Буровые растворы

Буровые растворы

Одним из наиболее часто рассматриваемых аспектов, касающихся бурового раствора и цементирующих (закрепляющих) продуктов является предварительная обработка воды для смешивания. Так как вода составляет 80-97% суспензии, всегда необходимо удостовериться, что вода, которая используется для приготовления раствора – хорошего качества. Некоторые подрядчики специально выделяют время для того, чтобы предварительно подготовить воду и убедиться в том, что они получают полную утилизацию бурового раствора. Я часто слышу, что подрядчик сравнивает бентонит различных производителей и жалуются на то, что некоторые продукты просто не смешиваются, а другие показываю просто фантастический результат. Здесь очень велик шанс того, что они используют разную воду для приготовления раствора.

Идеальный уровень pH для замешивания бентонита между 8.5 и 9.5, а в большинстве случаев вода для городского потребления имеет уровень pH = 7, т.е. нейтральный. Одной из наиболее общих ошибок по моему мнению является то, что люди верят, что та вода, которую они берут из водных гидрантов подходит для смешивания , и поэтому редко проверяют уровень pH. Если и проверяют, то почти всегда обнаруживают, что pH обычно около 7, следовательно воду необходимо дополнительно обработать для того, чтобы добиться такого уровня, который будет приемлем для замешивания бурового раствора. Если вода берется из проток, ручьев, прудов или других источников, уровень рН может быть до 6.5.

Понимание важности pH необходимо, т.к. жесткость воды может повредить текучести бентонитного раствора. Предварительная обработка воды кальцинированной содой может повысить уровень pH до идеального уровня. и осаждать те минералы, которые вызывают жесткость. Кальцинированная сода – это общее название карбоната натрия, который осаждает растворимый кальций растворяясь в растворе до натриевых и карбонатных ионов.

При работе методом ГНБ высокая гелевая прочность является жизненно важным моментом для успешного выполнения бурения. Некоторые специализированные растворы для ГНБ имеют кальцинированную соду, бентонит и полимеры и разработаны для того, чтобы иметь тройную гелиевую прочность высоко распускаемого бентонита. Благодаря присутствию кальцинированной соды в смесях, эти продукты могут использоваться в воде с низким уровнем pH (но не слишком низким) в том случае, когда подрядчик находится в запланированном месте и у него нет возможности поднять уровень рН. Стремясь сэкономить деньги, некоторые подрядчики используют бентонит высокой распускаемости и обычно не проводят предварительную обработку воды кальцинированной содой перед тем, как готовить раствор. Зато они выходят на тот же эффект с более низкой гелиевой прочностью, чем раствор замешанный на высокораспускаемом бентоните при идеальных условиях. Эта нехватка гелиевой прочности может привести к тому, что остаточные частички останутся в скважине и будут скапливаться вокруг бурильной колонны, что может вызывать легкие вмятины на трубе.

Очень просто определить раствором, замешанным на необработанной воде: просто посмотрите на чистую воду вверху бака и осадок раствора на дне. Иногда стоить помнить, что элементарные операции помогут сэкономить время и деньги. Если вы начинаете работу с плохой водой, то вы получите в результате и плохой буровой раствор, поэтому обработайте предварительно воду кальцинированной содой.

Затраты, вызванные нехваткой времени и оборудования могут быть особо ощутимыми для мелких подрядчиков, выполняющих работы с небольшим бюджетом.

Вот некоторые из основных причин прихвата трубы:

  • Резкое искривление ствола скважины, что приводит к образованию желобов.
  • Сужения на участке скважины (при ГНБ), вызванное невозможностью обратного вращения в местах, где была выполнена коррекция
  • Накопление остаточных частиц в скважине из-за недостаточной гелиевой прочности и / или времени
  • Вспучивание и сползание гелиевых сланцев.
  • Разбухание и окомкование глины вокруг бура или буровой колонны.
  • Обрушение образования (не уплотненные пески или гравий)
  • Построение прочной стенной корки буровой скважины.

Первые две из вышеуказанных причин могут быть приписаны непосредственно буровой технике. Нельзя переоценить важность выполнения буровой скважины или колодца на необходимую глубину с минимальными помехами для буровой колонны, а также для обратного хода бурового раствора, выносящего частички на поверхность.

Используйте буровой раствор, который имеет пропускную способность суспензии (гелиевая прочность), поддерживающую остаточные частички и выносящую их на поверхность. Усилители гелиевой прочности могут быть в форме натурального полимера, увеличивающего способность бурового раствора выносить твердые частички с минимальным увеличением вязкости.

