Охлаждение бурового раствора

Охлаждение бурового раствора Система.

С ростом спроса на нефть и газ, необходимостью постоянного освоения буровых ресурсов и потребностями национальных энергетических стратегий, разрабатываются сложные скважины, такие как высокотемпературные, глубокие скважины и различные сложные формации. Таким образом, количество высокотемпературных и глубоких скважин увеличивается, что также является неизбежной тенденцией в развитии буровой технологии добычи нефти и газа. Высокотемпературный буровой раствор может подвергаться термическому разложению в процессе бурения, которое обычно проявляется следующими негативными эффектами:

● Точность измерительных приборов во время бурения на забое скважины будет неточной, данные не могут передаваться и приниматься в обычном режиме;

● Пластическая вязкость бурового раствора уменьшится, а плотность также снизится, что приведет к плохой способности транспортировки породы и уменьшению передаваемой мощности. Таким образом, эффективность реагентов снижается, что увеличивает стоимость бурового раствора;

● Это также может усложнить контроль бурового раствора, поскольку некоторые реагенты легко разлагаются при высоких температурах;

● Механические свойства бурового оборудования, особенно буровых коронок, бурового инструмента, бурильных труб и других исполнительных механизмов, находящихся в непосредственном контакте, а также эксплуатационные характеристики и срок службы уплотнений ухудшаются;

● Для масляного бурового раствора повышение температуры раствора увеличивает риск возникновения проблем с безопасностью операций;

Основное назначение системы охлаждения бурового раствора заключается в контроле и регулировании свойств бурового раствора, то есть в контроле температуры бурового раствора.

Схема взаимосвязи между глубиной скважины, углом наклона и температурой бурового раствора	Диаграмма изменений температуры бурового раствора до и после охлаждения

Описание схемы охлаждения бурового раствора

Система охлаждения бурового раствора является ключевым оборудованием в нефтяных буровых операциях, которое主要用于 для контроля температуры бурового раствора, чтобы обеспечить безопасность и эффективность процесса бурения. При бурении в высокотемпературных пластах или глубоких скважинах температура бурового раствора может значительно повыситься из-за длительной циркуляции и поглощения тепла породы, что может привести к ухудшению свойств бурового раствора, повреждению оборудования и даже авариям на скважине. Система охлаждения бурового раствора использует высокоэффективные технологии теплообмена для охлаждения горячего бурового раствора до правильной температуры, поддерживая его стабильность и продлевая срок службы оборудования. Система обычно состоит из охлаждающего устройства, циркуляционного насоса, радиатора, системы управления и т.д., а также может использовать водяное охлаждение, воздушное охлаждение или комбинированное охлаждение в зависимости от конкретных потребностей.

Процесс охлаждения бурового раствора:

● Принцип работы системы охлаждения бурового раствора основан на теплообмене:
● После того как буровой раствор высокой температуры возвращается из устья скважины, он поступает в охладитель через циркуляционный насос.
● В охлаждающем устройстве буровой раствор обменивается теплом с охлаждающей средой (например, водой или воздухом), и его температура снижается.
● Охлажденный буровой раствор снова подается в скважину и продолжает циркулировать.
● После того как охлаждающая среда поглощает тепло, тепло отводится в окружающую среду через радиатор или Cooling Tower.

Преимущества системы охлаждения бурового раствора

● Повышение эффективности бурения: поддержание стабильных свойств бурового раствора и снижение количества аварий в скважине.
● Продление срока службы оборудования: снижение повреждений, вызванных высокими температурами.
● Экологичность и энергосбережение: снижение потери ресурсов за счет повторного использования бурового раствора.
● Высокая адаптивность: подходит для бурения на месторождениях с высокими температурами, глубоких и сверхглубоких скважин.

Область применения системы охлаждения бурового раствора:

● Бурение на месторождениях с высокой температурой: например, геотермальные скважины или высокотемпературные нефтегазовые месторождения.
Глубокое и сверхглубокое бурение: По мере увеличения глубины скважины повышаются температуры пласта, и требуются системы охлаждения.
● Операции с высокообогащенными буровыми растворами: высокообогащенные буровые растворы больше подвержены тепловому воздействию и нуждаются в охлаждении для поддержания производительности.