CC BY
0EARTH SCIENCES
Рза-заде С. А.
Кандидат Технических Наук кафедры Нефтепромыслового дела, Азербайджанского Государственного Университета Нефти и Промышленности.
Кадымов А.К.
«Caspian Drilling Company LTD», помощник бурильщика, докторант Азербайджанского
Государственного Университета Нефти и Промышленности.
Махмудова В.З.
Старший Лаборант кафедры Нефтепромыслового дела, Азербайджанского Государственного
Университета Нефти и Промышленности.
Ахундова Н.Р.
Лаборант Научно исследовательского института геотехнологических проблем нефти,
газа и химии.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕАГЕНТА APHRONICS ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПОГЛОЩЕНИЙ БУРОВОГО РАСТВОРА
PHYSICAL PRINCIPALS OF EFFICIENT APPLICATION OF APHRONICS CHEMICAL AGENT FOR
LOSS CIRCULATION CONTROL
Rza-zadeh S.A.
Ph.D. in Engineering Science at Petroleum Engineering Department in The Azerbaijan State University of Oil Industry
Kadymov A.K.
Assistant-Driller in Caspian Drilling Company LTD, Doctoral Candidate of The Azerbaijan State University of Oil Industry
Makhmoudova V.Z. Research assistant at Petroleum Engineering Department in The Azerbaijan State University of Oil Industry
Akhundova N.R Lab Assistant at Research and Development Establishment for geotechnological studies of oil, gas and chemistry
АННОТАЦИЯ
Как известно, при бурении скважин на старых месторождениях наиболее часто возникают осложнения, связанные с поглощением и уходом раствора в пласт. Одним из способов борьбы с этими осложнениями является применение инертных веществ.
В данной статье рассматривается применение инертного вещества Aphronics, используемого во многих нефтедобывающих скважинах мира.
Было установлено, что эффект предотвращения поглощения бурового раствора, связанный с расширением газовых частиц, (что происходит при использовании Aphronics), не является единственным для сдерживания проникновения его в пласт.
Агрегированное состояние этих пузырьков создает экран на стенки скважины, который также препятствует проникновению бурового раствора.
В статье описываются физические основы этого явления, основанного на эффекте Жамена. ABSTRACT
It is commonly known that while well sinking at brown fields the most frequent complications in the course of drilling relate to lost circulation and mud lost. One of the methods for avoiding those troubles is application of inert matters.
This article explains the application of Aphronics inert matter used in lots of oil producing wells all around the world.
It was found that the effect of loss circulation prevention related to extension of gas pockets (occuring during usage of Aphronics) is not the only one for avoiding mud loss.
The aggregated phase of those gas pockets creates a screen on a drilled formation wall. And that screen prevents mud invasion.
The article describes physical principals of that phenomen based on Jamin effect.
Ключевые слова: скважина, поглощение, инертные вещества, буровые растворы, газовые частицы. Keywords: well, loss circulation, inert matters, drilling mud, gas pockets.
Как известно, при бурении скважин могут возникнуть различные осложнения газоводоне-фтепроявления, поглощения, осыпи и обвалы и т.д.
Ликвидации этих осложнений связано с большими затратами и потерей времени.
В данной статье рассматривается вопрос связанный с борьбой с поглощением при бурении скважин.
Поглощение по своей сути является перетоком промывочной жидкости из ствола скважины в горныи массив. По мнению Р. X. Мансурова, С. А. Кашапова, Ф. Ф. Ахмадишина и Б. М. Курочкина [1], в большинстве нефтегазовых регионов около 5-10% календарного времени бурения скважин затрачивается на борьбу с поглощениями. Отличительной особенностью поглощения от фильтрации бурового раствора является то, что при поглощении происходит проникновение в породу как дисперсионной среды, так и дисперсной фазы. Факторы, влияющие на возникновение поглощения, подразделяются на геологические и технологические [2]. К геологическим факторам относятся: литологический состав и строение горной породы, степень развития эффективной пористости, тре-щиноватости, вид насыщающего флюида и пластовое давление. К технологическим факторам относятся: состав и технологические своиства промывочнои жидкости, режим промывки, геометрические размеры скважины и бурильной колонны, технология выполнения спускоподъемных операций.
