Промывка скважин способы промывки

Способы промывки нефтяной скважины

Впервые промывка нефтяных скважин при бурении была осуществлена более 100 лет назад, при разработке нефтяного месторождения близ города Грозный. В качестве промывочной жидкости в то время использовали обыкновенную воду. В настоящее время эта технологическая операция является одной из основных при роторном способе бурения.

Что такое промывка нефтяной скважины

Основной задачей циркуляции промывочной жидкости в процессе бурения является удаление остатков разбуренных пород, во избежание дополнительного износа породоразрушающего оборудования. Эффективность очистки забоя зависит как от скорости прохождения промывочного раствора, так и от его рабочих характеристик. Именно поэтому промывочная жидкость подготавливается по установленным рецептурам и при приготовлении обязательно учитываются как геологические (тип породы, пластовое давление, температура пластов, наличие пластовых вод и т.п.), так и технологические факторы нефтяной скважины (глубина, диаметр).

Попутно при промывке нефтяной скважины осуществляется

• передача гидравлической энергии от насоса на турбо- или электробур, долото, винтовой забойный двигатель;
• охлаждение, смазка и антикоррозийная защита долота, при прохождении промывочной жидкости через отверстия бура. Окислительное разрушение металлических частей оборудования происходит вследствие воздействия на него кислорода, растворенного в промывочном растворе, сероводорода и солей горных пород. Антикоррозийный свойства рабочему буровому раствору придаются добавлением в него ингибиторов.
• промывка нефтяных скважин при бурении позволяет снизить размер абразивного износа в процессе бурения, при своевременном и правильном очищении буровой жидкости от твердых частиц шлама;
• облегчение процесса бурения, за счет кинетической энергии жидкости при выходе из бурового долота и снижение коэффициента трения. Особенно действенно это проявляется при работе на рыхлых грунтах;
• создание давления на скважинный ствол для предупреждения ГНВП (газонефтеводопроявлений) и обрушивания стенок скважины при проведении работ в неустойчивых породах;
• во время остановки насосов (в аварийной ситуации) временное поддержание взвешенного состояния шламовых частиц. Для этого буровому раствору путем добавок придаются тиксотропные свойства, позволяющие трансформироваться из золя в гель;
• предупреждение технологических сложностей в процессе бурения, в том числе дифференциального прихвата буровой колонны;
• укрепление стволового канала нефтяной скважины во время работы на слабых и трещиноватых породах, путем создания усиленной глиняной корки;
• сохранение продуктивности пласта в прискважинной зоне.

Прямой и обратный способы промывки нефтяной скважины

Существуют прямой, обратный и комбинированный способы промывки нефтяной скважины при бурении. Способ прямой циркуляции предусматривает спуск в скважину насосно-компрессорных труб. Буровой насос высокого давления нагнетает раствор, который проходит по ведущей колонне. Поток жидкости для промывки захватывает частицы шлама и выносит их на поверхность, двигаясь в обратном направлении по кольцевому каналу между стенкой скважины и бурильной установкой. Отработанный раствор многоступенчато очищается, для чего последовательно направляется на:

• предварительную механическую грубую очистки (блок вибросит);
• систему гидроциклонов, где под воздействием центробежной силы твердые шламовые частицы отделяются от бурового раствора. Очистка гидроциклона производится через нижний клапан, соединяющийся со шламовым амбаром ;
• пескоотделители. На этом оборудовании рабочий раствор полностью очищается от частиц ила и песка и может быть вновь использован для промывки нефтяной скважины при бурении.

Достоинством прямого метода промывки является увеличение скорости прохождения скважины . Этот эффект достигается благодаря расклинивающему воздействию потока рабочей жидкости, благодаря чему снижается механическая прочность горных пород. Кроме того, при бурении в слабых грунтах, можно подобрать специальный состав жидкости для промывки, который будет обеспечивать закрепление стенок нефтяной скважины.

Недостатком метода является появление песчаных пробок в процессе бурения из-за теплового воздействия на залежи. В результате перед наращиванием труб тратится дополнительное время на промывку нефтяной скважины «до чистых вод». Немаловажно и то, что способ прямой циркуляции требует большого количества рабочей жидкости, особенно при бурении долотом максимального диаметра.

В целом, благодаря технологической простоте и эффективности, прямой способ промывки нефтяной скважины получил наибольшее распространение в бурении.

