это водоотдача, плотность и минерализация фильтрата. Единица измерения водоотдачи бурового раствора – см3/ч.
На что влияет водоотдача бурового раствора
Такие промывочные жидкости обеспечивают ряд дополнительных положительных эффектов: увеличение механической скорости, повышение стойкости бурильных труб, снижение затрат мощности на вращение колонны бурильных труб, снижение потерь напора при циркуляции. Сохранение заданных технологических характеристик В процессе бурения раствор как можно более длительное время должен сохранять предусмотренные проектом технологические свойства. В противном случае он перестанет выполнять необходимые функции, что может привести, с одной стороны, к возникновению осложнений и аварий, а с другой, к необходимости дополнительной его обработки химическими реагентами, что вызывает увеличение стоимости буровых работ. Экологическая чистота При бурении наклонно-направленных скважин буровой раствор может попадать в водоносные горизонты, в русло рек и разливаться по поверхности в прирусловой зоне. По этой причине несмотря на мероприятия по предупреждению этих явлений раствор не должен оказывать губительное влияние на окружающую среду - должен быть экологически безопасным. Для этой цели буровой раствор должен изготавливаться из нетоксичных материалов, не способных создавать ядовитые соединения.
Токсичность материалов и их соединений должна контролироваться на этапе проектирования. Экономическая эффективность При условии выполнения буровым раствором всех вышеперечисленных функций он должен иметь минимально возможную стоимость. Это обеспечивается оптимальным подбором рецептуры приготовления бурового раствора и применением наиболее дешевых материалов для его производства без ущерба качеству. Таким образом оптимальный процесс промывки скважин обеспечивается правильным сочетанием вида бурового раствора, режима промывки подачи насоса и организационных мер по поддержанию и регулированию свойств раствора в процессе бурения. Только такое сочетание позволит эффективно реализовать технологические функции процесса промывки.
В зависимости от геологического разреза и физико-механических свойств горных пород конкретного района работ одни функции промывочной жидкости являются главными, другие - второстепенными. Необходимый комплекс функций процесса промывки предъявляет к промывочному агенту требования, для удовлетворения которых он должен иметь определенные свойства. Эти свойства обусловливают вид промывочной жидкости. В исключительных условиях для промывки скважин используются углеводородные жидкости дизельное топливо, нефть. Буровые растворы в определенных условиях могут искусственно насыщаются воздухом и переходят в категорию аэрированных.
В воде и водных растворах воздух в зависимости от его содержания может выступать в качестве дисперсной фазы или дисперсионной среды. В последнем случае промывочные жидкости называют пенами. По назначению буровые растворы подразделяются на: жидкости для нормальных геологических условий бурения вода, некоторые водные растворы, нормальные глинистые растворы ; жидкости для осложненных геологических условий бурения. И главное не всегда это необходимо. Поэтому для конкретных условий бурения определяется набор основных функций бурового раствора и те свойства, которые обеспечат их выполнение.
Задаче получения заданных свойств должны быть подчинены все работы по подбору рецептур состава раствора и их регулированию. При этом необходимо сохранить на приемлемом уровне остальные параметры промывочного агента. Заданные свойства жидкости получают, подбирая состав и вид компонентов. Наибольшую сложность представляет получение дисперсных буровых растворов, так как здесь очень важное значение имеет степень дисперсности твердой фазы и характер ее взаимодействия с остальными компонентами. Изменяя степень дисперсности, можно при одном и том же составе бурового раствора в широких пределах варьировать некоторыми и в первую очередь реологическими свойствами промывочного агента.
В процессе бурения буровой раствор взаимодействует с разбуриваемыми породами, пластовыми водами, подвергается воздействию механических нагрузок, температуры, давления, атмосферного воздуха, осадков. В нем происходят внутренние процессы, связанные с ослаблением электрических зарядов на частицах и старением составляющих компонентов. Все это приводит к ухудшению свойств раствора, он теряет способность выполнять необходимые функции. Поэтому в процессе бурения требуется восстанавливать и поддерживать его необходимые свойства. Нередко чередование пород в геологическом разрезе вызывает необходимость в изменении некоторых функций бурового раствора.
Поэтому, если можно не заменять раствор, его свойства регулируют в процессе бурения на подходе к соответствующему интервалу. Таким образом, необходимость в регулировании свойств бурового раствора возникает в следующих случаях: 1 при приготовлении - для получения раствора с заданными свойствами; 2 в процессе бурения - для поддержания требуемых функций; в процессе бурения - для изменения параметров применительно к изменяющимся геологическим условиям. Свойства бурового раствора регулируют: химической обработкой путем введения специальных веществ - реагентов ; физическими методами разбавление, концентрирование, диспергация, утяжеление, введение наполнителей ; физико-химическими методами комбинация перечисленных методов. Таким образом, чтобы буровые растворы в процессе бурения скважины выполняли требуемые функции, необходимо выбирать основные материалы для их приготовления, специально обрабатывать с помощью химических реагентов, вводить вещества, предназначенные для регулирования их свойств, и т. Условия бурения скважин глубина, диаметр, температура, порядок расположения и свойства разбуриваемых пород весьма различны не только для разных месторождений, но и для отдельных участков одного месторождения.
Поэтому буровые растворы также должны обладать различными свойствами не только на разных участках бурения, но и по мере углубления данной скважины. Чем лучше способность бурового раствора выполнять в данной скважине определенные функции, тем выше ее качество. Однако самый высококачественный для данной скважины буровой раствор для другой скважины в других условия бурения может оказаться не только низкокачественным, но и непригодным. Это обстоятельство объясняет необходимость определения параметров бурового раствора на этапе проектирования. В процессе бурении на буровой раствор влияет выбуренная порода: частично путем распускания в жидкости, частично путем химического воздействия.
Буровой раствор могут разбавлять пластовые воды. На нее воздействует высокая пластовая температура. В процессе всех этих воздействий в буровом растворе происходят сложные физико-химические процессы, изменяющие ее свойства. В связи с этим необходимо контролировать способность раствора осуществлять необходимые функции путем измерения ее параметров в процессе бурения скважины и при необходимости восстанавливать их соответствующими способами. Требования к методам измерения свойств буровых растворов: 1.
