21.10.2019
Производство изделий из листового металла в Донецке, как и в других городах, пользуется большой популярностью. Это обусловлено...


21.10.2019
В онлайн-игры ежедневно играют сотни тысяч посетителей. Это развлечение уже очень давно для многих превратилось и в место отдыха...


19.10.2019
Строительный лак в ремонтных работах довольно часто применяется при внешних или внутренних отделочных работах. Это обусловлено...


17.10.2019
Перед любым начинающим бизнесменом появляется проблема поиска надежного поставщика, который не подведет. Ошибка в этом деле может...


17.10.2019
Древесина больше других материалов нуждается в профессиональной огнезащитной обработке, поскольку легко воспламеняется и быстро...


17.10.2019
Сегодня практически на всех строительных площадках уже невозможно увидеть старые строительные бытовки. Такие сооружения помимо...


Условия залегания и свойства соленосных пород

15.07.2019

Соленосные породы, встречаемые при бурении, состоят либо непосредственно из соляных толщ, иногда с прослоями глинистых сланцев или песчаников, либо из глинистых и других осадочных пород, имеющих вкрапления или небольшие пропластки солей.

Состав солей чрезвычайно широк, по наиболее распространены галит, ангидрит, гипс, сильвин, бишофит, мирабилит, трона и др. Основные свойства соленосных горных пород приведены в табл. 37.

Самыми распространенными соленосными породами являются галит и ангидрит. Галит содержит в своем составе 39, 4% натрия и 60,6% хлора. Удельный вес галита 2,1—2,2 гс/см3. Он образуется при экзогенных процессах в усыхающих замкнутых соленосных озерках или лагунах. Залежи галита часто содержат и другой минерал — сильвин. Эти две горные породы мало отличаются по удельному весу и твердости, но их химические свойства весьма различны. Так, например, растворимость галита в воде при повышении температуры от 10 до 100°C увеличивается всего на 1,9%, тогда как растворимость сильвина при таком же увеличении температуры возрастает на 12,2%. Такое повышение растворимости сильвина при увеличении температуры вызывает определенные осложнения. Вследствие большой разницы в температуре промывочной жидкости на забое скважин и в циркуляционной системе происходит выпадение сильвина в желобах и приемных емкостях. В скважину закачивается промывочная жидкость, насыщенная KCl при низкой температуре на поверхности. При нагревании промывочной жидкости растворимость KCl повышается и промывочная жидкость растворяет дополнительное количество сильвина. На поверхности в результате снижения температуры и, как следствие этого, уменьшения растворимости сильвин снова выпадает в осадок. Указанные явления способствуют образованию каверн и ряда осложнений процесса бурения.

Калиевые соли являются более агрессивными и вызывают значительное увеличение водоотдачи и вязкости, чем натриевые соли, что видно из табл. 38.

Скорость растворения соленосной породы в воде в условиях скважины зависит от концентрации растворенной соли в промывочной жидкости и температуры. С увеличением температуры скорость растворения возрастает. Скорость растворения галита в пресной воде составляет 0,25—0,5 см/ч. Это значит, что за каждый час циркуляции в скважине пресной воды диаметр скважины увеличивается на 0,5—1 см. С повышением концентрации соли в промывочной жидкости скорость растворения уменьшается.

Обычно в разбуриваемых породах встречается несколько солей, например NaCl, KCl, CaSO4. В этом случае растворимость солей, имеющих одинаковые анионы или катионы, уменьшается. Если при этом количество солей достаточно велико, чтобы насытить фильтрат глинистого раствора, то получают фильтраты, насыщенные двумя или несколькими солями. Максимальное содержание растворенных солей в таких тройных или четверных системах харастеризуется так называемой эвтонической точкой. Для примера на рис. 53 показана изотерма растворимости системы натрий — хлористый калий — вода. Из рис. 53 видно, что небольшое насыщение NaCl ведет к заметному повышению растворимости KCl. Подобные же закономерности характерны и для других смешанных систем, например MgCl2 и NaCl, CaCl2 и NaCl. В связи с тем, что во многих районах при разбуривании соленосных пород встречаются отложения калийных и магниевых солей, для предупреждения образования каверн рекомендуется добавлять в глинистый раствор кар-налит MgCl2*KCl*6Н2О или каинит KCl*MgSО4*3Н2О.
Условия залегания и свойства соленосных пород

Кроме кавернообразования, серьезные осложнения при разбуривании соленосных пород могут возникнуть в результате их пластического течения. Такие соли, как бишофит, карналит, тахигидрит, трона, обладают повышенной пластичностью при увлажнении, что проявляется в интенсивном сужении ствола скважины. В тресте Полтавбурнефть после вскрытия пласта бишофита мощностью 12 м каждый спуск бурильной колонны сопровождался проработками, продолжительность которых составляла 30—50 мин, а в некоторых случаях достигала 2 ч. На скв. 1 Восточно-Полтавской площади при забое 2635 м произошел прихват, который не удалось ликвидировать; при бурении второго ствола также продолжались проработки. Замеры каверномером позволили, установить, что в зоне залегания бишофита происходит сужение ствола со скоростью 0,73—1,2 см/ч. При спуске обсадной колонны ее башмак также остановился в кровле бишофита.

Гипс, как и галит, выделяется из высыхающих водоемов в начальной стадии испарения, когда концентрация других растворенных солей еще невысока. Ангидрит имеет больший удельный вес и большую твердость, чем гипс. При взаимодействии с водой ангидрит переходит в гипс, увеличиваясь в объеме примерно на 30%. С увеличением давления этот переход затруднен, поэтому гипс залегает на небольших глубинах 100—450 м. Гипс имеет небольшую растворимость в воде (в пределах 0,2%). Характерно, что растворимость гипса достигает максимума при температуре 37—38° С, а затем понижается.

Примером соленосных отложений, в которых соли не образуют самостоятельных пластов, а распределяются в толще глинистых пород, являются воротыщенские отложения на Украине. При разбуривании воротыщенских отложений глинистый раствор имеет вначале небольшую минерализацию, но по мере углубления минерализация растет и к моменту разбуривания нижней части свиты достигает 15—20%. Медленное насыщение глинистого раствора солью связано с тем, что кристаллы соли распределены среди глинистых минералов. В результате растворения соли в породе образуются небольшие пустоты и порода теряет связность, что отрицательно сказывается на устойчивости стенок скважины и приводит к снижению скорости бурения.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна