Продувка скважин

ПРОДУВКА СКВАЖИН (а. air flushing; н. Freifordern eines Воhrlochs, Sauberfordern einer Sonde; ф. soufflage du trou, purgeage du trou; и. soplado de pozo, purga de pozo) — разновидность промывки скважин при бурении и вскрытии продуктивных пластов, когда в качестве циркулирующей среды используют дисперсные системы с плотностью до 1 т/м³, состоящие из газообразного и жидкого компонентов. Использование дисперсных систем (газообразных агентов) при бурении снижает аэрогидродинамические давления, что облегчает отделение выбуренных частиц породы от забоя, улучшает его очистку высокотурбулентным потоком циркулирующего агента малой вязкости, при этом не создаётся глинистой корки, препятствующей разрушению пород и снижающей продуктивность коллектора и др.

Бурение с продувкой скважин обеспечивает повышение технико-экономической эффективности: в 2-10 раз увеличиваются механическая скорость бурения и стойкость долот. Области и границы применения продувки скважин определяются горно-геологическими условиями, и экономической целесообразностью. Различают 4 основных разновидности метода бурения с продувкой скважин. Бурение с продувкой скважин воздухом или газом, содержащими пары или конденсат, проводят на разрезах, состоящих из хорошо сцементированных пород, в которых отсутствуют водосодержащие и газонефтяные пласты (плотные, иногда окремнелые известняки и доломиты, кварцевые песчаники, алевролиты, конгломераты, аргиллиты, гипсы, ангидриты, соли и др.), а также в увлажнённых устойчивых горных породах при очень малых водопритоках (до 11,4 л/мин). Для этого в циркулирующий агент вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ), предотвращающие слипание выбуренной породы, и осушающие агенты (цинковые и кальциевые стеораты, органические кремниевые соединения и др.). Большой экономический эффект даёт бурение с продувки скважин воздухом в зонах многолетней мерзлоты значительной мощности. Бурение с продувки скважин может осуществляться как по прямой, так и по обратной схеме циркуляции рабочего агента. Наиболее распространена прямая схема с использованием в качестве рабочего агента воздуха.

В плохопроницаемых породах, содержащих газ, при бурении в качестве рабочего агента используют газ (при малых газопритоках) или искусственный туман. В устойчивых водонефтенасыщенных горных породах с дебитами 3-120 л/мин, как правило, применяют технологию с использованием тумана. Однако в каждом конкретном случае целесообразность её применения ограничивается стоимостью энергетических затрат и химических реагентов (ПАВ, ингибиторов и др.), необходимых для удаления воды из скважин.

При бурении устойчивых горных пород (сланцы, известняки, доломиты, мергели, ангидриты и песчаники) и вскрытии продуктивных пластов с водонефтепритоками свыше 120 л/мин или зон поглощения буровых растворов в качестве циркулирующей среды используют аэрированную жидкость. Эта технология имеет наиболее широкую область применения. Несущей средой является жидкость (вода, глинистый раствор или любая другая промывочная жидкость), воздух вводится для улучшения очистки забоя и снижения аэрогидродинамического давления. Для улучшения выноса выбуренной породы при низких расходах жидкой фазы, а также при вскрытии продуктивных пластов в аэрированную жидкость добавляют ПАВ. Технические показатели этой технологии выше, чем при использовании только промывочных жидкостей, но несколько ниже, чем при бурении с продувки скважин воздухом и газом.

Технология с использованием пен применяется в слабосцементированных породах, а также в кавернозных и трещиноватых рифовых отложениях с низкими пластовыми давлениями и притоками воды и нефти до 3 л/мин, газа до 12 м³/мин. Несущей средой является пена, воздух вводится в небольших количествах для создания требуемого объёма пены. Эффективность выноса выбуренной породы во многом зависит от стойкости пены. В состав пены входят: бентонитовая глина, крахмал, кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, ПАВ. Механические скорости бурения при этой технологии несколько меньше, чем при продувке скважин воздухом или газом, зато более широк диапазон горно-геологических условий использования. Продувку скважин, как правило, применяют на отдельных интервалах бурения, варьируя типами газообразных агентов.