Система циркуляции бурового раствора

Типы систем циркуляции бурового раствора

Система циркуляции бурового раствора занимается циркуляцией буровой жидкости или грязи во время бурения скважины. Она включает в себя части ствола скважины, из которых извлекается или срезается грязь, и части, в которые она возвращается. Системы циркуляции бурового раствора можно классифицировать по количеству открытых систем циркуляции бурового раствора, закрытых систем циркуляции бурового раствора и гибридных систем циркуляции.

• Открытые системы циркуляции бурового раствора

  В открытых системах циркуляции бурового раствора буровая жидкость циркулирует в открытый резервуар, прежде чем быть закачанной обратно в скважину. Открытая система циркуляции бурового раствора менее затратна, поскольку не требует никакого специального оборудования или трубопровода. Однако эта система подвержена воздействию окружающей среды и может столкнуться с загрязнением или испарением буровой жидкости из-за изменения погодных условий. Потеря жидкости также может произойти в этом типе системы циркуляции бурового раствора.

• Закрытые системы циркуляции бурового раствора

  Закрытые системы циркуляции бурового раствора иногда также называют замкнутыми или герметичными системами возврата бурового раствора. В них буровая жидкость циркулирует по замкнутому контуру. Здесь буровой раствор собирается и перерабатывается на очистном заводе или на виброситах, прежде чем быть закачанным обратно в скважину с помощью насоса. В отличие от открытой системы циркуляции бурового раствора, эти системы экономичны в долгосрочной перспективе с точки зрения экономии буровой жидкости.

• Гибридные системы циркуляции бурового раствора

  В гибридных системах циркуляции некоторые части системы используют открытый контур. Другие используют замкнутый контур циркуляции жидкости. Например, это может произойти, когда скважина бурится в районе, где требуется открытая система. Гибридные системы могут быть гибкими и экономичными для буровых работ.

Технические характеристики и обслуживание систем циркуляции бурового раствора

Важно понимать технические характеристики системы бурового раствора, поскольку это определит ее производительность и мощность в процессе бурения. Система предназначена для рециркуляции буровой жидкости из скважины на поверхность и обратно в скважину.

• Скорость потока: Это относится к объему буровой жидкости, которую система циркуляции может обработать за единицу времени. Система должна быть спроектирована с более высокой скоростью потока, чтобы справиться с нагрузкой, если требуется большой объем буровой жидкости. С другой стороны, если скорость потока ниже, систему можно спроектировать с учетом этого, чтобы минимизировать затраты.
• Насосная мощность: Это количество бурового раствора, которое система может обработать при повторном закачивании в скважину. Циркуляция системы должна быть спроектирована так, чтобы она могла соответствовать ожидаемой насосной мощности.
• Давление: Это гидростатическое давление, которое создается высотой столба буровой жидкости в скважине. Функция этого давления - уравновешивать давление пласта, чтобы не было нежелательного притока пластовых жидкостей в скважину. Система циркуляции должна быть способна создавать достаточное давление для поддержания буровой жидкости на требуемом уровне и для выполнения всех необходимых функций.
• Вместимость: Вместимость системы циркуляции - это объем бурового раствора, который она может хранить и рециркулировать в процессе бурения.
• Компоненты: Основными компонентами системы циркуляции бурового раствора являются резервуар, насос, шланг и вибросито. Технические характеристики и размеры каждого компонента должны соответствовать требованиям буровых работ.

Обслуживание

Регулярное обслуживание системы циркуляции бурового раствора имеет решающее значение для ее эффективности и долговечности. Частые проверки помогут убедиться, что проблемы выявляются до того, как они станут серьезными и дорогостоящими в устранении.

• Первый совет по обслуживанию системы циркуляции - проверить свойства жидкости и убедиться, что они соответствуют спецификациям. Это поможет поддерживать целостность системы и предотвратить быстрое изнашивание компонентов.
• Обязательно осматривайте такие компоненты, как буровой насос, вибросито и другие, на наличие признаков износа, утечки или повреждений. Если обнаружены поврежденные или изношенные детали, немедленно запланируйте ремонт или замену, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение системы.
• Убедитесь, что система циркуляции регулярно очищается, чтобы избежать скопления бурового раствора или другого мусора. Очистка также должна производиться, чтобы избежать любых закупорок, которые могут повлиять на поток буровой жидкости.
• В случае, если система циркуляции автоматическая, убедитесь, что любые системы управления или мониторинга всегда обновляются и функционируют правильно. Те, у кого есть системы ручного управления, должны убедиться, что все компоненты регулярно контролируются на предмет любых изменений, которые могут потребовать немедленного внимания.

