Научно-практические основы получения буровых растворов и регулирования их технологических свойств механо-химическим воздействием

Промышленные испытания госсиполовых растворов осуществлены на скважинах №14 Кумколь (ПГО “Южказгеология”), №26 Карачаганак (ПГО “Уральскнефтегазгеология”), №4 Каратюбе и №2 Копа (ПГО “Актюбнефтегазгеология”). Применение госсиполовых растворов обеспечило выполнение ГКЗ по отбору керна из продуктивных пластов для определения подсчетных параметров; безаварийное бурение с номинальным диаметром ствола скважины и выносом керна по плану; минимальные затраты материалов и времени на регулирование технологических показателей раствора. Использование госсиполовых растворов против известково-битумного раствора позволило упростить технологию приготовления, исключить из состава дефицитные и нетехнологичные материалы - высокоокисленный битум и негашеную известь.

Применением новых составов гидрофобных кольматантов в Прикаспийской впадине более чем в 50-ти глубоких скважинах ПГО «Актюбнефтегазгеология» (скв. № 26 Кокбулак, №69 Каратюбе, №2П Джуса и др.), характеризующихся неустойчивым поведением глин на глубинах от 3000м до 4500м, удалось ликвидировать осложнения и сохранить устойчивость ствола скважин.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В результате анализа технологических осложнений в процессе строительства глубоких скважин выявлено, что причинами многих из них являются неудовлетворительные технологические и физико-химические свойства традиционно применяемых буровых растворов. Изучение существующих представлений о свойствах различных дисперсных систем применительно к геолого - техническим условиям строительства глубоких скважин позволяют разработать составы и технологии получения буровых растворов, повышающие качество строительства скважин.

2. Разработанная технология получения буровых растворов с различной дисперсионной средой, предусматривающая механохимическую активацию в дезинтеграторной установке, позволяет достичь новых качественных показателей структурно-механических и фильтрационных свойств растворов. Установлено, что максимальный эффект улучшения показателей раствора происходит при интенсивности воздействия 10000 - 12000 об/мин.

3. Промышленное использование механохимической активации буровых растворов в дезинтеграторной установке в Прикаспийской впадине показало, что максимальный эффект достигается при приготовлении:

- обычных глинистых растворов;

- малоглинистых и эмульсионных растворов;

- раствора на базе циркулирующего в скважине;

- утяжелении раствора из отработанных буровых растворов (регенерация);

- углеводородных растворов и гидрофобных эмульсий.

4. Дезинтеграторная технология приготовления буровых растворов позволяет сократить расход глиноматериалов и понизителей фильтрации в 2 и в 1,5 раза соответственно. Всего по дезинтеграторной технологии механохимической активации подвергнуто свыше 10000 м³ бурового раствора на водной основе, при котором сэкономлено более: 1500 т глинопорошка, 4500 т баритового концентрата, 75 т понизителей фильтрации (КМЦ, крахмал) 800 т соли технической, 2200 ч времени, что в денежном выражении составляет более 40,7 млн руб.

5. Дезинтеграторная технология приготовления углеводородных буровых растворов позволяет существенно снизить расход материалов и времени на приготовление и регулирование свойств, обеспечивает номинальный диаметр скважины и плановый вынос керна с сохранением естественных характеристик. Установлено, что максимальный эффект улучшения показателей раствора происходит при интенсивности воздействия с частотой 10000 - 12000 об/мин. Разработанные углеводородные растворы на основе госсиполовой смолы и реагента “Повяма” отличающиеся простотой рецептуры и технологией приготовления.

6. На основании изучения представлений супрамолекулярной химии установлена возможность сохранения устойчивости глины путем формирования в ней соединений включения. Это позволяет добиться замедления или полной блокировки проникновения мономеров воды в глины через сообщающиеся ячейки гидратированной воды на поверхности породы и укрепить ее. Для этого буровые растворы должны содержать в своем составе гидрофобные кольматанты.

