Введение к работе
Актуальность темы
Проблема обеспечения устойчивости глинистых разрезов до настоящего времени является центральной в области строительства нефтяных и газовых скважин. Затраты времени на борьбу с осложнениями деформационного характера пород достигают 25%-ов от общего календарного времени бурения. Кроме того, отрицательные последствия диспергирования глинистого шлама вызывают осложнения технологического характера, перерасход химреагентов, увеличение объемов технологических отходов бурения, рост затрат на их утилизацию.
Применение в таких случаях ингибирующих систем буровых растворов обеспечивает существенный рост технико - экономических показателей бурения. Наряду с этим выявлено, что ин-гибирующие реагенты и обусловленные ими процессы взаимодействия с породами и содержащимися в них флюидами создают специфические условия, изменяющие и искажающие геофизические характеристики разрезов скважин. Снижается информативность электрических, радиоактивных, акустических методов исследований скважин и достоверность геофизических заключений.
Таким образом, весьма актуальна разработка ингибирующе-го бурового раствора, обеспечивающего устойчивость глинистых разрезов и достоверную интерпретацию результатов геофизических исследований скважин, направленная на повышение эффективности строительства нефтяных и газовых скважин, преимущественно, при поисково - разведочном бурении.
Принятая в 2004 г. правительством РФ программа изучения недр и воспроизводства минерального сырья на период до 2020 г., направленная на освоение нефтегазового потенциала новых перспективных регионов, в том числе континентального шельфа, подтверждает актуальность выбранного направления исследований.
Цель работы
Повышение геолого - технологической и промыслово - геофизической эффективности строительства нефтяных и газовых скважин за счет разработки ресурсооберогаіощей--іелнодогии
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ/
| БИБЛИОТЕКА J
применения ингибирующего бурового раствора, обеспечивающего устойчивость глинистых разрезов и достоверную интерпретацию результатов геофизических исследований скважин. Основные задачи исследований:
Изучить влияние химреагентов, материалов и технологических приемов управления показателями свойств ингибирую-щих типов буровых растворов на информативность геофизических методов исследования разрезов скважин.
Определить технологические принципы и критерии управления показателями свойств буровых растворов, обеспечивающих ингибирование процессов гидратации и диспергирования горных пород, длительное сохранение устойчивости стенок скважины, безаварийное углубление и выполнение полного комплекса информативных геофизических исследований разрезов скважин.
На основе высокоэффективных химреагентов и материалов разработать ингибирующий буровой раствор, обеспечивающий устойчивость глинистых разрезов и достоверную интерпретацию результатов геофизических исследований скважин.
Провести адаптацию разработанной технологии к различным геолого - техническим условиям поисково - разведочного бурения на суше и континентальном шельфе.
Научная новизна
-
Выявлены причины изменения и искажения геофизических характеристик радиометрических и электрометрических методов ГИС при использовании ингибирующих типов буровых растворов.
-
Установлено, что ингибирование гидрофосфатами и ди-гидрофосфатами аммония повышает удельные электрические сопротивления буровых растворов при высоких забойных температурах в сравнении с калийсодержащими ингибиторами.
-
Определен эффект дополнительного анионного ингиби-рования процессов гидратации и диспергирования глинистых пород гидрофосфатами и дигидрофосфатами аммония.
-
Выявлена способность гидрофосфатов и дигидрофосфа-тов аммония в составе глинистого бурового раствора увеличивать прочность сцепления частиц горной породы (консолидировать
породу), обеспечивая повышение устойчивости ствола скважины в зонах тектонических нарушений и пониженного сцепления пород.
5. Исследована система ингибирующего бурового раствора, обеспечивающего устойчивость глинистых разрезов и достоверную интерпретацию результатов геофизических исследований скважин.
Практическая ценность
Разработан буровой раствор, обладающий высокими значениями удельного электрического сопротивления в забойных условиях, обеспечивагощий при этом эффективное ингибирование процессов гидратации и диспергирования глинистых пород (Пат. РФ 1451155).
Разработан буровой раствор, обладающий способностью увеличивать прочность сцепления частиц горной породы (консолидировать породу), обеспечивая устойчивость ствола скважины в зонах тектонических нарушений (Пат. РФ 1708823).
Разработаны регламентирующие документы:
Инструкция по применению ингибирующего бурового раствора для бурения скважин в глинистых отложениях, ослабленных тектоническими нарушениями (РД 39-0147009-6.029-86). Инструкция по применению ингибирующего бурового раствора, обеспечивающего надежную интерпретацию результатов ГИС (РД 39-0147009-701-87Р).
Инструкция по применению ингибирующего бурового раствора, обеспечивающего получение качественных материалов комплекса ГИС для морского бурения (РД 39-0147009-726-88Р).
- Инструкция по приготовлению и применению консерва-ционной спецжидкости для морских скважин (ФГУП «Арктик-морнефтегазразведка» - Мурманск, 1991).
Реализация результатов работы
Разработанная технология приготовления и применения ингибирующего бурового раствора, обеспечивающего устойчивость глинистых разрезов и достоверную интерпретацию результатов геофизических исследований скважин внедрена при бурении 7 поисково - разведочных скважин на площадях Краснодарского
края и 17 поисково - разведочных скважин на шельфе Арктических морей.
Суммарный экономический эффект от использования разработанных буровых растворов и технологических решений составил 10,4 млн.руб.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались: на XV межотраслевой научно - практической конференции «Техника и технология вскрытия продуктивных пластов в условиях депрессии» (Анапа, 2004), Международной конференции «Нефть и газ Арктического шельфа - 2004» (Мурманск, 2004), на НТС ФГУП «Арктикморнефтегазразведка» (Мурманск, 2004), XVII межотраслевой научно - практической конференции «Разведочное бурение на суше и континентальном шельфе России» (Анапа, 2005), на заседаниях ученых советов и семинарах лабораторий ОАО НПО «Бурение».
Объем работы
Диссертационная работа изложена на 128 страницах машинописного текста, в том числе содержит 25 таблиц, 10 рисунков. Состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Список использованных публикаций включает 134 наименования.
Публикации
Основные положения диссертационной работы изложены в 17 печатных работах, в том числе 4 патента.