Измеряемые параметры должны быть общепринятыми, обязательными для всех организаций и предприятий бурения, иначе невозможно создать рекомендации по регулированию параметров в разных районах. Методы измерения параметров долины быть едиными, в противном случае невозможно сравнивать характеристики буровых растворов, используемых в различных районах. Принятые методы должны быть оперативными: продолжительность измерения параметров должна быть меньшей, чем время, в течение которого может измениться состояние бурящейся скважины, иначе в скважине могут возникнуть осложнения раньше, чем будет отмечено несоответствие параметров требованиям. В принятых методах необходимо предусматривать такие способы отбора проб циркулирующего раствора и такие способы измерения, которые обеспечат получение характеристик, соответствующих характеристикам жидкости, циркулирующей в скважине и осуществляющей необходимые функции; наиболее правильно измерять их при тех же температуре и давлении, которые соответствуют данной глубине скважины; строгое соответствие осуществить практически невозможно, поэтому процессы измерения параметров, отображающих отдельные функции или группы функций бурового раствора, условно моделируют поведение бурового раствора в скважине. Чем ближе эти модели к оригиналу, т.
К условиям, в которых находится раствор в скважине, тем правильнее характеризуются его свойства. Когда требуются сведения о жидкости, циркулирующей в скважине, пробу следует отбирать вблизи места ее выхода из скважины устья до того, как она прошла очистные устройства, дегазаторы. Пробу необходимо отбирать только во время циркуляции. Для получения характеристик жидкости, закачиваемой в скважину, пробу отбирают в конце желобов, по которым она подается к приемам насосов. При необходимости характеризовать неоднородность циркулирующего бурового раствора, содержащей отличающиеся от всей жидкости так называемые «пачки», пробы отбирают на устье скважины из этих «пачек».
Если анализ производят непосредственно у буровой, пробу отбирают в количестве, необходимом для одного анализа. Если пробу отбирают для анализа в лаборатории, удаленной от буровой, объем ее составляет 3 - 5 л. Для получения этого объема через каждые 5 - 15 мин отбирают по 0,5 л жидкости и сливают в одну посуду, например ведро, пропуская ее при этом через сетку от вискозиметра. Перед отбором проб из емкостей, в которых хранится буровой раствор, содержимое перемешивают с помощью насосов до тех пор, пока весь ее объем не станет однородным. Существенную роль играет время между отбором пробы и анализом.
Газ, вынесенный буровым раствором из скважины, может быстро улетучиться, в результате чего увеличивается ее плотность. Нагретый буровой раствор остывает, и многие характеристики ее изменяются, особенно это сказывается на величинах плотности, вязкости и содержания газа. Поэтому их определяют непосредственно у желобов буровой. Кроме того, бригадой могут измеряться содержание песка, а также концентрацию солей и щелочность раствора Однако для качественного управления свойствами бурового раствора, позволяющего обеспечивать эффективное выполнение им заданных функций, такого набора параметров явно недостаточно. Под плотностью понимают величину, определяемую отношением массы тела к его объему.
Удельный вес характеризует способность промывочной жидкости осуществлять в скважине гидродинамические и гидростатические функции: 1 удерживать во взвешенном состоянии и выносить из скважины частицы породы наибольшего размера; 2 создавать гидростатическое давление на стенки скважины, рассчитанное, исходя из необходимости предотвращения поступления в ствол скважины нефти, газа или воды из пласта и сохранения целостности стенок скважины; 3 обеспечивать снижение веса колонны бурильных и обсадных труб, в связи с чем уменьшается нагрузка на талевую систему буровой. Плотность промывочной жидкости, содержащей газ, называют кажущейся, а плотность жидкости, не содержащей газа, истинной. Процесс измерения плотности основан на определении гидростатического давления на дно измерительного сосуда. Перед измерением промывочную жидкость пропускают через сетку вискозиметра ВБР-1. Прибор АБР-1.
В комплект входит собственно ареометр и удлиненный металлический футляр в виде ведерка с крышкой, служащей пробоотборником для раствора рис. Прибор состоит из мерного стакана, донышка, поплавка, стержня и съемного калибровочного груза. Кроме ареометра поплавкого типа для определения плотности бурового раствора может быть использован рычажный плотномер. Показатель стабильности С измеряется с помощью прибора ЦС-2 рис. При измерении отверстие перекрывают резиновой пробкой, цилиндр заливают испытываем раствором, закрывают стеклом и оставляют в покое на 24 ч.
По истечении этого срока отверстие открывают и верхнюю половину раствора сливают в отдельную емкость. Ареометром определяют плотность верхней и нижней частей раствора. За меру стабильности принимают разность плотностей раствора в нижней и верхней частях цилиндра. Чем меньше значение С, тем стабильность раствора выше. Суточный отстой измеряют с помощью стеклянного мерного цилиндра объемом 100 см3, обозначают буквой 0 рис.
Испытываемую жидкость осторожно наливают в мерный цилиндр до отметки 100 см3, закрывают стеклом и оставляют в покое на 24 ч, после чего визуально определяют величину слоя прозрачной воды, выделившейся в верхней части цилиндра. Отстой выражают в процентах выделившейся жидкости от объема пробы. Чем меньше суточный отстой, тем устойчивее, стабильнее промывочная жидкость. Эти параметры следует измерять при температурах, соответствующих температуре раствора в скважине. Как и обычные жидкости, они обладают подвижностью, то есть способностью течь.
При этом первоначальное расположение частиц жидкости изменяется, происходит деформация. Наука о деформации и течении тел называется реологией, а свойства тел, связанные с течением и деформацией, называются реологическими. Они характеризуются определенными величинами, не зависящими от условий их измерения и конструкции измерительных приборов. Такие величины называют реологическими константами. Изучение реологических свойств дисперсных систем основано на выявлении закономерностей связи между силами напряжениями , вызывающими течение жидкости, и получаемыми при этом скоростями течения деформациями.
Перечень основных и производных от них показателей, характеризующих реологические свойства буровых растворов, определяется выбором реологической модели. С помощью величин реологических характеристик можно определять коллоидно-химические свойства дисперсных систем, что очень важно для оценки качества промывочных жидкостей и выбора методов регулирования их свойств. Условная вязкость. Стандартные полевые измерения вязкости бурового глинистого раствора проводятся с помощью вискозиметра буровых растворов ВБР-1 или воронкой Марша. Вискозиметр ВБР-1, служащий для измерения условной вязкости, состоит из воронки, герметично соединенной трубки, сетки и мерной кружки.
