0Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ВСКРЫТИИ ИСТОЩЕННЫХ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
С.Ю.Кочкаров -
м.н.с. ГУ ИГИРНИГМ.
Узбекистан.
К настоящему времени большая часть разрабатываемых месторождений нефти и газа, находятся на поздней стадии эксплуатации и характеризуются снижением пластовых давлений. Бурение продуктивных отложений на таких месторождениях сопряжено с рядом проблем. Основными их них являются поглощения промывочных жидкостей, снижение продуктивности скважин в результате ухудшения фильтрационных свойств пласта и как следствие, затруднение вызова притока и снижение дебита скважин [1].
Одним из основных факторов, приводящих к осложнениям и отрицательным последствиям при вскрытии продуктивных отложений, является дифференциальное давление, действующее на ствол и призабойную зону скважины [2].
Плотность промывочной жидкости при этом играет ключевую роль, и оказывает значительное влияние на качество вскрытия продуктивного пласта.
В целях максимального сохранения природного состояния пласт-коллектора, бурение необходимо проводить при условии депрессии или же равновесия между пластовым и забойным давлениями.
Однако при строительстве нефтяных и газовых скважин прежде всего предъявляют повышенные требования к выбору бурового раствора, с позиции предупреждения осложнений и аварий, затем учитывают обеспечение наилучших условий работы породоразрушающего инструмента и, к сожалению, очень редко уделяют внимание максимальной возможности сохранения естественного состояния продуктивного объекта.
Как показывают результаты изучения промысловых материалов, вскрытие продуктивных пластов по традиционным технологиям (бурение с репрессией на пласт) приводит к значительной потере продуктивности пласта.
Особенно отрицательное воздействие данной технологии проявляется на месторождениях с низкими и аномально низкими пластовыми давлениями, в т.ч. на истощенных месторождениях.
359
May 15, 2024
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
Как отмечают отечественные и зарубежные специалисты, в настоящее время для снижения репрессии при вскрытии продуктивного пласта могут применяться следующие способы бурения [1]:
- продувка воздухом (инертными газами);
- промывка пеной;
- промывка аэрированной жидкостью;
- промывка растворами на углеводородной основе (РУО);
- промывка растворами, облегченными полыми микросферами.
Применяемые на сегодняшний день способы имеют ряд существенных
недостатков. Эмульсионные растворы и растворы на нефтяной основе пожароопасны и сложны в обращении в части соблюдения требований экологической безопасности. Пенные системы сжимаемы, требуют сложных гидравлических расчетов, не позволяют использовать телеметрическое сопровождение бурения и делают невозможным использование забойных двигателей, также для использования пенных систем требуется дорогостоящее и сложное в обращении дополнительное наземное оборудование [4].
Использование облегченных буровых растворов содержащие микросферы (рис. 1) позволяют бурить на равновесии давлении или на депрессии, и не имеет ограничений в вопросах охраны окружающей среды.
Микросфера представляет собой свободно текучий порошок, состоящий из полых внутри частичек диаметром от 10 до 300 микрон, идеальной сферической формы с тонкой стенкой (1 мкм), химически стабильна, несжимаема и практически не растворяется в воде и нефти [3].
В бурении при приготовлении облегченных буровых растворов используются алюмосиликатные и натрийборсиликатные микросферы.
Алюмосиликатные микросферы обладают очень низкой реакционной способностью. Их химический состав обеспечивает высокую устойчивость к кислотам и щелочам. Они pH-нейтральны и не влияют на химический состав или реакции материалов или изделий, в которых они используются [5].
360
May 15, 2024
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
Микросферы очень прочные не смотря на легкость, что позволяет им, выдерживать высокие нагрузки, возникающие на буровом долоте при бурении скважин.
Тип долота, размер насадок долота, расход раствора необходимо подобрать таким образом, чтобы свести к минимуму разрушение микросфер.
Идеальная сферическая форма микросфер (рис. 2) имеет существенные
преимущества в сравнении с неровной формой других наполнителей и добавок.
Облегчённые буровые растворы на водной основе с применением полых стеклянных микросфер могут достигать плотности 0,85 г/см3, а растворы на углеводородной основе до - 0,75 г/см3.
Во время вскрытия продуктивного отложения необходимо следить за увеличением плотности бурового раствора, за счет разрушения части микросфер в процессе бурения, наблюдается некоторое ее повышение. В случае изменения плотности бурового раствора, принять соответствующие меры для ее коррекции, путем добавления свежих порций микросфер.
Ниже приведены составы облегченных буровых растворах с полыми микросферами-АСПМ, предложенный НПО "Бурение" [2].
Таблица 1. Свойства глинистых буровых растворов с микросферами
№ № пп Состав раствора, % Свойства раствора
Бен-тони т КМ Ц УЩ Р АСП М Р, г/см 3 УВ с СНС1/1 0 дПа Ф, см 3 Р Н Лпл., мПа с Х0, дП а
1 10 0,3 - - 1080 28 15/36 3,0 8, 6 9 36
361
May 15, 2024
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
2 10 0,3 - 20 960 150 45/71 2,5 8, 6 41 99
3 10 0,3 1,0 42 910 57 69/93 2,1 9, 2 44 76
4 7 0,3 - - 1050 26 14/33 3,2 8, 5 6 27
5 7 0,3 - 20 930 86 31/61 2,8 8, 5 33 102
6 7 0,3 1,0 42 880 52 27/45 2,5 9, 4 48 111
7 3 0,3 - - 1020 21 1,5/3 7,2 8, 8 5,0 21
8 3 0,3 - 20 900 78 15/33 3,7 8, 8 27 81
9 3 0,3 1,0 42 860 38 18/42 3,5 8, 7 39 78
Уменьшение глинистой фазы, позволяет добиться необходимых значений плотности бурового раствора, малым содержанием облегчающей добавки -микросферы.
Небольшое удорожание бурового раствора, в следствие использования в нем полых стеклянных микросфер, полностью компенсируется снижением времени на борьбу с поглощениями и авариями при строительстве скважин, а также за счет больших дебитов в процессе добычи [4].
Скважины, пробуренные облегченными буровыми растворами за счет выравнивания пластового и забойного давления, показали увеличение коэффициента продуктивности.
В заключении надо отметить, что облегченные микросферами буровые растворы обладают высокой стабильностью, хорошими коркообразующими свойствами и за счет эффекта кольматации стенок скважины, уменьшается воздействие на коллекторские свойства продуктивного пласта в следствие чего увеличивается добыча нефти и газа.
Буровые растворы с микросферами могут быть потенциально использованы повторно на других скважинах, снижая таким образом затраты на его приготовление.
362
May 15, 2024
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current
REFERENCES
1. Бабушкин Э.В. Разработка технологии применения облегченных промывочных жидкостей для повышения качества первичного вскрытия продуктивных пластов. Дисс. кан. тех. наук. Уфа, 2011. 275 с.
2. Кошелев В.Н. Промывка нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 2019. 687 с.
3. Папков С. Микросферы для бурения. «The Chemical Journal», 2017. - № 10. - С. 36-38.
4. Папков С. «Микросферы для макропроцессов». «Neftegaz.RU», 2012. - № 10. -С. 86-88.
5. Источник: https://trinon.ru/chto-takoe-mLkrosfera-i-dlya-chego-ee-ispolzuyut
363
May 15, 2024
