Что такое буровые растворы?

Буровые растворы представляют собой жидкие или газообразные вещества, которые часто закачиваются в скважины во время операций бурения. Эти жидкости обычно называют буровым раствором, когда используются жидкости, хотя это не означает, что они состоят из фактического раствора. Жидкие буровые растворы могут быть на водной или масляной основе, а газообразные жидкости часто содержат воздух. Одной из основных целей бурового раствора является поддержание устойчивости ствола скважины, хотя он также может выполнять несколько других задач. Некоторые другие функции включают в себя облегчение удаления пробуренного материала из скважины, управление давлением в пласте, охлаждение и смазку долота и даже передачу гидравлической энергии на компоненты узла забоя скважины.

Существует множество различных типов буровых растворов, каждый из которых обладает свойствами, которые уникально подходят для конкретных ситуаций. Большинство буровых растворов можно разбить на категории на основе жидкости и газа. Жидкости на основе жидкостей обычно называют буровыми растворами и могут быть далее разбиты на растворы на водной и масляной основе. Вода иногда используется сама по себе, хотя чаще ее смешивают с бентонитовой глиной и различными другими химическими веществами. Глина в разговорной речи упоминается как «гель» в нефтяной и газовой промышленности, и химические добавки обычно предназначены для контроля различных характеристик, таких как вязкость.

Буровой раствор на нефтяной основе может быть синтетическим или природным, а дизельное топливо - это вещество, встречающееся в природе, которое иногда используется. Эти жидкости часто выбираются для применений, где требуются более высокие смазывающие качества, или в процессе бурения может выделяться большое количество тепла. Синтетические масла обычно выбираются, когда токсичные пары натуральных масел могут быть опасными, что часто учитывается в закрытых рабочих условиях на морских нефтяных вышках.

Газообразные буровые растворы иногда состоят из воздуха, который закачивается в бурильную колонну, хотя различные другие газы также могут быть включены. Воздух иногда также смешивается с водой, что может увеличить вязкость бурового раствора, обеспечить дополнительную защиту от пыли или помочь очистить скважину. Полимеры иногда включаются в смеси воздух / вода, когда требуется пенообразователь или другая добавка.

Основной целью бурового раствора является поддержание целостности буровой скважины и предотвращение проникновения жидкостей, присутствующих в горных породах, в бурильную колонну. Еще одной основной функцией является передача бурового шлама вверх по стволу скважины на поверхность, где они могут быть утилизированы. Жидкость часто используется в качестве охлаждающих и смазывающих свойств как для буровых долот, так и для машин для забойных скважин, таких как грязевые двигатели. Гидравлическое давление, присутствующее в жидкости, также может использоваться для питания грязевых двигателей и других компонентов.