Порядок определения. Взяв в руку воронку, устанавливают сетку на выступы, зажимают нижнее отверстие пальцем правой руки и заливают через сетку испытуемую жидкость до верхней кромки вискозиметра. Подставив мерную кружку под трубку вискозиметра, убирают палец и одновременно левой рукой включают секундомер. Воронку необходимо держать вертикально допускается отклонение не более 100. Когда мерная кружка наполнится до края, останавливают секундомер, а отверстие воронки вновь закрывают пробкой.
Условная вязкость определяется временем истечения 500 см3 раствора через трубку из воронки вискозиметра, заполненной 700 см3 раствора. За исходный результат принимают среднее значение результатов трех измерений, отличающиеся между собой не более чем на 2 с. Дисперсная система находится при этом по одну сторону пористой среды и с этой же стороны имеется превышение давления, вызывающее процесс фильтрации. В результате движения дисперсной системы через пористую среду в порах и на поверхности пористого тела задерживаются частицы дисперсной фазы, образуя фильтрационную корку. Последняя также содержит и некоторое количество дисперсионной среды, но значительно меньше, чем исходная дисперсная система.
Дисперсная система состоит из частиц, которые принадлежат к одной из двух групп. В первой средний размер частиц меньше, чем средний размер пор. Такие частицы проходят в пористую среду на некоторую глубину и создают корку внутри пористого тепа. Более крупные частицы не проходят в пористую среду и образуют корку на ее поверхности. Проходы, остающиеся в фильтрационной корке между более крупными частицами дисперсной фазы, перекрываются более мелкими частицами.
Каждое из устройств системы очистки бурового раствора предназначено для удаления значительного количества твердых частиц определенного типа, чтобы общая концентрация твердой фазы находилась на приемлемом уровне. Механические устройства очистки раствора рассчитаны на сепарацию частиц определенных размеров. Поэтому важно использовать правильное сочетание устройств очистки раствора в зависимости от конкретных условий, качественно выполнить монтаж и поддерживать их в рабочем состоянии.
При несовпадении «нуля» с риской снять винт-головку 5 и установить нулевое деление против риски. В стакан 3 налить до риски исследуемый раствор и установить стакан на подъемный столик 8. Поднять столик до упора и зафиксировать его в верхнем положении поворотом вправо. Включить насос термостата для циркуляции термостатирующей жидкости через рубашку стакана вискозиметра. Включить двигатель вискозиметра поворотом выключателя 6 в положении «вкл». Выключить электродвигатель вискозиметра, поставив выключатель 6 в положение «откл». Выключить электродвигатель, поставив выключатель 6 в положение «вкл». Выключить двигатель, опустить подъемный столик, выключить насос термостата, отсоединить гибкие шланги от стакана с испытуемым раствором. Опорожнить стакан, вымыть его и протереть насухо. Вычислить величины пластической вязкости и динамического напряжения сдвига по формулам: К1 и К2 — константы, зависящие от упругости пружины вискозиметра. Источник Показатели свойств буровых растворов Ареометр АГ-ЗПП рисунок 26 состоит из мерного стакана 5, поплавка 4 со стержнем 3 и съемного грузика 6; стакан крепится к поплавку при помощи штифтов. На стержне имеется две шкалы: основная 1, по которой определяется плотность раствора, и поправочная, используемая при применении минерализованной воды. Рисунок 26. Условная вязкость определяется стандартным полевым вискозиметром. Время вытекания определенного объема глинистого раствора из ВП характеризует вязкость раствора. Чем вязче раствор, тем больше времени потребуется для его вытекания. Рисунок 27. Стандартный вискозиметр СПВ-5 Рисунок 28. Прибор для определения показателя 11-чашка для фильтра Водоотдача — это способность бурового раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. Определяется водоотдача с помощью прибора ВМ-6 рисунок 28. Испытуемый раствор наливается в фильтрационный стакан 5 с фильтром на решетке 6, закрытой клапаном 8, до его открытия фильтрация не может начаться. На фильтрационный стакан навинчен цилиндр. В цилиндр 3 входит плунжер 1 с грузом-шкалой 2, создающей давление 0,1 МПа. Для установки шкалы прибора на нуль и спуска масла из цилиндра после определения показателя фильтрации в нижней части цилиндра имеется отверстие, перекрываемое иглой 4. После создания давления открывается канал 8 и начинается фильтрация. Объем пробы раствора в фильтрационном стакане по мере фильтрации уменьшается на количество выделившегося фильтрата, и плунжер под действием груза опускается. Количество выделившегося фильтрата определяют по перемещениям плунжера по шкале, градуированной в кубических сантиметрах. Толщина корки. Существует два метода измерения толщины корки. При первом методе вынутый из прибора для определения водоотдачи фильтр с коркой глины помещают на стеклянную пластинку и толщину корки замеряют помощью стальной линейки. Этим методом пользуются в полевых условиях. В условиях лаборатории для определения толщины корки пользуются прибором Вика. Прибор Вика рисунок 29 состоит из цилиндрического стержня 1, свободно перемещающегося во втулке 5 и укрепленного на станине 8. Ось стержня перпендикулярна к плите 9 станины 8. Для закрепления стержня на желаемой высоте служит пружинная защелка 6. На стержне укреплен указатель 3, а на станине—шкала 4 с делениями от 0 до 40 мм. Положение указателя на стержне регулируется стяжным винтом 2. В нижнюю часть стержня ввинчен на резьбе наконечник-пестик Тетмайера диаметром 10 мм. Рисунок 29.
В интервалах, сложенных глинами, аргиллитами, глинистыми сланцами, солями, склонными к потере устойчивости и текучести, плотность, фильтрация и химический состав бурового раствора устанавливается исходя из необходимости обеспечения устойчивости стенок скважины.
Влияние водоотдачи бурового раствора на процессы бурения
Раствор протекает через ситовую панель и возвращается в отстойник. Частицы шлама попадают в жёлоб для удаления. Перед выбросом они могут быть очищены, исходя из экологических и других соображений. Некоторые частицы шлама отбираются геологами для исследований состояния внутри скважины. Разновидности[ править править код ] Раствор буровой лигнитовый щелочной — буровой раствор, в который вводят определенное количество лигнитов , имеющих щелочной характер. Раствор известково-битумный — буровой раствор на нефтяной основе, дисперсионной средой которого является дизельное топливо или нефть , а дисперсной фазой — высокоокисленный битум, оксид кальция, барит и небольшое количество воды, необходимой для гашения извести. Раствор облегчённый — буровой раствор, уменьшенный в весе, облегчённый, который имеет меньшую плотность. Раствор полимерный — буровой раствор на водной основе, который содержит высокомолекулярные полимеры линейного строения; применяется обычно при бурении крепких пород.
