1.6.3 Промивні рідини на неводній основі

При розбурюванні аргілітів, сланцевих глин, соле-носних порід з промиванням свердловини рідиною на водній основі, під впливом відфільтрованої з розчину води, зазвичай, відбуваються осипання, обвали порід і розчинення соленосних порід. У цих умовах бажано використовувати промивні рідини, які не мають в основі воду. Такі рідини треба застосовувати і при бурінні в продуктивних пластах, оскільки не треба допускати забруднення колекторів відфільтрованою водою.

Промивні рідини на неводній основі – складна багато-компонентна система, в якій дисперсійним середовищем є рідкі нафтопродукти, частіше дизельне паливо. Тому їх називають розчинами на вуглеводневій основі.

Поширеними є вапняно-бітумні розчини, до складу яких входять дизельне паливо, бітум, оксид кальцію, поверхнево-активна речовина і невелика кількість води.

Для збільшення густини вапняно-бітумного розчину, якщо це необхідно, додають барит, який має велику густину.

Розчини на вуглеводневій основі навіть за великого перепаду тиску практично неспроможні фільтрувати рідку фазу. Розбурені частинки породи, зокрема глинисті, в таких розчинах не розпускаються, а частинки соленосних порід не впливають на якість розчинів. Вони не погіршують проникність колекторів продуктивних горизонтів. Проте, розчини на вуглеводневій основі чутливі до температури, і тому їх рецептуру необхідно підбирати з урахуванням очікуваної температури на вибої свердловини.

Буріння з промиванням свердловини розчинами на вуглеводневій основі вимагає, особливо суворо дотримуватися всіх правил протипожежної безпеки, а у зв’язку із забрудненням робочих місць нафтою, вимоги до заходів щодо охорони праці робочих зростають.

При бурінні з промиванням такими розчинами погіршуються умови проведення електрометричних робіт у свердловині.

Розчини на вуглеводневій основі значно дорожчі за глинисті розчини.

1.6.4 Обладнання для промивання свердловин. Приготування і очищення промивних рідин

Бурові насоси. У системі промивання свердловин бурові насоси призначені для нагнітання у свердловину промивної рідини з метою очищення вибою і стовбура від вибуреної породи та винесення її з свердловини, охолод-ження і змащування долота, створення гідромоніторного ефекту в долотах гідромоніторними насадками, приведення в дію гідродвигунів. Переважно використовують насоси горизонтальні, двопоршневі двосторонньої дії і трипор-шневі односторонньої дії. Схема двопоршневого бурового насоса двосторонньої дії показана на рис. 1.66.

Вал 1, обертаючись від двигуна, за допомогою клинопасової передачі приводить у рух трансмісійний вал 3, котрий завдяки зубчастій передачі 5 обертає ексцентри-ковий вал 4, на якому встановлені два шатуни 15. Шатуни переміщають повзуни 6 і штоками 14 передають рух поршням 9, розташованих в циліндрах 13. У гідроблоці розташовані чотири вхідні клапани 11, і чотири вихідні клапани 8. Вхідні клапани сполучені вхідним трубопроводом, що містить фільтр, з приймальним резервуаром (на рис. не показано), заповненим промивною рідиною. Вихідні клапани сполучені з компенсатором 12 на вихідному трубопроводі (або безпосередньо на насосі).

Рисунок 1.66 – Схема бурового насоса двосторонньої дії:

1 – приводний шків двигуна; 2 – клинопасова передача;

3 – трансмісійний вал; 4 – ексцентриковий вал; 5 – зубчаста передача; 6 – повзун; 7 – вхідний компенсатор; 8 – вихідний клапан; 9 – поршень; 10 – вихідний трубопровід; 11 – вхідний клапан; 12 – вихідний компенсатор; 13 - циліндр; 14 - шток;

15 - шатун

На прикладі одного циліндра можна пояснити принцип роботи насоса. Якщо поршень рухається зліва направо, то в лівій частині циліндра створюється розрідження і під тиском атмосфери рідина з приймального резервуара, рухаючись вхідним трубопроводом, відкриває вхідний клапан 11 і надходить у циліндр насоса. Водночас з правої порожнини циліндра рідина витісняється крізь вихідний клапан 8 в компенсатор 12 і вихідну лінію. При цьому протилежно розташовані вхідний і вихідний клапани – закриті. При зворотному русі поршня ці клапани відкриваються і рідина всмоктується в праву порожнину циліндра крізь вхідний клапан, а нагнітається з лівої порожнини циліндра крізь вихідний клапан.

Отже, рух поршня в яку-небудь сторону призводить до одночасного всмоктування рідини в циліндр і витіснення її з нього.

Такі насоси називаються насосами двосторонньої дії.

Насоси, в яких під час руху поршня відбувається тільки всмоктування рідини в циліндр або тільки її витіснення з циліндра, називаються насосами односторонньої дії.

Схема бурового трипоршневого насоса односторон-ньої дії показана на рис. 1.67. Принцип дії насоса випливає із самої схеми.

Поздовжні перерізи двопоршневого бурового насоса двосторонньої дії НБ-600 і трипоршневого бурового насоса односторонньої дії НБТ-1600 показано відповідно на рис. 1.68 і 1.69.

Останнім часом на ринку з’явилися нові трипоршневі і чотирипоршневі бурові насоси односторонньої дії з двома компенсаторами на вихідній лінії (рис. 1.70, а, б), компактні насоси для морських бурових установок (рис. 1.70, в), п’яти- поршневі (рис. 1.70, г).

Рисунок 1.67 – Схема трипоршневого бурового насоса односторонньої дії:

1 – трансмісійний вал; 2 – ексцентриковий вал; 3 – шатун;

4 – повзун; 5 – шток; 6 – поршень; 7 – циліндр;

8 – вхідний клапан; 9 – вихідний клапан; 10 – вхідний трубопровід; 11 – вихідний трубопровід

Рисунок 1.68 – Двопоршневий буровий насос