WYDZIAŁ WIERTNICTWA, NAFTY I GAZU

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

Przygotował: Prof. dr hab. inż.. Stanisław Stryczek

TECHNOLOGIA PŁUCZEK WIERTNICZYCH

WYKŁAD 1

Płyn krążący w otworze wiertniczym oraz urządzeniach

napowierzchniowych, który wynosi zwierciny z dna otworu na

powierzchnię, nazywa się

płuczką wiertniczą

.

W zależności od:

• stosowanej metody wiercenia,

• typu urządzeń wiertniczych,

• rodzaju przewiercanych skał.

Płuczki wiertnicze są układami dyspersyjnymi o silnie

rozwiniętych powierzchniach rozdziału faz.

ZADANIA PŁUCZKI WIERTNICZEJ PODCZAS WIERCENIA

• OCZYSZCZANIE DNA OTWORU ZE ZWIERCIN

• WYNOSZENIE ZWIERCIN Z DNA OTWORU

• WYWIERANIE PRZECIWCIŚNIENIA NA PRZEWIERCANE SKAŁY

• STABILIZOWANE ŚCIANY OTWORU W SKAŁACH SŁABOZWIĘZŁYCH

(IŁOWANIE ŚCIAN)

• OBNIŻANIE WYTRZYMAŁOŚCI MECHANICZNEJ ZWIERCANYCH SKAŁ

WSKUTEK EFEKTU ADSORPCJI

• CHŁODZENIE NARZĘDZIA ZWIERCAJĄCEGO SKAŁĘ

• UTRZYMYWANIE W STANIE ZAWIESZENIA ZWIERCIN I OKRUCHÓW

SKALNYCH W CZASIE PRZERW W KRĄŻENIU PŁUCZKI

• ZMNIEJSZANIE TARCIA PRZEWODU WIERTNICZEGO O ŚCIANĘ

OTWORU I RURY OKŁADZINOWE (WŁAŚCIWOŚCI SMARNE)

• PRZENOSZENIE ENERGII NA DNO OTWORU.

TECHNOLOGIE PŁUCZEK WIERTNICZYCH

• różnorodne warunki geologiczno – techniczne,

• zwiększony zakres prac wiertniczych,

•

podwyższenie efektywności wskaźników techniczno – ekonomicznych,

zmuszają do opracowywania i wdrażania:

• nowych rodzajów płuczek wiertniczych,

• szerokiego asortymentu materiałów i środków do:

- sporządzenia płuczek,

- obróbki chemicznej ze względu na parametry technologiczne.

TECHNOLOGIE PŁUCZEK WIERTNICZYCH

Głównym celem stosowania dodatków chemicznych do

płuczek jest:

• utrzymywanie stateczności ściany otworu wiertniczego

podczas przewiercania warstw ilasto – łupkowych przy
możliwie dyżym postępie wiercenia,

•

przewiercanie warstw solnych oraz warstw zawierających

solanki o wysokim ciśnieniu złożowym, w tym także solanki
z siarkowodorem,

• wysoka temperatura i ciśnienie w otworach o dużej

głębokości,

• uzyskanie dużych postępów wiercenia,

• udostępnianie złóż ropy naftowej i gazu ziemnego z

zachowaniem przy możliwie niewielkim uszkodzeniu
pierwotnej przepuszczalności skały zbiornikowej.

KLASYFIKACJA PŁUCZEK WIERTNICZYCH

Podstawą klasyfikacji płuczek wiertniczych są najczęściej następujące
czynniki:

• rodzaj ośrodka dyspersyjnego (płuczki bentonitowe, wodne, olejowe,
gazowe),

• rodzaj fazy aktywnej czyli koloidalnej (płuczki beziłowe, nisko –
bentonitowe, bentonitowe, iłowe, asfaltowe itp.),

• stopień mineralizacji (płuczki słodkowodne, zmineralizowane,
zasolone),

• charakter mineralizacji (płuczki solne, wapniowe, gispowe, chlorkowo –
wapniowe, potasowe itp.),

• rodzaj wypełniacza (płuczki kredowe, barytowe, galenowe, emulsyjne,
aeryzowane),

• wielkość pH (płuczki wysoko-, średnio-, i niskoalkaliczne, neutralne i
kwaśne),

• obróbka chemiczna (płuczki obrabiane chemicznie lub nieobrabiane),

• sposób sporządzania (płuczki samorodne, płuczki sporządzane w
zbiornikach),

• zastosowanie (płuczki do dowiercania złóż ropy naftowej i gazu
ziemnego, płuczki do przewiercania pokładów soli, płuczki do wiercenia
w skałach ilasto – łupkowych itp.).