Кроме этого, они предотвращают прихват инструмента в скважине. К аэрированным буровым растворам относятся смеси пузырьков воздуха с промывочными жидкостями, которыми являются вода, нефтяные эмульсии и другие. Соотношение эмульсий и воздуха должно быть до 1:30. В состав таких растворов часто добавляют специальные реагенты — поверхностно-активные вещества и пенообразователи. Это делается с целью увеличения стабильности данных растворов. Система очистки бурового раствора Такие свойства раствора, как его плотность, вязкость, статическое напряжение сдвига и т. В связи с этим, очень целесообразно использовать механическое оборудование, позволяющее контролировать содержание твердой фазы в растворе. Работа механического оборудования очистки осуществляется с помощью силы ускорения или же центробежной силы, благодаря чему становится возможным существенно повысить уровень сепарации в сравнении с процессом осаждения. Система очистки бурового раствора может состоять из одного или нескольких модулей. Система очистки буровых растворов должна соответствовать следующим требованиям: обработка всего количества циркуляции; согласование очередности установки согласно размеру частиц, которые будут отделяться; правильность монтажа, точная настройка, благодаря чему значительно повышается эффективность работы следующей ступени; оптимизация процесса сепарации — обработка от четверти до половины объема циркуляции. Их готовят на месторождении, непосредственно перед началом добычи этих полезных ископаемых. Использование таких растворов дает возможность решать широкий спектр производственных задач — от обеспечения очистки и фильтрации ствола скважины и её забоя до обеспечения выполнения основных требований техники промышленной безопасности. В связи с этим, применение буровых растворов обязательно как в процессе бурения скважины, так в процессе эксплуатации любого промысла. Современные буровые растворы отличаются по своим составам, весу, вязкости и прочим характеристикам, поэтому их приготовление производится с учетом таких факторов, как индивидуальные особенности разрабатываемых залежей, применяемые технологии, финансовые параметры и так далее. Что из себя представляет буровой раствор? Буровой раствор — это сложная дисперсионная система, состоящая из эмульсионных, аэрационных и суспензионных жидкостей, которые используются с целью промывки скважинных стволов в процессе их бурения. Циркуляция этого раствора внутри ствола позволяет очищать его стенки от различных наслоений, вымывать остатки пробуренной породы и выводить их на поверхность. Кроме того, такой раствор стимулирует разрушение породы буровым инструментом, дает возможность качественно вскрыть продуктивный горизонта, а также используется для решения иных рабочих задач. В процессе бурения, как правило, применяют составы на водной основе с добавлением углеводородных частиц к примеру, растворы известняка и битума, инвертные эмульсии и так далее. Если бурение производится в хемогенных отложениях, то чаще всего готовятся буровые растворы на основе насыщенных солями глинистых материалов гидрогелей. Если существует повышенный риск обвала, используются специальные растворы-ингибиторы, а если работы проводятся в условиях высоких температур, то используются глинистые составы с повышенной термостойкостью. Если работы ведутся в условия повышенного пластового давления, то применяют утяжеленные буровые растворы. Читать также: Как работает плотномер для нефтепродуктов? Основные характеристики и свойства таких составов От качества используемого раствора напрямую зависит продуктивность выполняемых с его помощью работ. Главными свойствами таких составов являются: плотность; напряжение сдвига; водоотдача. Плотность буровых растворов измеряют специальным прибором — ареометром. Этот параметр колеблется в пределах от одной до двух с половиной тысяч килограмм на кубический метр. Условная вязкость определяют по времени, в течение которого определенный объем готового состава протекает через воронку классического типа. Эффективная вязкость измеряется прибором, который называется вискозиметр. Этот показатель отображает соотношение скоростного градиента и напряжений, возникающих в общем потоке. Напряжение сдвига также измеряется при помощи вискозиметра. Стандартное значение этого параметра варьируется от нуля до двадцати Па. Что измерить такой показатель, как водоотдача, нужно знать, какой объем фильтрата выделяется через оборудование для очистки, если перед давлений за половину часа составляет от 100 кПа и более. Для обеспечения максимальной эффективности бурения, свойства таких растворов держат под постоянным контролем с помощью посредством ввода в них особых реагентов для повышения качественных характеристик. К примеру, чтобы уменьшить водоотдачу, в буровой раствор добавляют углещелочные или сульфитно-спиртовые материалы, а также целлюлозные добавки или модифицированный крахмал. Реологические свойства получают путем добавления в состав веществ, понижающих вязкость к примеру, фосфат, полифенол, нитролигнин и так далее. Чтобы избежать нефтяных, газовых и водяных проявлений в условиях работы при повышенном давлении, необходимо увеличить плотность используемого бурового раствора. Для этого в его состав вводятся специальные утяжелители гематит, мел, бармит. Кроме того, в состав таких смесей могут добавляться пенообразователи или может применяться аэрирование раствора. Антифрикционные свойства растворов можно улучшить добавлением смазочных материалов на основе нефти, графита или гудрона. Чтобы сохранить необходимые качественные характеристики в процессе работы в условиях повышенной температуры, буровой раствор, как правило, обогащается антиоксидантами или хроматами натрия или кальция. Для пеногашения в состав может быть добавлена резиновая крошка, кислота или спиртовые частицы. Составы применяемых растворов Для приготовления большинства буровых растворов необходимо применение тонкодисперсных глинистых веществ, обладающих высокой пластичностью и небольшим содержанием частиц песка. Они способны создавать с водой вязкую суспензию, которая обладает способностью долгое время не приводить к выпадению осадка. Самыми лучшими качествами обладают глиняные порошки, основу которых составляют щелочные составы. Растворы на основе таких порошков отличаются низким значением плотности. Различные рецептуры бурового раствора для разных типов грунтов В процессе создания бурового раствора очень важно проследить, чтобы в него не попали нежелательные примеси, такие, как известковые частицы, гипс и разного рода растворимые в воде