Можно выделить следующие причины поглощений:
- вскрытие интервалов горных пород с аномально низким пластовым давлением (АНПД) или слабых по градиенту гидроразрыва;
- повышение плотности промывочной жидкости в восходящем потоке вследствие ее обогащения шламом разбуриваемых пород и осыпавшеися из стенок породой;
- неправильный выбор плотности промывоч-нои жидкости или степени ее утяжеления без учета распределения давления поглощения по стволу или наличия пропластков слабых, проницаемых пород;
- рост гидродинамических сопротивлений вследствие повышения структурной вязкости, динамического напряжения сдвига, загущения про-мывочнои жидкости по различным причинам;
- рост гидродинамических сопротивлений при циркуляции в суженных участках ствола скважины, в местах образования сальников на буровом инструменте и по другим причинам;
- возникновение пиковых давлений в скважине при запусках буровых насосов, проявлениях поршневого эффекта при спуске колонн и т.п.
- В зависимости от происхождения проницаемости горнои породы поглощения делятся на два рода. Поглощения первого рода обусловлены есте-ственнои проницаемостью, а второго - раскрытием или образованием новых трещин промывочной жидкостью. Поглощение первого рода происходит
The scientific heritage No 9 (9),2017 при условии превышения давления в скважине над суммой пластового давления и начального давления, необходимого для сдвига вязкопластичной жидкости в трещинах. Поглощения второго рода могут начаться еще до того, как забоиное давление достигнет давления гидроразрыва породы. В практике бурения это давление называют давлением "утечки". При достижении такого давления в при-скваженнои зоне пласта будет происходить деформация горных пород, сопровождаемая раскрытием трещин. Незнание давления "утечки" приводит не только к неоправданным потерям бурового раствора, но иногда и к неожиданным газонефте-проявлениям, на борьбу с которыми затрачиваются огромные средства [3].
Многочисленные операторы совместно выделяют средства на реализацию исследовательских проектов, направленных на поиск методов борьбы с потерей циркуляции, главной целью которых является упрочнение ствола скважины. В современном мире, когда нефтегазовая отрасль пытается удовлетворить растущий глобальный энергетический спрос путем использования все более дорогостоящих и нетрадиционных ресурсов углеводородов, велика вероятность того, что она будет активно использовать технологические решения по упрочнению ствола скважины для повышения эффективности бурения.
Одним из ярких примеров использования новых технологических решений для предотвращения и устранения геологических причин, вызывающих поглощение бурового раствора, стало применение при бурении скважин Азербайджана в качестве промывочной жидкости системы бурового раствора на водной основе под названием AphronICS.[4]
Преимущества использования промывочной жидкости AphronICS*™ на БС1:
Флюиды AphronICS имеют проверенную репутацию и интенсивно используются по всему миру при бурении истощённых пластов.
Промывочная буровая система AphronICS не нуждается в специальном оборудовании для приготовления бурового раствора и может смешиваться в стандартном буровом оборудовании, изготовленном в России или за границей.
Система бурового раствора AphronICS совместима со всеми типами бурового оборудования для наклонно направленного бурения. И не существует никаких проблем с передачей сигналов по наклонной скважине.
Из-за тиксотропной природы бурового раствора AphronICS, проблем с осаждением шлама не возникает.
Промывка ствола получается лучше в сравнении с другими системами, в следствии чего позволяет работать с малой производительностью буровых насосов обеспечивая необходимую очистку скважины от выбуренной породы.
Очень незначительное увеличение диаметра скважины (кавернообразование) позволяет сократить время спуска хвоставика.
Потери бурового раствора находятся под контролем за счёт уникальной системы контроля проникновения фильтрата бурового раствора в пласт AphronICS и вязкости при низких скоростях сдвига.
При контроле потери бурового раствора устраняются различные проблемы с прилипанием.
Отсутствие традиционной фильтрационной корки позволяет быстро отчищать и вводить в эксплуатацию с меньшей интенсификацией, скважину.
Система AphronICS - это тиксотропная жидкость с малым динамическим напряжением сдвига. Поэтому динамические хорактеристики жидкости будут отлтчаться от традиционных промывочных систем.
Отличные показания АКЦ были полученны на скважине пробуренной с использованием AphronICS. Тем самым снижает количество использованного цемента, устраняет необходимость верхнего цементажа, а также устраняет протекание в межколонном затрубном пространстве.