7. Установлен механизм гидрофобной кольматации глинистых пород, включающий в себя механическое закупоривание гидрофобными материалами микро- и макротрещин (пор), а также физико-химический процесс - образование соединений включения в структуре воды в глине. Для повышения эффективности гидрофобных кольматантов необходимо, чтобы целью стабилизации структуры соединений включения состав дисперсионной среды был представлен полимолекулярным спектром соединений.

8. Разработанные гидрофобные кольматанты способствуют ликвидации осложнений и сохранению устойчивости стволов глубоких скважин в глинистых интервалах, что показало их применения более чем в 50 глубоких скважинах, характеризующихся неустойчивым поведением глин, где удалось ликвидировать осложнения и сохранить устойчивость ствола скважин.

9. Разработанные составы и технологии получения утяжеленных буровых растворов плотностью 2500 - 2700 кг/мі могут быть успешно применены с целью увеличения плотности растворов посредством:

- ввода высокорастворимых солей и баритового утяжелителя, позволяющего регулировать содержание твердой фазы (калиевый и бромнатриевый);

- конденсирования сульфата бария при взаимодействии составляющих компонентов и ввода баритового утяжелителя.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Кулиев Р.И. Дезинтеграторный способ регулирования свойств минерализованных и высокоминерализованных растворов / Р.И. Кулиев, В.П. Андреев, М.М-Р. Гайдаров // Известия вузов, сер. «Нефть и газ», 1991 - №5 - С.24-26.

2. Гайдаров М.М-Р. Разработка сверхтяжелых буровых растворов с конденсируемым утяжелителем для сложных условий Прикаспийской впадины / М.М-Р. Гайдаров, А.Б. Калиев, Р.И.Кулиев и др. // Нефтяное хозяйство, 1992 - №5 - С.14-16.

3. Гайдаров М. М-Р. Разработка и промысловые испытания кольматантов для сохранения устойчивости потенциально неустойчивых пород / М.М-Р. Гайдаров, В.П Андреев, С. Б. Жарменов // Нефтяное хозяйство 1994 - №3 - С.30-33.

4. Гайдаров М.М-Р Применение известково-битумного раствора дезинтеграторного приготовления / М.М-Р. Гайдаров, В.П. Андреев, Г.Г. Прокудин // Нефтяное хозяйство - 1994 - №6 - С.49-51.

5. Гайдаров М. М-Р. Устойчивость глин / М.М-Р. Гайдаров, С.А. Кравцов // Нефтяное хозяйство. - 2007 - № 10 - С.136-138.

6. Гайдаров М. М-Р. Дезинтеграторная технология приготовления буровых растворов и технологических жидкостей / М.М-Р. Гайдаров, С.А. Кравцов // НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2007. - № 10. - С.29-33.

7. Гайдаров М. М-Р. Дезинтеграторный способ активации буровых растворов / М.М-Р. Гайдаров, С.А. Кравцов // НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2007 - № 11 - С.35-39.

8. Гайдаров М. М-Р. Сохранение устойчивости глинистых пород путем гидрофобной кольматации / М.М-Р. Гайдаров, С.А. Кравцов, М.А. Юсупходжаев // Газовая промышленность. - 2007 - № 11 - С.87-90.

9. Гайдаров М. М-Р. Облегченные буровые растворы на углеводородной основе с добавкой микросфер /М.М-Р. Гайдаров, А.В. Сутырин, М.А. Юсупходжаев // Газовая промышленность. - 2007.-№ 12. - С.66-68.

10. Гайдаров М. М-Р. Гидрофобная кольматация глинистых отложений /М.М-Р. Гайдаров, Я.М. Курбанов, Р.З. Шарафутдинова // НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2008. - № 4. - С.30-34.

11. Гайдаров М. М-Р. Применение углеводородных буровых растворов при бурении глубоких скважин /М.М-Р. Гайдаров, Я.М. Курбанов // Нефтяное хозяйство. - 2008. - № 4. - С.41-43.

12. Курбанов Я.М. Облегченные технологические жидкости /Я.М. Курбанов, М.М-Р. Гайдаров // Известия вузов - сер. «Нефть и газ» - 2008. - № 4. - С.15-21.

13. Гайдаров М.М-Р. Разработка и применение безглинистых и малоглинистых растворов в сложных геологических условиях Прикаспийской впадины / М.М-Р. Гайдаров, С.С. Бейсеков // Экспресс-информация, сер. «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море», ВНИИОЭНГ, М., 1993 - вып.2 - С.24-29.

14. Гайдаров М.М-Р. Разработка буровых растворов на основе отходов растительного сырья // Экспресс-информация, сер. «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море», ВНИИОЭНГ, М.,1993 - вып.4 - С.8-13.

15. Гайдаров М.М-Р. Опыт применения новых буровых растворов в Прикаспийской впадине / М.М-Р. Гайдаров, В.П. Андреев, Б.Д. Альсеитов и др. // Стр-во нефт. и газ. скважин на суше и на море,1994 - №4-5 - С.24-29.

16. Гайдаров М.М-Р. Дезинтеграторная технология приготовления буровых растворов и технологических жидкостей / М.М-Р. Гайдаров, В.И. Нифантов, К.И. Джафаров // Международная конференция «ПХГ: Надежность и эффективность» ( Москва, 11-13 октябрь 2006г ): Т 2 - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2007 - С.61-73.

17. Гайдаров М. М-Р. Дезинтеграторная активация растворов, содержащих КМЦ и крахмал / М.М-Р. Гайдаров, С.А. Кравцов, В.М. Пищухин // Материалы ХI Международной научно-технической конференции «Эфиры целлюлозы и крахмала: синтез, свойства, применение». - 2007 - Владимир: ЗАО «Полицелл» - С.184-187.

18. Гайдаров М.М-Р. Механохимическая активация буровых растворов / М.М-Р. Гайдаров, С.А. Кравцов // Обз. инф. Серия «Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2007. - 72 с.

19. Гайдаров М. М-Р. Гидрофобная кольматация глин // Вопросы строительства, эксплуатации и капитального ремонта скважин: Сб. науч. тр. - М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2008. - С.63-78.

20. Гайдаров М.М-Р. Безглинистый утяжеленный буровой раствор / М.М-Р. Гайдаров, М.А. Танкибаев, У.С. Карабалин // Авт. Св. - №175275 - СО9К 7/02 - 1992.

21. Гайдаров М. М.-Р. Кольматирующий состав для буровых растворов / М.М-Р. Гайдаров, М.А. Танкибаев, В. П. Андреев, Р.И. Кулиев// Патент РФ №2051943 - 1992

22. Гайдаров М. М.-Р. Кольматирующий состав для буровых растворов / М.М-Р. Гайдаров, М.А. Танкибаев, В. П. Андреев // Патент Респ. Казахстан №2447 - 1993

23. Гайдаров М.М-Р. Безглинистый буровой раствор / М.М-Р. Гайдаров, Р.И. Кулиев, М.А. Танкибаев // Патент РФ №2051945, 1996

24. Гайдаров М.М-Р. Реагент-стабилизатор буровых растворов и способ его получения / М.М-Р. Гайдаров, А.Б. Калиев, М.А Танкибаев и др. // Патент РФ №2053245, 1996

25. Гайдаров М.М-Р. Безглинистый буровой раствор / М.М-Р. Гайдаров, М.А Танкибаев // Патент РФ №2051946, 1996

26. Гайдаров М.М.-Р. Кольматирующий состав для обработки буровых растворов / М.М-Р. Гайдаров, В.П. Андреев, М.А Танкибаев // Патент РФ №93005932, 1996.

27. Мавлютов М.Р. Буровой раствор на углеводородной основе / М.Р. Мавлютов, Н.Х. Каримов, М.М-Р. Гайдаров и др. // Патент РФ №94014779, 1996.

28. Андреев В.П. Опыт предупреждения нефтегазопроявлений при бурении скважин в условиях АВПД / В.П.Андреев, М.М-Р.Гайдаров //Экспресс-информация, сер. «Бурение», ВНИИОЭНГ, - М: - 1987. - вып.2 - С. 5-7.

29. Гайдаров М.М-Р. Новые рецептуры безглинистых буровых растворов. - // Азербайджанское нефтяное хозяйство.1989. - №11. - С.22-26.

Размещено на Allbest.ru