Дегазация бурового раствора

В ходе проведения работ по бурению скважин применяемый буровой раствор способен насыщаться воздухом или содержащимися в пласте газами, что негативно сказывается на его технологических свойствах. В результате такого насыщения раствор может вспениваться, что может повлечь усугубление негативных последствий.

Наличие пузырьков газа в буровом растворе детерминирует уменьшение показателя его плотности, увеличение статического напряжения сдвига, а также повышение показателя вязкости. Все это снижает эффективность работы оборудования, а также повышает риски возникновения осложнений. Для предотвращения возникновения подобных негативных последствий осуществляется удаление из бурового раствора образовавшихся пузырьков – так называемая дегазация бурового раствора. Дегазаторы входят в состав циркуляционной системы буровой установки и подразделяются на несколько типов в зависимости от используемой технологии.

Выделяется две основные методологии дегазации: механический и вакуумный способ. В первом случае для разделения жидкой и газообразной фазы применяются разбрызгиватели, гидроциклоны и различные устройства с вращающимся ротором. Второй способ подразумевает необходимость создания разряженной среды над поверхностью бурового раствора, в результате чего пузырьки газа поднимаются и выходят на поверхность. Для реализации вакуумной дегазации бурового раствора применяются специальные вакуумные насосы.

Помимо указанных выше способов стоит также упомянуть термический метод дегазации бурового раствора, основанный на воздействии на раствор высокими температурами. При этом для эффективного удаления газа необходимо достижение температуры кипения и ее поддержание в течение времени.

Также можно отметить, что на практике могут применяться комбинированные технологии: например, термовакуумная дегазация, которая сочетает в себе нагревание раствора и разрежение среды в камере, где производится обработка раствора. Таким образом достигается закипание раствора при более низкой температуре и эффективное удаление пузырьков.

В каждом из указанных методов предусмотрено, что буровой раствор проходит предварительную очистку от частиц выбуренной породы.

На результат дегазации влияет набор факторов, в числе которых: наличие в составе бурового раствора остаточных после первичной очистки твердых частиц в виде включений выбуренной породы, а также их количество, плотность и вязкость раствора, прочность его структуры. Кроме того, на то, насколько полно будет реализовано разделение твердой и жидкой фаз бурового раствора, влияет показатель поверхностного натяжения жидкости и размер пузырьков.