Способ обратной промывки используется в случае аварийных ситуаций, при малой мощности бурового оборудования, а также при увеличенном диаметре шахты. Этот метод предусматривает спуск буровой жидкости в шахту по межкольцевому пространству забоя, вдоль стволовых стенок и ее дальнейшую подачу в отверстия долота. Подъем рабочей жидкости происходит по внутреннему каналу буровых труб. По технологии в устье шахты герметично устанавливают промывочную головку с сальником. При обратной промывке нефтяной скважины достигается более интенсивный вынос крупных частиц шлама, а также появляется возможность поднятия керна без остановки процесса бурения.

Среди основных пороков обратного метода промывки нефтяной скважины при бурении следует, прежде всего, отметить разрушение стенок при работе на мягких породах и частые аварийные ситуации из-за разрыва горизонтальных пластов. Кроме того, керн при воздействии на его торцевую часть потоков промывочной жидкости, частично разрушается во время его подъема на поверхность, из-за чего объем его добычи сокращается.

Комбинированный способ промывки скважины

Комбинированный способ промывки возможно использовать только при наличии специального оборудования с эрлифтом и тремя каналами, по которым отдельно происходит

• подача раствора для промывки нефтяной скважины в процессе бурения;
• поднятие пульпы;
• подача сжатого воздуха для работы эрлифта.

При этом поступление промывочной жидкости до колонковой трубы происходит аналогично прямому способу, а ниже нее — обратному. При осуществлении совмещенной промывки обратным каналом может служить опережающая скважина минимального диаметра, в забое которой оседают более крупные частицы. Основная же часть шлама выносится на поверхность эрлифтом. Комбинированная циркуляция позволяет досконально произвести очистку забоя от шламовых остатков и получить максимально возможный выход керна высокого качества. Однако этот способ достаточно сложен технологически, из-за чего используется достаточно редко.

Отдельно следует рассмотреть способ призабойной циркуляции бурового раствора. Его применяют в случае проведения бурения с осложнением в виде сильнопоглощающих пластов. Осуществляют призабойную (местную) промывку нефтяной скважины, используя погружные насосы или плунжерный пульсатор. Шлам в этих случаях собирается в шламоуловителях, которые могут размещаться как внутри буровой колонны, так и на поверхности.

Промывка нефтяной скважины: видеоинструктаж

Источник

Чистка скважины самостоятельно: 9 способов промывки

Не у всех получается подключиться к центральной системе водоснабжения. Для кого-то это невозможно, а для кого-то крайне невыгодно. Поэтому многие прибегают к использованию скважины для частного дома. Единственный минус такого решения заключается в том, что скважина периодически загрязняется и собственникам домов нужно ее самостоятельно очищать. В статье мы расскажем, что из себя представляет такая процедура, как очистка скважины, какие существуют источники ее загрязнения и как с ними бороться.

Главные причины засорения скважин на воду

Существует несколько причин загрязнения скважин, это либо банальное попадание грязи снаружи, либо следствие неправильной установки скважинного оборудования. Чаще всего причиной засорения скважины становится запесочивание или заиливание. Перед тем, как приступить к работе по очистке скважины необходимо установить источник загрязнения, так как это определяет способы, с помощью которых будет проводиться очистка.

Запесочивание

Запесочивание происходит после попадания частичек песка в обсаду, избежать этого помогает правильно сконструированное и установленное оборудование.

Запесовичание происходит по следующим причинам:

• Оголовок или кессон недостаточно гермитичны.
• Фильтр был подобран неправильно.
• Некачественная сварка элементов.

Ликвидировать неплотности уже внутри скважины – не представляется возможным. Мелкий песок, постоянно проникающий через фильтр, легко удаляется. Иная ситуация при попадании в фильтр крупных частиц песка, они не вымываются и оседают в скважине. Чтобы избежать этого, нужно подбирать качественные фильтры для скважины и правильно монтировать обсадные элементы.

Заиливание

Скапливание небольших частичек на фильтре может стать причиной забивания ячеек фильтра. Это приводит к тому, что воде намного тяжелее попадать в столб выработки. В результате этого, начинается процесс её «заиливания». Это может привести к полному исчезновению подачи жидкости. Этот процесс течет медленно внутри источника и может растягиваться на десятки лет.