KLASYFIKACJA PŁUCZEK WIERTNICZYCH

Ze względu na rodzaj ośrodka
rozpraszającego (dyspersyjnego) można
wyróżnić następujące grupy płuczek:

• słodkowodne,

• inhibitowane,

• zasolone,

• emulsyjne,

• olejowe,

• aeryzowane i pianowe,

• gazowe.

W ramach poszczególnych grupach wydziela się kilka rodzajów
płuczek wiertniczych, kierując się następującymi zasadami:

-  w grupie płuczek słodkowodnych zawartością fazy stałej,

-  w grupie płuczek inhibitowanych rodzajem wolnych kationów,
wprowadzanych za pośrednictwem odpowiednich związków
chemicznych,

-  w grupie płuczek zasolonych rodzajem dodatków nadających
płuczce wymagane własności, przy czym nazwy tych płuczek są
najczęściej dwuczłonowę, uwidoczniające nasycenie fazy wodnej
solą,

-  w grupie płuczek emulsyjnych typem emulsji,

-  w grupie płuczek gazowych rodzajem gazu.

KLASYFIKACJA PŁUCZEK WIERTNICZYCH

Do płuczek wiertniczych słodkowodnych, w których ośrodkiem
dyspersyjnym jest woda słodka zalicza się:

1.

Wodę techniczną

2.

Płuczki beziłowe

•

polimerowa

•

biopolimerowa.

•

Płuczki niskobentonitowe (o niskiej zawartości fazy stałej),

•

polimerowe ben-exowa, gigtarowa)

•

skrobiową.

•

Płuczki bentonitowe (iłowe)

•

bentonitową nieobrabianą chemicznie,

•

bentonitowo-lignosulfonianową,

•

bentonitowo-lignitową,

•

lignitowo-lignosulfonianową,

•

bentonitowo-skrobiową,

•

bentonitowo-glikocelową,

•

Iłową.

1.

Płuczki samorodne.

PŁUCZKI WIERTNICZE SŁODKOWODNE

Do płuczek wiertniczych inhibitowanych zalicza się:

1.

Płuczki wapniowe:

•

wapniową o wysokim pH,

•

wapniową o niskim, pH.

2.

Płuczki chlorowo-wapniowe:

•

chlorkowo-wapniową o niskiej zawartości jonów Ca

2+

(niskowapniową),

•

chlorkowo-wapniową o wysokiej zawartości jonów Ca

2+

(wysokowapniową).

3.

Płuczkę gipsową.

4.

Płuczki potasowe:

•

potasowo-lignitową,

•

chlorkowo-potasową.

5.

Płuczkę zmineralizowaną.

6.

Płuczkę niskokrzemianową.

PŁUCZKI WIERTNICZE INHIBITOWANE

Do płuczek solnych zalicza się:

•

Solankę

•

Płuczkę solankową

•

Płuczkę solno-skrobiową

•

Płuczkę attapulgitową

•

Płuczkę tylozowo-solną (glikocelowo-
solną)

•

Płuczkę potasowo-solną

•

Płuczkę kredowo-solną

•

Płuczki wielosolne

PŁUCZKI WIERTNICZE SOLNE

(ZASOLONE DO NASYCENIA)

I. PŁUCZKI WIERTNICZE EMULSYJNE

Zalicza się do nich:

1.

Płuczki emulsyjne proste.

2.

Płuczki inwersyjne:

•

inwersyjną nieobciążoną,

•

inwersyjną obciążoną

II. PŁUCZKA OLEJOWA

III. PŁUCZKI WIERTNICZE
AERYZOWANE I PIANOWE

Zalicza się do nich:

1.

Płuczkę aeryzowaną.

2.

Płuczkę pianową.

IV. PŁUCZKI WIERTNICZE GAZOWE

Zalicza się do nich:

1.

Płuczkę powietrzną.

2.

Płuczkę gazową.

DZIĘKUJĘ

ZA

UWAGĘ