соли. Согласно требованиям технических нормативов, основным качественным показателем сырья для приготовления бурового состава, представлено в порошкообразном виде, является так называемый конечный выход раствора. Другими словами, какое количество кубических метров раствора с нужным показателем вязкости можно получить из тонны сухого сырья. Кроме этого, к важным качественным показателям также относятся содержание в составе песка и плотность. Основное назначение буровых составов Такие растворы готовят, исходя из целей их дальнейшего использования. Примеры таких целей таковы: охлаждение и смазывание поверхностей бурильного долота. Так как работа этого инструмента всегда связана с появлением большого трения, для повышения износостойкости необходимо использовать смазывающие составы, которые одновременно снижают температуру инструмента; очистка забоя скважины. Многие буровые растворы дают возможность эффективно вымывать выбуренные породы из скважины и выносить их на поверхность. Качество такой очистки зависит от физических и химических свойств конкретного состава, а также от геологических особенностей пробуриваемых горных пород, вследствие чего в процессе приготовления необходимо учитывать состав горных пород конкретного месторождения; образование на стенках ствола скважины очистного слоя. Формирующаяся на стенках ствола корка отличается низкой проницаемостью, что дает возможность обеспечить устойчивость в верхней песчаной зоне геологического разреза и отделить скважину от слоев с высокой проницаемостью; предупреждение водяных, газовых и нефтяных проявлений; защита стенок скважины от обвалов, которые возникают при бурении пород на основе неустойчивой глины; особняком стоит такая важная сфера применения буровых составов, как обеспечение качественного вскрытия продуктивных горизонтов. Многие из существующих сейчас буровых растворов позволяют не допустить загрязнения продуктивного пласта во время его вскрытия и дают возможность избежать его полной закупорки, в случае которой его разработка становится очень трудной; уменьшение затрат, идущих на фиксацию скважины с помощью колонн; получение данных, необходимых для анализа, в процессе работы разведывательных скважин. Это также одна из вспомогательных функций таких составов, поскольку вместе с ними на поверхность выносится шлам и частички горных пород, которые являются предметом изучения; повышение устойчивости к коррозионному воздействию оборудования и труб; обеспечение выполнения требований техники промышленной безопасности и сведение к минимуму вреда, наносимого экологии окружающей среды. Читать также: Как используется рулетка для измерения уровня нефтепродуктов? Растворы на неводных основах: нефтепродукты, содержание газа в которых минимально. Пены и аэрированные жидкости. Реагенты, находящиеся в газообразном состоянии. Буровая колонна улетела в скважину. Недостатки воды как бурового раствора: в перерывах между циркуляциями вода не удерживает шлам в скважине во взвешенном состоянии; глинистые отложения набухают, разупрочняются, снижается устойчивость ствола скважины. Вода пригодна в качестве бурового раствора для бурения неглубоких скважин в твердых неглинистых породах карбонатно-песчаного комплекса, а также в гипсах и других отложениях. Фильтрация воды в продуктивные пласты резко снижает их нефтеотдачу, вследствие создания водяного барьера, образования устойчивых водонефтяных эмульсий, набухания содержащихся в пласте глинистых минералов, препятствующих притоку нефти в скважину, что серьезно затрудняет освоение и ввод скважин в эксплуатацию. Нестабилизированные глинистые растворы суспензии и суспензии из выбуренных пород представляют водные суспензии, образованные в процессе бурения путем «самозамеса» из разбуриваемых пород. Читайте также: Сланцевая нефть: нефтяные страны лидеры, последние новости Гуматные растворы К этому виду относится буровой глинистый раствор, стабилизированный углещелочным реагентом УЩР. Применяют такой раствор при бурении в сравнительно устойчивом разрезе, в котором отсутствуют набухающие и диспергирующие глинистые породы. Лигносульфонатные растворы Буровые глинистые растворы, стабилизированные лигносульфонатными реагентами сульфит-спиртовая барда ССБ.
Толстая глинистая корка отрицательно влияет на качество цементирования скважины, препятствуя прочному сцеплению цементного камня с горной породой. Статическая фильтрация не дает полного представления о реальной величине водоотдачи в скважине. Объясняется это тем, что при циркуляции бурового раствора происходит частичное размывание корки. Причем, после некоторого начального периода формирования корки устанавливается равновесие между ее нарастанием и размывам. Размыв корки начинается с разрушения пограничного или переходного слоя. Пограничный слой образуется над коркой в статических условиях. Этот слой неоднородный. У поверхности корки он практически от нее ничем не отличается. По мере удаления от поверхности корки концентрация твердой фазы в переходном слое падает и на расстоянии 3-5 мм становится равной концентрации бурового раствора. Высоковязкий структурированный слой является той средой, через которую идет диффузия отделившейся жидкой среды. Опыты показали, что смыв пограничного слоя не оказывает существенного влияния на водоотдачу. Величина разрушения пограничного слоя и самой корки зависит и от скорости циркуляции бурового раствора. При более высокой скорости циркуляции бурового раствора происходит турбулентное течение потока и начинается разрушение корки [3]. Известны исследования, из которых следует, что при турбулентном течении бурового раствора эрозия корки возрастает приблизительно пропорционально квадрату скорости циркуляции. По мере перехода к нижним слоям корки замедляется ее разрушение. Объясняется это двумя причинами: 1. Увеличением прочности корок от верхних слоев к нижним. По мере размыва корки усиливается фильтрация и коркообразование. Параллельно с размывом корки идет процесс уплотнения вследствие вымывания крупных частиц и увеличивается плотность укладки оставшихся частиц. При малой скорости течения промывочной жидкости второй процесс может превалировать и статическая водоотдача может оказаться выше динамической. Фактором снижения динамической водоотдачи является также диспергирование глинистых фракций бурового раствора в процессе циркуляции. Проходящие в корке процессы осложняются чисто механическими факторами: повреждением и сдиранием корки долотом, турбобуром, УБТ, центраторами, замками бурильных труб в процессе расхаживания бурильной колонны при турбинном бурении.
Также можно периодически запускать центрифугу, если она настроена на рабочую емкость. Установку ситовых панелей на линейных виброситах можно осуществлять, комбинируя размеры в диапазоне 70-100 API,а на осушающем вибросите следует использовать размер 230 API. При увеличении удельного веса следует постоянно проверять ситовые панели на их целостность и своевременно заменять на новые. Постоянной проверке подлежит и работа систем очистки: 1 проверять плотность пульпы с конусов песко-, илоотделителя; 2 проверять, есть ли слабая вибрация на конусах. Иногда бывает, что раствор просто выходит без очистки. Рекомендованные меры: - Разбавление раствора на свежее приготовленный. Для минимизации риска растепления пород ММП нельзя допускать снижение условной вязкости раствора до 125-150 сек. При бурении в глинах для снижения риска наработки сальника рекомендуется держать рН — 8,5-9 и использовать противосальниковые добавки например, Drilling detergent, производство компании Halliburton Baroid. Желательно данную добавку вводить в трубное пространство путем заливки по 2 ведра перед наращиванием. Во время бурения в песках условная вязкость начинает умеренно снижаться, следует немедленно реагировать дабы не привезти к растеплению пород ММП: 1 Откачать 8-10м3 раствора в БПР и обработать бентонитом 1-2 мешка, далее произвести обработку по циклу. Дело в том, что иногда из-за слабого рН-уровня имеющаяся глина плохо деспергирует растворяется. В таких случаях можно произвести «легкую» обработку раствора каустической содой по циклу. На месторождении Сузунское компании АО «Ванкорнефть» имеется очень опасный интервал по вертикали от 240 до 280м бурение в песках. На данном этапе бурения очень важно соблюдать контроль всех вышеуказанных параметров бурового раствора. При несоблюдении одного из параметров можно легко растеплить или порвать пласт, что вызовет катастрофическое поглощение без выхода циркуляции на устье. Как показывает мой личный опыт, при поглощениях в данном интервале кольматирующие пачки не дают положительных результатов, поэтому осложнения подобного характера в большинстве случаев могут привести к необходимости установки цементного моста и бурению второго ствола.
Водоотдача (фильтрация) бурового раствора
| Оборудование для определения водоотдачи | Замеряют водоотдачу на приборе ВМ-6. Определяют объем выделившейся воды за 30 мин. в см 3 Различают 3 вида фильтрации бурового раствора. |
| Понятие о плотности бурового раствора и её расчёт, приборы для замера плотности. | Обычно буровые растворы приготавливаются непосредственно на месте разработки с учетом выдвинутых требований. Растворы для промывки скважинных стволов. |
| Водоотдача | Одним из наиболее надежных методов выбора бурового раствора для горизонтальных скважин является использование такого раствора, который успешно работал при бурении соседних. |
| Раздел 4. Функции и назначение буровых растворов | Замеряют водоотдачу на приборе ВМ-6. Определяют объем выделившейся воды за 30 мин. в см3. Различают 3 вида фильтрации бурового раствора. |
Водоотдача
Это связано с тем, что вода увеличивает проницаемость пород и помогает разрушать и вымывать породу, облегчая прохождение инструмента через нее. Кроме того, вода способствует увлажнению образующихся в процессе бурения обрывков и стружек, что предотвращает их слипание и облегчает их удаление из скважины. Это также может повысить скорость продвижения инструмента, так как уменьшает сопротивление и облегчает его движение. Однако, чрезмерное количество воды в буровом растворе также может быть неблагоприятным. Слишком высокая концентрация воды может привести к ухудшению качества бурового раствора и его свойств. Это может снизить эффективность работы и замедлить процесс бурения. Для достижения оптимальной скорости продвижения инструмента, необходимо тщательно контролировать водоотдачу и поддерживать правильное соотношение веществ в буровом растворе. В целом, водоотдача бурового раствора играет важную роль в процессе бурения и может существенно влиять на скорость продвижения инструмента. Оптимальное количество воды поможет снизить трение, увеличить проницаемость пород и облегчить удаление образующихся обрывков и стружек.
Правильный контроль водоотдачи является важным аспектом для достижения максимальной эффективности работы и ускорения процесса бурения.
Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях": - часть 1. Растворы на водной основе; - часть 2. Растворы на углеводородной основе. Приложения I и J являются обязательными. Настоящее издание модифицированного стандарта дополнено приложениями ДА и ДБ, описывающими измерение дополнительных параметров, не приведенных в ISO 10414, с помощью оборудования, производимого в Российской Федерации.
Рисунок 65. Толщина фильтрационной корки Толщина фильтрационной корки зависит от объёма промывочной жидкости, профильтровавшейся через фильтр. Чем больший объём, тем толще корка. Толщину фильтрационной корки К измеряют линейкой непосредственно на фильтре, переломив фильтр пополам, или с помощью иглы Вика смотри свойства цементных растворов. Толщина корки не должна быть больше 2 мм для обычных растворов, и не более 3 мм для утяжелённых растворов. Водородный показатель Водородный показатель рН отслеживается в промывочных жидкостях ради того, чтобы предупредить их расслоение на жидкую и твёрдую фазу. Отечественные рецептуры буровых растворов, как правило, имеют щелочную среду, обычно с рН от 8 до 10.
Обеспечение равенства давлений в системе пласт — скважина в процессе бурения позволит избежать нежелательных осложнений при вскрытии проницаемых горных пород. Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов Эта функция промывочной жидкости важна при бурении скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. В таких скважинах обязательно проводятся исследования по оценке запасов и возможных дебитов скважин. Часть скважин может впоследствии использоваться в качестве эксплуатационных. Так как в процессе фильтрации промывочных жидкостей на поверхности горных пород и в устьевых частях пор и трещин откладывается корка из частиц твердой фазы, продуктивность пласта в прискважинной зоне уменьшается. Это приводит к снижению дебита скважин, искажению подсчетов запасов, неправильной оценке проницаемости горных пород. Причем уменьшение проницаемости прискважинной зоны может оказаться необратимым. Во избежание отрицательного воздействия жидкости на продуктивный пласт корка должна легко разрушаться, а твердые частицы вымываться из каналов фильтрации. Кроме того, снижение проницаемости призабойной зоны продуктивного пласта возможно вследствие действия фильтрата бурового раствора на глинистый цемент пород коллекторов. Такие условия наиболее характерны для условий работы ЮКОС. Для предотвращения возможных осложнений необходимо использовать промывочную жидкость не отфильтровывающую дисперсионную среду в горные породы слагающие стенки скважины Это достигается подбором вида твердой фазы промывочной жидкости и введением специальных компонентов. Перенос энергии от насосов к забойным механизмам Для эффективной работы забойных механизмов турбобуров, гидроударников, винтовых двигателей требуется определенная энергия, которая переносится от бурового насоса, установленного на поверхности, к забою скважины. Количество этой энергии определяется техническими характеристиками забойных механизмов и условиями бурения. Энергия, затрачиваемая на привод бурового насоса, расходуется, кроме того, на преодоление гидравлических сопротивлений при циркуляции промывочной жидкости в скважине. Технические возможности насосов ограничены, поэтому количество подведенной к забойному двигателю энергии будет зависеть от потерь напора при циркуляции промывочной жидкости. Потери зависят при прочих равных условиях от подачи насоса и реологических свойств жидкости. Так как на подачу насоса влияют геологические условия бурения и расход жидкости, требуемый для устойчивой работы забойного механизма в нужном режиме, главным регулирующим фактором энергетических затрат остаются реологические свойства промывочной жидкости. Поэтому при использовании забойных механизмов стремятся максимально уменьшать реологические параметры промывочных жидкостей, учитывая при этом и другие их функции. Обеспечение проведения геофизических исследований При бурении скважин и по достижении проектной глубины обязательно проводится комплекс геофизических исследований, позволяющих уточнить геологический разрез и измерить ряд важных характеристик пласта. Эффективность таких исследований зависит от качества промывочной жидкости. Так, при повышенных реологических параметрах геофизические приборы могут зависать в скважине, в то время как бурильный -: инструмент опускается свободно. В отдельных случаях параметры промывочных жидкостей влияют и на показания приборов. Все эти обстоятельства должны учитываться при выборе качества промывочной жидкости. Предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа Коррозия бурильного инструмента и оборудования вызывается в основном действием солей, а также кислорода воздуха, растворенных в промывочной жидкости. Реже коррозия происходит под действием сероводорода, поступающего в промывочную жидкость из горных пород. Совместное действие абразивного износа и коррозии усиливает процесс разрушения металла, приводит к преждевременному выходу из строя инструмента и оборудования, поломкам и авариям. Поэтому при выборе промывочной жидкости необходимо учитывать ее коррозионную и абразивную активность. Коррозионную активность снижают введением специальных добавок — ингибиторов коррозии. Для уменьшения абразивного износа промывочные жидкости следует регулярно очищать на поверхности от твердых абразивных частиц.