Одновременно с этим, ошибки в проектировании конструкции и грязь, которая попадает в нее снаружи могут привести к заиливанию даже той скважины, которая регулярно эксплуатируется. В обратном случае, когда скважина не эксплуатируется на регулярной основе, процессы, описанные выше могут многократно ускоряться, и вода может полностью исчезнуть через 5-6 лет. Чтобы бороться с этим, необходимо проводить своевременную обработку скважины и очищать её от застоявшегося ила.

Тонкости очистки скважин

Работы по очистке скважин предполагают использование опасных для организма человека кислот и требуют правильной подготовки. Поэтому необходимо подходить к процессу с соблюдением правил безопасности. Для очистки скважины от песка и ила используют 3 основных принципа:

На основе этих принципов вырабатываются методики по очистке скважин, в этой статье мы подобрали для вас самые популярные и действенные, о которых расскажем ниже.

Очищение скважины от песка с применением вибрационного насоса

Методика очищения скважины от застоявшегося песка. Сразу отметим, что использование вибронасоса не обойдется вам в круглую сумму, оборудование относительно недорогое. Кроме этого, вибронасос не боится попаданий в него мелкого абразива. Бывают случаи, когда абразив повреждает обратный клапан, однако замена этого элемента оборудования осуществляется самостоятельно и не бьет по семейному бюджету. Цена вибрационного насоса в двое меньше цены циркулярной помпы, которая может выйти из строя после попадания мелкой абразивы.

Этот способ хорошо подойдет, когда необходима промывка скважин от больших объемов песка, однако не поможет при заиливании грунта. Помимо этого, способ можно применять только в водоскважинах с маленькой глубиной (верхний порог — 50 метров). Вибрационный насос следует держать на высоте всего нескольких сантиметров относительно уровня дна, которое будет углубляться во время работы. Исходя из этого, нужно будет опускать и сам насос.

Большой плюс такой методики очистки – не нужно работать руками, за вас все сделает вибронасос. Однако нужно следить, чтобы в него не попадал абразив размером более 5 мм. Для этого нужно периодически вытаскивать агрегат из воды и проверять чистить мембрану. Учтите, что КПД у такого способа очистки невысокий, насосу нужно давать пятнадцатиминутный отдых каждые пол часа работы.

Промывка скважины насосом с поверхности

Еще один способ для прочистки скважины – подача воды сверху, когда промывочная жидкость подается специальным насосом и вымывает загрязнения. Заранее нужно подготовить сток, куда будут сливаться все загрязнения, это делается для того, чтобы они не попадали обратно в скважину.

Чтобы избежать заболачивания земель нужно осуществлять очистку скважин на воду с использованием замкнутого цикла. Для этого вам будут нужны емкости, которые будут равны по объему обсадной колонне.

Для улучшения качества работы мы советуем использовать ортофосфорную кислоту и помпу высокой мощности. Сам процесс очистки представляет из себя замкнутый круг: жидкость для промывки постоянно проходит один и тот же маршрут, от водоскважины до емкости и обратно. В емкости собирается вымытая грязь, её нужно будет периодически удалять.

Помните, что ортофосфорная кислота гасится содой и если вы добавляете ее в промывную жидкость, то вам потребуется прокачивать скважину не менее 6 часов для того, чтобы вода в ней стала пригодной для потребления.

Промывка пожарным шлангом

Способ похож на предыдущий, но чистка более агрессивная. Применяется мощный насос пожарной машины. Используется при сильном загрязнении скважины и желании получить быстрый результат.

В скважины опускается пожарный шланг и по нему подается большой напор воды. Промывка происходит практически сразу.

Такой способ промывки может привести к поломке фильтра.

Использование двух насосов для промывки

Если вы столкнулись с проблемой очистки более глубокой скважины, то вибронасос и поверхностная промывка вам не помогут. Вибронасос не достаточно производителен для решения подобных задач, а поверхностная промывка не создает достаточного давления, чтобы промывка скважины оказалась результативной.

Для того, чтобы прочистить скважину большой глубины:

• необходимо использовать два насоса;
• первый насос, который находится на поверхности доставляет жидкость вниз под давлением, а глубинный насос выталкивает снизу все загрязнения;
• все что нужно – установить шланг, который будет подавать жидкость с поверхности ко дну скважины.

Помните, что абразив, который скапливается в скважине может повредить оборудование для откачки после попадания в него, значительно сократив его срок службы. Поэтому вам нужно подумать: нужно ли использовать штатное оборудование или отдать деньги за еще один, более дешёвый насос.

