сить легко витягується з свердловини. При цементуванні піна легко витісняється з заколонного простору, що підвищує якість кріплення свердловин.
Стисле повітря не замерзає при бурінні в мерзлих породах, що не відфільтровує рідина в пори мерзлоти, володіє низькою питомою теплоємністю.
Необхідні для очищення свердловини масові витрати повітря зазвичай в 15-25 разів, а теплоємність в 4 рази менше, ніж для БР. Ентальпія повітря при одній і тій же початковій температурі в 60-100 разів менше ентальпії промивної рідини. Це суттєво зменшує небезпека ускладнень, пов'язаних з протаивания мерзлих порід. Повітря значно ефективніше сольового розчину, який, хоча і не замерзає в свердловині, легко може порушити природне агрегатний стан мерзлих порід.
Стисле повітря, знижуючи небезпеку і гостроту ускладнень, пов'язаних з протаивания порід, не усуває ці ускладнення повністю. На виході з компресора він має підвищену температуру (70-80 ° С), в результаті чого відзначалися випадки протаивания мерзлоти і виникали ускладнення.
Газорідинні системи (ГЖС), використовувані при бурінні як промивні агенти, діляться на аеровані рідини і піни.
аерації називається процес насичення рідини повітрям, рідше іншими газами. При цьому газоподібна фаза розглядається як дисперсна, а рідка - як безперервна дисперсійна середу.
Об'ємне співвідношення газоподібної V Г і рідкої V Ж фаз називається ступенем аерації a=V Г/V Ж. Для АПЖ a lt; 60, для пен a=60 - 300.
Хімічний спосіб приготування ГЖС забезпечує спінювання (аерацію) рідини при обробці її ПАР-пенообразователями і перемішуванні. Оптимальні добавки ПАР - піноутворювачів складають 0,1-0,4% до обсягу рідкої фази.
Основною відмітною властивістю аерованих промивних рідин (АПЖ) і пен є їх низька щільність. При атмосферному тиску щільність АПЖ може становити 100 - 1000 кг/м 3, пен - 50 - 100 кг/м 3.
Піни - це багатофазні дисперсні системи, де дисперсійним середовищем служить рідина, а дисперсною фазою - газ, який складає до 99% об'єму системи. Бульбашки газу розділені тонкими плівками води. У аерованих рідинах концентрація газу значно нижче, його пухирці, що мають сферичну форму, не контактують між собою. Істотні технологічні переваги систем рідина - газ обумовлюються наступним. Присутність газової фази сприяє зниженню в широкому діапазоні гідростатичного тиску стовпа БР, забезпечує найкращі умови видалення зі свердловини шламу і т.д.
В даний час швидко поширюється застосування пен, в результаті чого різко скорочується число ускладнень, особливо прихватів бурового інструменту при бурінні свердловин. Піни мають високу несучу і внесений здатністю при малій швидкості висхідного потоку в затрубному просторі - майже в 10 разів меншою, ніж при бурінні свердловин з продувкою стисненим повітрям. Схема растоложенія технічних засобів для використання пен приведено малюнку 2.
Успіх проходки зон поглинань з піною визначається кольматірующіе ефектом, в десятки разів меншим порівняно з водою тиском стовпа піни на пласт. При використанні пен для проходки поглинаючих порід витрата глини скорочується у 5-6 разів, багаторазово знижується і витрата води, що має важливе значення для районів Крайньої Півночі, особливо в зимових умовах. Гидрофобность сухих пен дозволяє використовувати їх для буріння в глинистих породах, здатних до обвалення при взаємодії з водою. Застосування пен забезпечує мінімальне забруднення навколишнього середовища.
Рис. 2 - Схема розташування технічних засобів для використання пен: 1-звичайний компресор; 2-дотискній компресор; 3-зворотний клапан; 4-засувка; 5-ємкість для бурового розчину; 6-насос для подачі глінестого розчину; 7-дозіруюшій насос; 8-лінія для скидання повітря; 9-регулюючий штуцер; 10-діаграма диференціального манометра; 11-манометр; 12-стояк; 13-ущільнювальна головка; 14, 20-лінія для скидання пен; 15-напровленіе або кондуктор; 16-гирлове обладнання; 17-напровленіе руху бурового розчину і поверхнево активних речовин; 19-напровленіе руху повітря.
В останні роки у вітчизняній і зарубіжній практиці буріння свердловин на нафту і газ для отримання пен все частіше використовується азот. Газ інертний, не горючий, вміст його в атмосфері 78%. На бурові азот доставляють в зрідженому вигляді в спеціальних контейнерах. При його введенні в БР утворюється піна. Вміст азоту в розчині змінюють від 50 до 95% залежно від розв'язуваної технологічного завдання. Для додання стабільності до складу пін вводять ПАВ. При введенні азоту до 65% БР має низьку в'язкість, при 85% і більше піна насилу закачується в свердловину насосом, при збільшенні вмісту азоту вище 96% утворюється туман. Такі системи дозволяють успішно про...