Водоотдача или фильтрация
Рис. 8.2. Ареометр АБР-1. Водоотдача (В) — это объем фильтрата, отделившегося от бурового раствора за 30 минут. Обычно буровые растворы приготавливаются непосредственно на месте разработки с учетом выдвинутых требований. Растворы для промывки скважинных стволов. Большинство буровых растворов при буровых операциях рециркулирует по следующему циклу: Буровой раствор замешивается и хранится в специальных ёмкостях. Отличительная особенность этого раствора состоит в том, что реагент ИКЛИГ-2 обладает универсальным действием: умеренно разжижает раствор и снижает водоотдачу.
Основные свойства буровых растворов
это способность раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. § обеспечение информации о геологическом разрезе. Типы буровых растворов: Глинистые буровые растворы получили наибольшее распространение при бурении скважин. Буровой раствор готов. 7.8. Рекомендуемый расход компонентов для приготовления бурового раствора для различных условий бурения (на 1000 литров раствора). Дисперсная фаза буровых растворов на водной основе может со-стоять из частиц глины, утяжелителя, выбуренной горой породы. Прибор для определения показателя. 11-чашка для фильтра. Водоотдача – это способность бурового раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. Для измерения водоотдачи служит прибор ВМ-6 (рис.1), имеющий фильтрационный и напорный узлы.
7 тема: «Материалы и реагенты для регулирования свойств буровых растворов» (стр. 1 )
| Системы буровых растворов | показатель, характеризующий объем фильтрата (в см3), отделившегося от бурового раствора за 30 мин. |
| определение водоотдачи бурового раствора | Понятие «буровые растворы» охватывает широкий круг жидких, суспензионных, аэрированных сред, имеющих различные составы и свойства. |
Раздел 4. Функции и назначение буровых растворов
После обработки реагентом водоотдача снизилась до 7-8 см 3 /30мин. КССБ и ССБ являются более эффективными, чем крахмал для обработки минерализованных буровых растворов. Прибор для определения показателя. 11-чашка для фильтра. Водоотдача – это способность бурового раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. После обработки реагентом водоотдача снизилась до 7-8 см 3 /30мин. КССБ и ССБ являются более эффективными, чем крахмал для обработки минерализованных буровых растворов. Понятие «буровые растворы» охватывает широкий круг жидких, суспензионных, аэрированных сред, имеющих различные составы и свойства.
Основные технологические свойства буровых растворов. Параметры, характеризующие эти
Фильтрацию буровых растворов можно регулировать увеличением содержания коллоидной твердой фазы в растворе и обработкой защитными реагентами — понизителями фильтрации, повышающими вязкость фильтрата и снижающими толщину глинистой корки и ее проницаемость. Однако все это приводит к повышению вязкости бурового раствора при высоких скоростях сдвига и к неизбежному снижению механических скоростей бурения. По-видимому, наиболее рациональным вариантом может быть снижение проницаемости глинистой корки полимерными материалами, которые не увеличивают вязкости бурового раствора при высоких скоростях сдвига, возникающих при истечении из отверстий долота, и предупреждают проникновение фильтрата в пласты. Такими буровыми растворами могут служить композиции полимерных и полимерглинистых буровых растворов с низким содержанием твердой фазы. Снижения водоотдачи буровых растворов можно добиться добавками нефти, которые, распределяясь в виде глобул, образуют в растворе суспензионно-эмульсионную структуру. Дальнейшее увеличение ее содержания приводит к резкому увеличению вязкости и к незначительному уменьшению фильтрации. Пропитка корки глобулами нефти снижает ее проницаемость и гидрофобизирует поровое пространство, способствуя снижению ее фильтрационных свойств.
Введение в буровые растворы таких полимеров, как КМЦ, крахмал, акрилаты метас, гипан и других, влияет на вязкость фильтратов, снижая также водоотдачу буровых растворов. Влияние перепада давления и возникающей при этом забойной фильтрации бурового раствора на характер разрушения горных пород долотом еще полностью не выяснено. Предполагают, что на буримость горных пород оказывает влияние забойная фильтрация, которая возникает в момент разрушения породы буровым долотом. Так, в работах В. Снижение буримости в этом случае объясняется повышенным перепадом давления, который способствует уменьшению лунки разрушения породы зубом долота, а выбуренная порода плотно удерживается на забое, вызывая накопление шлама в зоне разрушения. На рис.
Из рис. При промывке водой внедрение уменьшается в 2 раза, при промывке глинистым раствором — до 8 раз. Уменьшение глубины внедрения зуба долота в породу снижает проходку на долото и механическую скорость бурения. Кенингем считает величину перепада давления на забое одним из факторов снижения проходки на долото. Такой же точки зрения придерживаются советские исследователи А. Шару-тин, Н.