Нужно накачать необходимый объем для достаточного смешивания бурового раствора с выбуренными частичками для обеспечения текучести суспензии и вынесения остаточных частиц на поверхность. Вам необходимо удостовериться, что вы знаете коэффициент скорости проходки и почвенные условия. Реагирующие почвы, такие как глина могут потребовать накачки большего объема по сравнению с не-реагирующими, такими как песок, гравий или скальные породы.

При бурении в реагирующих почвах – таких как глина и / или .глинистый сланец – использование синтетического полимера как добавки к раствору бентонита минимизирует гидратацию этих почв, снижая налипание частичек на буровой инструмент и снижая крутящий момент. Неуплотненные почвы, такие как песок и / или гравий могут потребовать добавления модифицированных натуральных полимеров к буровому раствору для контролирования водоотдачи и стабилизации образований с тем, чтобы предотвратить обрушения. Модифицированные натуральные полимеры также известны как РАС полимеры (поли анионная целлюлоза).

Буровые растворы с высокой вязкостью могут вызвать уплотнение стенок скважины, что влечет за собой свабирование скважины. Используя полимерные добавки для усиления гелиевой прочности и водоотдачи, можно добиться использования меньшего количества бентонита, результатом чего будет менее толстая стенка и снизиться вероятность свабирования скважины.

Снижение объема обратного потока бурового раствора должно случить предупредительным сигналом для подрядчика. В реагирующих почвах, таких как глина, необходимо следить за знаками, такими, как чрезмерно плотный (густой) обратный поток.

Плотный обратный поток может определить гидратацию природной глины, а также необходимость в ингибиторе для глины, таком как синтетический полимер. Когда используется ингибитор для глины, обратный поток должен выглядеть примерно как жидкая овсяная каша. В скалистых или гравиевых почвах необходимо убедиться, что процесс отделения остаточных частиц визуально соответствует скорости проходки. Резкое снижение количества твердых пород в обратном потоке, в то время, когда скорость проходки остается неизменной, может означать перекрытие скважины остаточными образованиями или недостаточный объем для удаления остатков из скважины. При бурении в песчаных почвах более тонкие остатки могут означать высокую водоотдачу и могут привести к обрушению образования.

Практика приготовления бурового раствора, а именно, знание как подобрать буровой раствор для тех или иных почвенных условий, а также выбор правильного объема для накачки, может иметь большое значение для сохранности бурового инструмента.

При подготовке к презентации я опросил 75 подрядчиков, задав им простой вопрос: «Назовите две основные вещи, которые должна выполнить ваша команда для того, чтобы не повредить другим коммуникациям, проложенным в грунте?» Я был приятно удивлен ответами. Я подумал, что «наилучшей практикой» будет поделиться полученной информацией с вами:

  1. Пользуйтесь графиками и таблицами прокладки коммуникаций, которые заполняются компаниями, выполнившими их (там должны быть указаны также их контактные реквизиты).
  2. (в штате Орегон – это закон) Прочистить все, вынуть грунт вокруг перед тем, как выполнять пересечение линий коммуникации.
  3. Собрать как можно больше информации у коммунальных предприятий в виде схем и рисунков
  4. Проверить и перепроверить каждую коммуникацию, включая водопроводы и канализации. Это стоит тех дополнительных затрат и времени, которые вы затратите.
  5. Визуально проверьте сомнительные коммуникации перед тем, как подавать штангу в грунт.
  6. Пройдитесь по месту прокладки для того, чтобы перепроверить неотмеченные или пропущенные линии – поверхностные признаки наличия коммуникаций ( люки, падение напряжения в линии, сервисные соединения)
  7. Пользуйтесь хорошим локатором, строго придерживаясь каротажной диаграммы.
  8. Пользуйтесь локатором для выявления коммуникаций и постоянно поддерживайте связь с оператором
  9. Подготовьте план бурения (включая размеры приямка) и придерживайтесь его
  10. Необходимо обсудить план со всем персоналом (операторами, командой бурильщиков, инспектором, рабочими, которые будут рыть вручную) для того, чтобы рассмотреть и утвердить план, определить глубину, локацию всех коммуникаций, установить стартовую площадку для бурения. Старайтесь, чтобы человек выполняющий локацию как можно чаще общался с командой, это сократит время и проблемы.
  11. Пусть кто-либо из команды визуально следит за буровой головкой во время выполнения обратной проходки
  12. Выкопайте яму в точке выхода для более безопасного и точного выхода.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Заполните необходимые поля в приведенной ниже форме и нажмите кнопку "Отправить". Мы свяжемся с вами удобным для вас способом, в удобное для вас время.

* Поля, обязательные для заполнения