Плътността на сондажната течност е един от най-критичните параметри при сондиране на кладенци за вода, геотермално сондиране и проучване на полезни изкопаеми. Правилното управление на теглото на калта пряко влияе върху стабилността на сондажа, ефективността на сондирането и цялостната безопасност на сондирането.
Какво представлява плътността на сондажната течност?
Плътността на сондажната течност се отнася до масата на калта на единица обем. Той определя колко хидростатично налягане може да упражнява сондажната течност вътре в сондажа.
единица:g/cm³ или lb/gal
Общ инструмент за измерване:Кал баланс
Типичен диапазон:1,05–1,30 g/cm³ (8,7–10,8 ppg), в зависимост от образуването
Когато плътността на калта е твърде ниска, може да възникне срутване на сондажа. Когато е твърде висока, тя може да предизвика загуба на циркулация или разрушаване на пласта.
За повече информация относно това как неподходящата плътност на калта допринася за залепването на тръбите, вижте:
Защо сондажните тръби се забиват?
Защо контролирането на плътността на калта е от значение
1. Предотвратяване на срутване на сондаж
Калта с ниска-плътност не може да осигури достатъчно хидростатично налягане, особено в рохкав пясък или неконсолидирани образувания, което води до частично или пълно срутване.
2. Намаляване на загубената циркулация
Калта с висока-плътност увеличава налягането в дупката, което може да причини пукнатини или съществуващи кухини за абсорбиране на течност.
3. Минимизиране на рисковете от заседнали тръби
Неадекватното управление на плътността може да доведе до нестабилност на сондажа и образуване на дебела филтърна утайка, увеличавайки вероятността от заседнали сондажни тръби.
Как да контролирате плътността на сондажния флуид (Ръководство-стъпка по-стъпка)
1. Редовно измервайте теглото на калта
Рутинното измерване на теглото на калта е от съществено значение за поддържане на стабилност.
Високо{0}}рискови образувания: на всеки 15–30 минути
Стандартно пробиване: на всеки 1-2 часа
Задължителни проверки преди разпръскване и преди монтаж на обшивката
Последователното наблюдение помага да се открият тенденциите, вместо да се разчита на едно четене.
2. Увеличете или намалете плътността, ако е необходимо
Когато плътността на калта е твърде ниска
Увеличете теглото на калта, като добавите:
Бентонитза подобряване на вискозитета и суспензията
Барит (BaSO₄)за повишаване на хидростатичното налягане
Полимериза подобряване на стабилизацията на стената и товароносимостта
Когато плътността на калта е твърде висока
Намалете теглото на калта чрез:
Добавяне на чиста вода
Изхвърляне на част от активната-яма с висока плътност
Намаляване на добавянето на барит
Отстраняване на излишните твърди частици, въведени от пробиването
3. Поддържайте подходящ контрол на твърдите вещества
Ефективното оборудване за контрол на твърдото вещество спомага за поддържане на стабилна плътност:
Шистови шейкъри
Десандъри
Утаители
Декантерни центрофуги
Отстраняването на излишните пробити твърди частици предотвратява неволното увеличаване на теглото на калта.
4. Предотвратете навлизането на пластов флуид
Когато налягането на пласта превишава хидростатичното налягане на калта, водата или газът от пласта може да навлязат в сондажа, намалявайки теглото на калта.
За да предотвратите това:
Увеличете леко теглото на калта
Проверете ефективността на помпата
Намалете ударните натоварвания при пробиване, които могат да нарушат формацията
5. Правилно смесване на калта преди сондиране
Пригответе кал с ниска{0}}предварителна{1}}смес преди сондиране, за да гарантирате:
Равномерен вискозитет
Стабилни колоидни свойства
Адекватна защита на сондажа по време на разпръскване
Това предотвратява срутване в ранен-етап и намалява натоварването върху сондажните платформи за кладенци като MW350, SM260 и SM300.
6. Изберете правилната плътност на калта за всяка формация
Различните образувания изискват различни диапазони на плътност:
| Тип формация | Препоръчителна плътност (g/cm³) | Причина |
|---|---|---|
| Пясъчен слой | 1.10–1.20 | Предотвратете срутването на рохкав пясък |
| Слой от чакъл | 1.20–1.30 | По-високо налягане за поддържане на големи кухини |
| Глинен слой | 1.05–1.15 | Избягвайте счупване и загуба на течност |
| Счупена изветряла скала | 1.15–1.25 | Намалете изтичането и поддържайте стабилност |
Правилният дизайн на калта значително подобрява ефективността на сондирането и намалява оперативните рискове.
Често срещани проблеми, когато плътността на калта е неправилна
1. Когато плътността е твърде ниска
Срутване на сондаж
Заседнали сондажни тръби
Лошите резници се връщат
Намален процент на проникване
2. Когато плътността е твърде висока
Загубена циркулация
Прекомерно високо налягане на помпата
Разрушаване на пласта
По-високи разходи за кал поради прекомерна употреба на барит
Най-добри практики за-дългосрочен контрол на плътността на калта
Поддържайте ежедневни записи за свойствата на калта
Инсталирайте онлайн мониторинг на плътността на калта за дълбоки или критични кладенци
Използвайте кал с ниско-съдържание на твърди частици в склонни-течове образувания
Избягвайте непреработен рециклиран барит или замърсени-пясък твърди вещества
Контролирайте скоростта на проникване и потока на помпата за условия на чисти дупки
Стабилният контрол на теглото на калта подобрява ефективността на сондажите, защитава инструментите в сондажа и удължава експлоатационния живот на сондажните платформи и сондажните колони.
Заключение
Контролът на плътността на сондажния флуид е цялостен процес, включващ измерване, контрол на твърдо вещество, оценка на формацията и настройка на параметрите на сондиране. Когато се изпълнява правилно, той значително намалява рисковете при сондиране и предотвратява нестабилност на пласта и случаи на заседнали тръби.