Сценарии использования системы циркуляции бурового раствора

Система циркуляции бурового раствора используется в различных отраслях промышленности и сценариях. В нефтегазовой промышленности устройство жизненно важно для обустройства и поддержания морских и наземных нефтяных и газовых скважин. Аналогичным образом, устройство является неотъемлемой частью бурения геотермальных скважин. Бурильщики используют систему циркуляции для охлаждения буровых долот и контроля температуры, чтобы предотвратить чрезмерное нагревание, которое может повредить буровое оборудование или снизить эффективность.

Системы циркуляции, включающие в себя шнековые насосы, вискозиметры и другие компоненты, широко используются в отрасли горизонтального направленного бурения (ГНБ). Здесь система используется для смазки и охлаждения бурового долота во время бурения, а также для удаления шлама из скважины. В сфере бурения фундаментов и забивных свай системы циркуляции используются в методе роторного бурения с использованием бурового раствора. Здесь бентонитовые суспензии используются для стабилизации стенок скважины и управления дисперсией грунта. Система циркуляции также может использоваться при бурении неконфиденциальных водоносных горизонтов для обустройства скважин и оценки уровня грунтовых вод.

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ ЦИРКУЛЯЦИИ

• Бурение фундаментов: Устройство может использоваться для стабилизации скважины во время бурения и предотвращения обрушений, особенно в условиях рыхлых или песчаных грунтов.
• Система водопонижения: В системе водопонижения с помощью водоотводных колодцев система циркуляции бурового раствора играет решающую роль в поддержании надлежащего управления суспензией и удалении шлама.
• Роторное бурение: Во время роторного бурения система циркуляции отвечает за закачку буровой жидкости в бурильную колонну, ее циркуляцию через буровое долото и возврат на поверхность.
• Испытание грунтов: При испытании грунтов систему циркуляции бурового раствора можно использовать для получения ненарушенных образцов грунта даже в песчаных или связных грунтах.

Другие отрасли промышленности и сценарии, в которых используется система буровой циркуляции, - это бурение водных скважин, строительная отрасль, геотермальная промышленность, фундаментное строительство, а также экологический мониторинг и реабилитация. Устройство также может использоваться в туннелестроении, чтобы минимизировать риск перегрева бурового долота во время бурения.

Выбор системы циркуляции бурового раствора

При покупке системы циркуляции бурового раствора следует учитывать следующие параметры, чтобы сделать правильный выбор для буровых работ.

• Характеристики скважины

  Тип скважины влияет на выбор системы циркуляции бурового раствора. Оцените глубину и диаметр скважины. Кроме того, бурильщикам следует учитывать тип пласта. Он включает в себя мягкую породу, твердую породу или песок. Характеристики пласта определяют, следует ли выбирать систему с открытым контуром или с замкнутым контуром.

• Параметры бурения

  Вязкость бурового раствора имеет решающее значение для поддержания необходимого давления и контроля осаждения. Выберите систему, которая может поддерживать необходимую вязкость для буровых работ. Необходимо также учитывать скорость потока бурового раствора. Система циркуляции должна быть способна регулировать скорость потока в соответствии с давлением насоса и гидростатическим давлением, требуемыми на буровой площадке.

• Аппаратура

  Если требуется процесс разделения, выберите систему циркуляции буровой жидкости с правильным оборудованием для очистки твердой фазы. Бурильщикам необходимо учитывать центрифуги, вибросита и фильтры, применимые к проекту. Выбор смесителя бурового раствора и измерителя проводимости также повлияет на производительность системы циркуляции.

• Производительность оборудования

  Буровой насос играет решающую роль в поддержании правильной циркуляции в процессе бурения. Выберите систему циркуляции бурового раствора, насосная мощность которой соответствует необходимому давлению и скорости потока в соответствии с параметрами скважины и бурения.

• Условия эксплуатации

  Выбор материала для компонентов системы циркуляции имеет решающее значение для предотвращения преждевременного отказа, вызванного коррозионными средами. В скважинах с высокой температурой требуется система циркуляции с термостойкими компонентами, чтобы обеспечить стабильность и целостность системы.

Часто задаваемые вопросы о системе циркуляции бурового раствора

В1: Какова функция системы циркуляции бурового раствора?

А1: Основная функция системы циркуляции бурового раствора - поддерживать свойства бурового раствора путем его непрерывной обработки, удаления шлама и восстановления свойств добавок.

В2: Каковы тенденции в системах циркуляции бурового раствора?

А2: Тенденции в системах циркуляции бурового раствора включают использование более централизованных и автоматизированных систем, более эффективных технологий разделения и экологически чистых буровых жидкостей.

В3: С какими проблемами сталкивается система циркуляции бурового раствора?

А3: Проблемы системы циркуляции бурового раствора включают управление свойствами бурового раствора в условиях различных геологических образований, обеспечение эффективности оборудования и его устойчивости к поломкам, а также выбор подходящих буровых жидкостей, которые соответствуют экологическим нормам.