Гаджиев, Ш. Материн, И. Ханмурзин и др.
Воронку необходимо держать вертикально допускается отклонение не более 100. Когда мерная кружка наполнится до края, останавливают секундомер, а отверстие воронки вновь закрывают пробкой. Условная вязкость определяется временем истечения 500 см3 раствора через трубку из воронки вискозиметра, заполненной 700 см3 раствора. За исходный результат принимают среднее значение результатов трех измерений, отличающиеся между собой не более чем на 2 с. Объем фильтрата принято измерять через 30 мин после начала процесса. Логарифмическая зависимость позволяет ускорить измерение: объем фильтрата, выделившийся через 7,5 мин, практически равен половине объема, получаемого после 30 мин фильтрации. Различают статическую и динамическую фильтрацию. В первом случае единственным видом движения дисперсной системы над фильтрующей поверхностью является ее постепенное поступление в пористую среду. При динамической фильтрации дисперсная система принудительно, например с помощью мешалки, перемещается относительно фильтрующей поверхности и при достаточно высокой скорости размывает фильтрационную корку. Уменьшение толщины последней вызывает рост скорости фильтрации. Существующие приборы для измерения водоотдачи делятся на работающие под давлением и работающие под вакуумом. Первые подразделяются на приборы, измеряющие статическую водоотдачу, и приборы, измеряющие динамическую водоотдачу в процессе циркуляции над фильтром. Последние сложны и пока используются лишь в научных исследованиях наиболее распространенным в практике разведочного бурения приборам относятся ВМ-6 рис. За показатель фильтрации принимается количество жидкости, отфильтровавшейся через круглый бумажный фильтр площадью 28 см2 за 30 мин. Однако из-за несовершенства предложенных методов и конструкций приборов определение и анализ этого показателя свойств раствора распространения на промыслах не получили. Липкость определяют следующим образом рис. Фильтр с глинистой коркой кладут на столик. На корку кладут стальной брусок квадратного сечения со стороной квадрата, равной 10 мм; вес бруска 6 г, длина 64 мм. Вращением упорного винта увеличивают угол отклонения столика от горизонтали. С увеличением угла отклонения увеличивается составляющая сила тяжести бруска, стремящаяся сдвинуть брусок с глинистой корки. Когда эта составляющая сила преодолеет липкость корки, брусок соскользнет с нее. Тангенс угла наклона, при котором брусок соскользнет с глинистой корка, считается показателем липкости корки. Шкала прибора отмечает не величину угла отклонения, а его тангенс. Этот метод определения липкости глинистой корки может быть применен и для фильтрационных корок промывочных жидкостей других видов. Сюда относятся собственно песок, грубодисперсные частицы выбуренной породы и исходной твердой фазы промывочной жидкости. Таким образом, содержание песка характеризует устойчивую загрязненность промывочной жидкости твердыми включениями. Чрезмерное содержание песка приводит к абразивному износу гидравлического оборудования и бурового снаряда, уменьшению механической скорости бурения. Содержание песка определяют с помощю отстойника ОМ-2. Концентрацию диссоциированных молекул Н2О в воде и разбавленных водных растворах можно считать величиной постоянной. Произведение концентраций водородных и гидроксидных ионов, так называемое ионное произведение воды, также постоянно. Численное значение его при 220С равно 1 10-14. Для различных промывочных жидкостей существует своя оптимальная концентрация водородных ионов, при которой они наиболее полно удовлетворяют требованиям технологии бурения в конкретных геолого-технических условиях. Контроль за величиной рН позволяет определить причины изменения свойств промывочной жидкости в процессе бурения и принять меры по восстановлению ее качества. Концентрацию водородных ионов промывочных жидкостей измеряют колориметрическим и электрометрическим способами. Колориметрический способ основан на применении индикаторов. При этом способе используют наборы индикаторов и буферных растворов различных реактивов с определенными значениями рН. Фильтрат, полученный при измерении водоотдачи, наливают в пробирку, добавляют в нее раствор индикатора и сравнивают цвет жидкости в этой пробирке с цветом эталонных буферных растворов с индикаторами или с эталонной цветной шкалой, на которой указаны значения рН, соответствующие той или иной окраске.
В последние годы разработан ряд дополнительных органических ингибиторов, усиливающих действие калиевого раствора. Из их числа наиболее эффективно усиливают ингибирующую способность калиевого раствора гликоли за счет дальнейшего и более глубокого снижения степени гидратации глин. Благодаря применению таких систем полностью удается избежать осыпей неустойчивых глин даже в особо сложных геологических условиях. Для приготовления и регулирования свойств калиевых растворов используются стандартные солестойкие реагенты, наиболее эффективными из них являются полисахариды семейства ПАК. Аналогичные явления и физико-химические процессы происходят также при взаимодействии неустойчивых глин с растворами на углеводородной основе РУО. Прямого контакта проэмульгированных в РУО капелек воды нет, однако в этой среде достаточно активно может проходить процесс увлажнения глин, вплоть до и их осыпей. В этих условиях для предупреждения увлажнения неустойчивых глин и их осыпей, необходимо сбалансировать давление паров воды над раствором и разбуриваемой глинистой породой. Для этого в водную фазу раствора на углеводородной основе вводят электролиты такие, как NaCl и CaCl2, в больших количествах, вплоть до насыщения. Это приводит к требуемому снижению давления паров воды над РУО в 1,5-2 раза , предупреждению увлажнения с набуханием глин и их осыпей за счет физико-химического взаимодействия. Не менее важным в проблеме устойчивости глин является и так называемый физический фактор. Действие этого фактора проявляется при бурении в условиях АВПД и нарушенных, перемятых зонах, когда осыпи горных пород происходят под воздействием физических сил, а гидростатического столба жидкости недостаточно для сдерживания этого процесса. Интенсивность этих осложнений может быть различной в зависимости от геологических условий.
Для обеспечения эффективности бурения в зависимости от конкретных геолого-технических условий свойства бурового раствора регулируют изменением соотношения содержания дисперсной фазы и дисперсионной среды и введением в них специальных материалов и химических реагентов. Содержание твердой фазы бурового раствора регулируется трехступенчатой системой очистки на вибрационных ситах; газообразные агенты отделяют в дегазаторе. Кроме того, для регулирования содержания твердой фазы в раствор вводят селективные флокулянты.