Как очистить скважину с использованием желонки

Такой способ достаточно трудоемок, однако дает надежные результаты. Сразу оговоримся, что его нужно использовать для очистки небольших скважин. В других случаях его использование не даст желаемого эффекта.

Желонка представляет собой большую трубу с клапаном в районе нижнего конца и тросом с сеткой вверху. Он либо изготавливается самостоятельно, либо приобретается в готовом виде. Прочистка скважины проходит следующим образом. Желонка опускается на дно источника с помощью троса. После этого, усилием 2-3 человек она поднимается на высоту полу метра от дна и резко опускается. После падения у желонки открывается нижний клапан, куда попадает песок и ил со дна. Эти действия повторяются несколько раз, после чего желонка достается на поверхность и очищается от грязи.

Устранение загрязнения гидроударом

Такой способ больше всего подойдет для тех, кто не знает, как избавиться от ила в скважине, однако не подойдет для ликвидации из нее песка. Он применяется в случаях, когда песок окончательно удален из источника, либо его там не было изначально.

Перед тем как применить этот способ нужно изготовить большую, увесистую трубу, которая будет входить в обсадную и оставлять маленький зазор. Нижнюю часть снаряда нужно заранее заварить, с противоположенной стороны необходимо предусмотреть проушины для крепления троса.

После того, как вы изготовите снаряд, следуйте инструкции:

1) Залейте в скважину с водой ортофосфорную кислоту.

2) Бросайте снаряд в скважину.

3) Поднимайте его обратно вверх.

4) Повторяйте алгоритм действий каждые 3-4 часа.

5) Заполните колонку водой и проведите прокачку и промывку обсадной колонны.

Если приведенный выше алгоритм действий не привел к желаемому результату, то его необходимо повторять до тех пор, пока из источника не будут удалены все загрязнения. Из положительных сторон метода – эффективность при борьбе с илом, из отрицательных – энергозатратность и шанс повреждения конструкции скважины

Промывка газовоздушной смесью

Следующий способ промывки скважины, который предполагает использование сжатого воздуха. Самый тяжелый этап процедуры – найти мощный компрессор. Все остальное просто: на дно посредствам распылителя, который расположен на дне под толщей песка и ила, доставляется сжатый воздух. Газо-воздушная смесь направляется вверх и поднимает вслед за собой всю грязь из источника.

Если вы решили использовать такой способ промывки, то из него можно сделать замкнутый круг, в котором будет циркулировать промывочная жидкость. Такой метод предполагает медленную очистку скважины и может потребовать много времени. Однако у него есть свои плюсы:

— отсутствует угроза повреждения конструкции скважины;

— процесс не требует прямого участия человека, не энергозатратен.

Как очистить скважину с помощью фильтра

В любой скважине должен быть установлен фильтр. Он представляет из себя трубу с небольшим отверстием у основания внизу трубы. Он фильтрует проходящую через него жидкость, задерживая в себе крупные куски абразива или грязи. Существуют фильтры, которые осуществляют чистку скважин с помощью двух труб с разным диаметром, в которых выполнены отверстия.

Как прочистить кислотой

Использование кислоты для очистки скважины – крайний метод, к которому мы прибегать не советуем.

Алгоритм действий, следующий:

• Покупаем кислоту.
• Если вам не удалось найти в магазине специальную кислоту для прочистки, то можно приобрести кислоту для машинных аккумуляторов.
• Продуваем трубу, чтобы в ней не осталось жидкости.
• Заливаем кислоту.
• Глушим трубу.
• Даем кислоте настояться пару дней (хватит 2 дней).
• Присоединяем насос.
• Выкачивается вода в безопасное место в течение не менее чем шесть часов.

Хотя кислота и справляется с большинством загрязнений, её использование считается нежелательным. Потому что на неблагоприятно воздействует на фильтр и скважинное оборудование.

При очистке скважины кислотой используйте средства индивидуальной защиты.

Помимо этого, кислота несет вред для человеческого организма. Используйте кислоту только в том случае, если не знаете, как прочистить скважину другими способами.

Как не повредить скважину в процессе очистки

При очистке скважины соблюдайте следующие правила чтобы не повредить скважину.

• во время очистки скважины с помощью насосов, постоянно наблюдать за работой оборудования;
• во время очистки вместе с илом и песком наверх подаются кусочки пластика или металлической сетки. Необходимо немедленно прекратить работу. В этом случае нужно пригласить специалистов;
• не используйте оборудование, не предназначенное для чистки скважины.

Источник