- Tytuł:
-
Badania laboratoryjne nad doborem środków przeciwakrecyjnych do płuczek wiertniczych
Laboratory tests on the selection of anti-accretion agents in water-based drilling muds - Autorzy:
- Błaż, Sławomir
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1835026.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
- Tematy:
-
płuczka wodnodyspersyjna
akrecja zwiercin
oblepianie świdra
skały ilasto-łupkowe
water-based drilling mud
cutting accretion
bit balling
clay shale rock - Opis:
-
Podczas wiercenia otworów w formacjach łupkowych bardzo często występują poważne problemy związane z niestabilnością otworu wiertniczego. Większość z nich nie wynika z niskiej wytrzymałości mechanicznej przewiercanych skał, ale z ich chemicznie reaktywnego charakteru. Reaktywne skały ilasto-łupkowe pod wpływem płuczek wodnodyspersyjnych ulegają hydratacji. Uwodnione zwierciny przywierają do powierzchni świdra i metalowych części przewodu wiertniczego (rury płuczkowe, obciążniki), tworząc w ten sposób plastyczną mieszaninę, która przeciwdziała bezpośredniemu stykaniu się części wiercącej świdra z powierzchnią urabianej skały. Nadmierny wzrost zawartości rozmokniętej ilastej mieszaniny plastycznej na świdrze i przewodzie wiertniczym wpływa na proces wiercenia poprzez zwiększenie momentu obrotowego. W wyniku zwiększonego oporu może nastąpić przychwycenie przewodu, pogorszenie wskaźników hydraulicznych, co wpływa na zmniejszenie prędkości wiercenia otworu (ROP). W artykule przedstawiono badania nad doborem i wdrożeniem dodatku do wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych nowego rodzaju środka przeciwakrecyjnego zapobiegającego oblepianiu świdra i akrecji zwiercin na przewodzie wiertniczym. Badania skuteczności doboru środków do płuczek wiertniczych były prowadzone według założonej i opracowanej charakterystycznej metodologii badania, uwzględniającej wpływ poszczególnych czynników na zredukowanie zjawiska akrecji. Przeprowadzono szereg testów akrecyjnych określających wpływ rodzaju przewiercanej skały, czasu ekspozycji zwiercin na działanie płuczki, wpływ wielkości powstających zwiercin oraz występującego mechanicznego obciążenia na zjawisko akrecji. Badania doboru środków przeciwakrecyjnych prowadzono na próbkach skał odkrywkowych w środowisku wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych. Uzyskane wyniki zostały poddane analizie, umożliwiającej opracowanie składu środka przeciwakrecyjnego, który może być wykorzystywany jako dodatek do wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych zapobiegający oblepianiu świdra i akrecji zwiercin. Zastosowanie opracowanego środka do płuczek otworowych pozwoliło na ponad 90-procentowe zredukowanie akrecji zwiercin w porównaniu do płuczek bez dodatku tego typu środków. W badaniach potwierdzono także jego znacznie wyższą efektywność w stosunku do obecnie stosowanego w polskim wiertnictwie środka do zapobiegania oblepianiu świdra.
In the course of borehole drilling through shale formations very often there are serious problems associated with the instability of the borehole. Most of these problems do not result from the low mechanical strength of the drilled rocks, but from the chemically reactive nature of the rocks. Reactive shale-clay rocks are hydrated under the influence of water-based drilling muds. Hydrated cuttings at the bottom of the borehole adhere to the surface of the bit and metal parts of the drill string (drill pipes, drill collars), forming a plastic mixture that prevents direct contact between the drill blades and the surface of the rock to be cut. The excessive increase in the contents of the clayey plastic mixture on the bit and the drill pipe affects the drilling process by increasing the torque. As a result of the increased resistance, the pipe may get stuck, hydraulic indicators may deteriorate, which reduces the rate of penetration (ROP). This article presents research on the selection and implementation of a new type of anti-precipitation agent to water-based drilling muds, preventing the sticking of the bit and accretion of cuttings on the drill string. The selection of anti-accretion agents was carried out ac-cording to the methodology considering the influence of individual factors to reduce the accretion phenomenon. A number of accretion tests were carried out to determine the effect of the type of rock used, the exposure time of the drill cuttings to drilling mud influence, the impact of the size of the formed cuttings and the mechanical load on the accretion phenomenon. Studies on the selection of anti-accretion agents were carried out on open-pit rock samples in the environment of water-based drilling muds. The obtained results were analyzed allowing the formulation of the anti-accretion composition, which can be used as an additive to water-based drilling muds, preventing the drilling bit from getting stuck and the accretion of cuttings. The use of the developed agent has allowed for more than 90% reduction of accretion of drill cuttings compared to muds without the addition of this type of agent, as well as its much higher efficiency than the anti-accretion agent used .in the Polish drilling industry. - Źródło:
-
Nafta-Gaz; 2019, 75, 5; 265-274
0867-8871 - Pojawia się w:
- Nafta-Gaz
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł