Предмет і завдання курсу, його наукові основи. Мета навчально дисципліни є формування у студентів знань з теоретичних і технологічних навичок знань з приготування та очистки бурових технологічних рідин, буферних рідин і тампонажних розчинів, хімічних реагентів для боротьби та попередження ускладнень, необхідних для професійної діяльності інженера-технолога зайнятого в основному або допоміжному виробництві бурових підприємств та підприємств з капітального ремонту свердловин і науково-дослідних організацій. Знання та навички, надбані студентом при вивченні даної дисципліни, необхідні йому для подальшого вивчення спеціальних дисциплін, при курсовому проектуванні та виконанні магістерської роботи, у повсякденній виробничій діяльності. Завдання навчальної дисципліни є навчити студентів технологій приготування різних матеріалів і хімічних реагентів для бурових технологічних рідин, контролю та вимірювання параметрів промивної рідини та їх регулювання в процесі проводки стовбура свердловини, аналізу хімічних реагентів для боротьби та попередження ускладнень, свердловини з метою застосування їх при професійній діяльності у процесі буріння та капітального ремонту свердловин. Матеріали і хімічні реагенти для бурових розчинів. Матеріали для приготування бурових розчинів. Перевірка технологічних властивостей промивальної рідини. Глинисті матеріали та глинопорошки. Визначення необхідної кількості промивальної рідини, глини, води та обважнювача. Визначення виходу промивальної рідини з глинопорошків різних груп.. Неорганічні речовини. Хімічні реагенти на основі органічних сполук. Обважнювачі промивних рідин. Розрахунки при приготуванні і обважнених промивальних рідин. Вивчення складових та оптимальних домішок промивальної рідини. Хімічні реагенти для регулювання властивостей промивних рідин. Розрахунок хімічної обробки промивальної рідини . Основні властивості бурових промивних рідин. Розрахунок і обґрунтування параметрів промивальних рідин. Вибір типу промивальної рідини. Визначення концентрації іонів водню у буровій промивальній рідині. Приготування бурових промивних рідин. Очистка бурових промивних рідин від шламу. Тампонажні матеріали і розчини та буферні рідини. Хімічні реагенти для боротьби та попередження ускладнень. Інгібітори відкладення солей. Хімічні реагенти для обмеження водоприпливу в нафтові свердловини. Хімічні методи боротьби з корозією.
Четвертий рік, осінь, 5 кредитів, екзамен
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 184БОК8 Фізика
- 184БОК9 Хімія
- 184БОК10 Геологія (загальна та інженерна)
- 184БОК11 Геологія корисних копалин
- 184БОК15 Гідроаеромеханіка в бурінні
- 184БОК21 Гідравліка
- 184БОК24 Основи гірничої справи
- 184БОК25 Технологія буріння свердловин
Перелік дисциплін, для яких курс є передумовою:
- 184БОК27 Закінчування та освоєння свердловин
- 184БВБ5.1 Ускладнення й аварії при бурінні та капітальний ремонт свердловин
- 184БВБ9.1 Монтаж та експлуатація бурового обладнання
- 184БВБ9.2 Буріння похило-скерованих свердловин
Тема №1. Матеріали для приготування бурових розчинів.
Глинисті матеріали та глинопорошки. Будова та властивості основних глинистих мінералів. Технологія виробництва глинопорошків. Типи глинопорошків та приготування на їх основі глинистих суспензій. Розрахунок кількості глинопорошку і води для приготування промивної рідини.
Промивальні рідини і дисперсні системи. Основні властивості дисперсних систем. Основні функції промивальної рідин. Вимоги до промивальних рідин.
Тема №2. Неорганічні речовини.
Структуроутворюючі реагенти Розріджувачі: Флокулянти Інгібітори сланцев і глинистих порід: Регулятори жорсткості рідкої фази: Регулятори лужності: Антисептики: Термостабілізуючі добавки: Інгібітори корозії(металеве обладнання) і нейтралізатори сірководню:
Тема №3. Хімічні реагенти на основі органічних сполук.
Класифікація хімічних реагентів. Реагенти, які зв’язують іони кальцію та магнію. Хімреагенти-інгібітори гідратації і диспергування глин та сланців. Хімреагенти, які нейтралізують сірководень. Реагенти структуроутворювачі. Реагенти, які підвищують термостійкість. Хімреагенти для регулювання рН. Хімреагенти на основі гумінових кислот. Хімреагенти на основі водорозчинних ефірів целюлози. Крохмальні хімреагенти. Хімічні реагенти на основі акрилових полімерів. Хімреагенти на основі гідролізного лігніну. Хімічні реагенти на основі лігносульфонатів. Мастильні домішки. Поверхнево-активні речовини (ПАР). Емульгатори. Хімреагенти-піногасники.
Тема №4. Обважнювачі промивних рідин. Хімічні реагенти для регулювання властивостей промивних рідин.
Щільність обважнювачів. Хімічний склад обважнювача. Дисперсність. Вологість. Змочуваність. Абразивність.
Тема №5. Основні властивості бурових промивних рідин.
Фільтраційні та кіркоутворюючі властивості та їх вимірювання. Реологічні характеристики промивних рідин. Тиксотропні властивості промивних рідин. Вимірювання реологічних параметрів. Вимірювання тиксотропних показників. Седиментаційна стійкість. Концентрація водневих іонів. Вміст колоїдної фази. Вміст газу. Хімічний склад фільтрату. Мастильні властивості. Абразивні властивості. Густина. Вміст твердої фази.
Тема №6. Типи бурових промивних рідин та умови їх застосування .
Технічна вода. Природні промивні рідини. Гуматні розчини. Полімерні розчини. Лігносульфонатні розчини. Інгібуючі розчини. Соленасичені розчини. Розчини на нафтовій основі.
Тема №7. Приготування бурових промивних рідин.
Механічна глиномішалка. Фрезерно-струминний млин. Гідравлічна мішалка ежекторного типу. Блок приготування розчину. Гідравлічні перемішувачі. Механічні перемішувачі. Диспергатори.
Тема №8. Очистка бурових промивних рідин від шламу.
Шламовловлювач. Вібросита. Гідроциклонні установки. Комбіновані пристрої. Глиновідділювачі. Технологія п’ятиступеневої очистки промивальних рідин.
Тема №9. Базові тампонажні матеріали.
Призначення, умови застосування та вимоги до тампонажних матеріалів. Класифікація тампонажних цементів. Портландцемент. Фізико-хімічні основи процесу затвердівання портландцементних суспензій.
Основні властивості цементного порошку, розчину і каменю.
Тема №10. Модифіковані тампонажні матеріали.
Регулювання властивостей портландцементних розчинів і каменю.
Тема №11. Тампонажні системи для ліквідації поглинань при бурінні свердловин.
Тампонажні цементи на непортландцементній основі. Тампонажні розчини спеціального призначення.
Тема №12. Буферні рідини.
Призначення, умови застосування та вимоги до буферних рідин. Класифікація буферних рідин.
Практичне заняття №1. Визначення необхідної кількості промивальної рідини, глини, води та обважнювача.
Практичне заняття №2. Розрахунки при приготуванні і обважнених промивальних рідин .
Практичне заняття №3. Розрахунок хімічної обробки промивальної рідини .
Практичне заняття №4. Розрахунок і обґрунтування параметрів промивальних рідин .
Практичне заняття №5. Вибір типу промивальної рідини . Засвоєння навичок вибору і обґрунтування типу промивальної рідини.
Практичне заняття №6. Визначення швидкості подачі хімічного реагенту та часу циклу промивання свердловини та визначення часу винесення частинок вибуреної породи з вибою свердловини до гирла.
Лабораторне заняття №1. Вимірювання густини бурового розчину та умовної в’язкості.
Лабораторне заняття №2. Вимірювання статичних та реологічних властивостей бурового розчину.
Лабораторне заняття №3. Дослідження фільтраційних властивостей промивної рідини.
Лабораторне заняття №4. Визначення вмісту колодної фази у промивальній рідині.
Лабораторне заняття №5. Визначення вмісту твердої фази та рідких змащувальних домішок.
Лабораторне заняття №6. Визначення концентрації іонів водню у буровій промивальній рідині.
Лабораторне заняття №7. Визначення вмісту іонів кальцію (Cа2+), магнію (Mg2+) та хлоридів (Cl-).
Лабораторне заняття №8. Вивчення методики приготування обважнених промивальних рідин.
Базова
- Горський В.Ф. Тампонажні матеріали і розчини / Горський В.Ф. – Чернівці: 2006. – 524 с.
- Коцкулич Я. С. Бурові промивні рідини: підручник / Я.С. Коцкулич, М.І. Оринчак, М.М. Оринчак. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2008. – 500 с.
- Бойко В.С. Довідник з нафтогазової справи / В.С. Бойко, Р.М. Кондрат, Р.С. Яремійчук . – Л.: ІФДТУНГ, 1996. – 619 с.
- Булатов А.И. Буровые промывочные и тампонажные растворы: Учебное пособие для вузов / А.И. Булатов, П.П. Макаренко, Ю.М. Проселков. – М.: ОАО «Издательство Недра», 1999. – 424 с.
Допоміжна
- Булатов А.И. Тампонажные материалы / А.И. Булатов, Данюшевский В.С. – М.: Недра, 1987. – 280 с.
- Булатов А.И. Технология промывки скважин / А.И. Булатов, Ю.М. Проселков, В.И. Рябченко. – М.: Недра, 1981. – 301 с.
- Мислюк М.А. Буріння свердловин Буріння: Довідник у 5-ти томах / М.А. Мислюк, І.Й. Рибчич, Р.С. Яремійчук. – К.: Інтерпрес ЛТД, 2004. – Т.2. – 376 с.