При использовании инертных добавок, в частности Афроникса, происходит прижимание пузырьков воздуха в полимерных оболочках к стенкам скважины, часть из них входит в поры пласта и набухаясь там закрывают поры поглощающего пласта. Более крупные частицы формируются у стенок скважины образуя многослойный экран, дополнительно предотвращающий фильтрацию раствора в пласт (рис. 1).
г'//'
I rLff
t ,
f ft f
, rf, ft ' tf
V .it
(Г r ffft' ff
t й
' t f f ' . ft
и * (.
Рис.1
Рис.2
Агрегированное состояние пузырьков созда- трата бурового раствора, действие которого осно-ют экран препятствующий проникновению филь- вано на известном эффекте Жамена.
Так называемые Жаменовские цепочки, возникающие при создании тонкослойно-многослойных противофильтрационных экранов из окклюдированного газа
Для наглядности эффекта представлен стеклянный капилляр имеющий сложную форму, че-
редование тонких отверстий и утолщений. Вода в таком капилляре при его иссушении будет оставаться только в самых узких его участках и располагаться отдельными участками «цепочками» по всей его длине. [5,6]
Водные мениски в таком капилляре способны выдержать повышенное давление за счет изменения кривизны во всех менисках.
Выдавить воду из такой удивительной трубочки очень тяжело. Можно попробовать придать дополнительное давление в нее с одного конца. Однако при этом все мениски, обращенные вогнутостью навстречу воздушному давлению, начнут более заметно прогибаться, и менисковые водо-удерживающие силы будут еще более возрастать. Вода оказывается «защемленной» в таких «жаме-новских цепочках». Можно попробовать добавить сверху в такой капилляр еще воды, но она не будет в него впитываться, и водное давление выдержат менисковые силы «жаменовских цепочек». Получается, что такого рода «жаменовские цепочки» могут служить водонепроницаемым (слабопроницаемым) экраном.
Описанный выше эффект проявляется при поглощении бурового раствора, что также приводит к его уменьшению.
Как показало промышленные испытания его, при бурении скважин насильно дренированных месторождениях (в частности месторождения Би-нагади), поглощающая способность пласта резко
уменьшилась, что говорит об эффективности его применения.
Список литературы
1. Проведение изоляционных работ в поглощающих скважинах без подъема бурильной колонны// Р. X. Мансуров, С. А. Кашапов, Ф. Ф. Ах-мадишин, Б. М. Курочкин. - Нефтяное хозяйство, 1993, №2, с. 16,
2. 8. Ферщтер А.В., Бутин А.И. Опыт изоляции поглощающих пластов в интервале 2700-4800 м. - РНТС «Бурение», М.: ВНИИОЭНГ, 1973, № 8, с 5.
3. Определение давлений «утечки» и гидроразрыва горных пород// B.C. Семенякин, М.В. Се-меняк, П.В. Семенякин, П.В. Ботвинник. - Нефтяное хозяйство, 1998, №12, с.8-10.
4. www. info @,hitechfluid. com
5. Ш.К.Гиматуддинов. "Физика нефтяного и газового пласта". Издательство "Недра", г. Москва 1971, 309стр.
6. Ф.Р.Зейдельман. "Мелиорации почв". Издательство Московского университета, г. Москва 2003.
Пересоляк В.Ю.
к.н. з д.у., доцент, зав1дувач кафедри землевпорядкування та кадастру Ужгородський нацгональний унгверситет, м. Ужгород
Карабтюк М.М. маггстрант
АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ ВИСОКОГ1Р'Я РАХ1ВСЬКОГО РАЙОНУ 3AKAPnATCbKOÏ ОБЛАСТ1 (НА ПРИКЛАД1 ЧОРНОГ1РСЬКОГО ТА СВИДОВЕЦЬКОГО ЛАНДШАФТ1В)
ASPECTS OF THE USE OF HIGHLANDS OF RAKHIV DISTRICT OF ZAKARPATTYA REGION (FOR EXAMPLE CHORNOGORSKIY AND SVIDOVETSKIY LANDSCAPES)
Peresolyak V.
PhD in public administration, Associate Professor, Head of land management and cadastre
Uzhhorod national university, Uzhhorod Karabiniuk M.
undergraduate
