В данной работе рассмотрены промывочные жидкости, используемые при бурении бокового ствола, и описаны их преимущества и недостатки.
Ключевые слова: промывочная жидкость, боковой ствол, буровой раствор, коллекторские свойства.
Одним из условий качественного строительства бокового ствола является эффективная промывка скважины и правильный подбор буровых растворов.
При бурении БС к технологии промывки предъявляются следующие требования:
— Способность промывочной жидкости к выносу на поверхность металлических опилок;
— Сохранение устойчивости ствола скважины;
— Обеспечение выноса шлама и недопущение прихвата бурильного инструмента;
— Сохранение коллекторских свойств при вскрытии и бурение продуктивного пласта;
— Экологическая безопасность применяемых растворов.
Промывка при строительстве БС разделяется на несколько этапов:
— Глушение скважины солевым раствором;
— Вырезание секции или «окна» в обсадной колонне на солевом растворе;
— Забуривание и бурение БС до горизонтального участка;
— Бурение эксплуатационного горизонтального участка.
При вырезании секции колонны расход промывочной жидкости должен составлять 10–15 м 3 /с. В процессе вырезания с целью выноса металлических опилок фрезерования колонны рекомендуется приостанавливать через каждые 1–1,5 м. Для качественной очистки промывочной жидкости в компоновку бурильного инструмента необходимо включать металлошламоуловитель. В циркуляционной системе обязательно устанавливать магнитный уловитель металлических стружек.
При смене КНБК перед подъемом инструмента, а также после завершения вырезания секции или «окна», рекомендуется производить промывку скважины в течение 2 циклов.
Очистка скважины от шлама определяется в основном, двумя факторами: скоростью восходящего потока и динамическим напряжением сдвига бурового раствора.
При забуривании и бурении БС до продуктивного пласта могут быть рекомендованы рецептуры буровых растворов на основе:
— Растворы на основе воды: безглинистые составы (техническая вода, растворы, суспензии на основе полимеров), глинистые вещества (на основе пресной, минеральной воде, гипсовые, глиняные и хлорные растворы).
— Растворы на неводной основе: составы с углеводородами, нефтепродуктами с минимальным содержанием газа.
— Жидкости аэрированного типа, пены.
— Газообразные реагенты.
В таблице 1 описаны преимущества и недостатки основных используемых растворов, а также сделаны выводы.
Таблица 1
Преимущества и недостатки растворов
|
Раствор |
Преимущества |
Недостатки |
Вывод |
|
Тех.вода |
Низкая вязкость, низкая плотность, высокая охлаждающая способность |
Не удерживает шлам во взвешенном состоянии в промежутках между циркуляциями, Вызывает набухание глинистых пород, Замерзание воды при минусовой температуре |
Целесообразно применять при бурении неглубоких скважин в твердых неглинистых породах |
|
Водные растворы полимеров |
Большая молекулярная масса, большое многообразие полимеров, удовлетворительная прочность цепи макромолекул, способность к эффективному разрушению горных пород, хорошие смазывающие свойства, высокая ингибирующая способность |
Низкая стойкость к воздействию ионов кальция и др.поливалентных металлов, высокая стоимость импортных полимеров и дефицит отечественных реагентов |
Применение полимерных растворов позволяет создавать малопроницаемые корки, уменьшающие фильрацию бурового раствора в глинистые породы и тем самым, обусловливающие длительную устойчивость стенок скважины |
|
Солевые буровые растворы |
Обладают такими же свойствами, как и техническая вода, но в отличие от воды имеют более высокую плотность и повышенное коррозионное воздействие на металл |
Не целесообразны при бурении в мерзлых породах, сцементированных льдом, в связи с темы, что данные соли вызывают таяние льда |
Таким образом, солевые буровые растворы целесообразно применять при вскрытиии соляных пластов в верхних интервалах скважины |
|
Растворы на углеводородной основе |
Оказывают минимальное негативное влияние на коллекторские свойства пласта, обладают высокой термостойкостью, инертны по отношению к глинистым породам, обладают хорошей смазывающей способностью |
Высокая стоимость, дефицитность основных компонентов, пожароопасность, трудность очистки от шлама, трудность проведения электрометрических работ, экологическая опасность |
Целесообразно применять при бурении продуктивных горизонтов с пониженным пластовым давлением, при бурении в условии высоких «+» и «-» температур |
|
Гомогенные газообразные очистные агенты |
Исключают набухание, растворение и обвалы глинистых пород. Позволяют вскрыть интервалы льда и многолетней мерзлоты |
Высокая стоимость наземного оборудования, увеличение износа бурильных труб, осложнение процесса бурения при притоках в скважину воды из-за образования сальников, ограничение проведения ГИС |
Таким образом, газообразные агенты экономически целесообразно использовать при проходке зон катастрофического поглощения, интервалов ММП и льда, при бурении в безводных и засушливых районах, при вскрытии продуктивных горизонтов с АНПД |
Вывод: для эффективного бурения необходимо тщательно подбирать рецептуру бурового раствора в зависимости от горно-геологических, климатических условия и технологических параметров скважины. В целом же, можно сделать следующей обобщение:
— При наличии глин в геологическом разрезе необходимо использовать ингибитора набухания глин, нецелесообразно применение технической воды.
— В зависимости от проницаемости коллектора необходимо тщательно подбирать фракционный состав кольматанта.
— Для достижения необходимых реологических параметров целесообразно применения различных добавок (ПАВ, КМЦ, модификации крахмала и др.)
— С целью минимизации степени загрязнения призабойной зоны необходимо проводить предварительные лабораторные исследования, в том числе исследования фильтрационной глинистой корки.
Литература:
- А. Г. Калинин., Б. А. Никитин. Бурение наклонных и горизонтальных скважин. Справочник. - М.: Недра, 1997.
- Г. Р. АЛексанян, Ю. М. Проселков. Очистка бурового раствора от шлама и пути ее совершенствования. Техника и технология бурения. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2011. № 12.
- Н. А. Петров, И. Н. Давыдова. Исследование свойств бурового раствора и эффективности систем очистки в процессе проводки нефтяных скважин // Нефтегазовое дело. 2008. Т.6. № 2.
- Х. Н. Курбанов. Буровые растворы для сохранения фильтрационно-емкостных свойств коллектора при первичном вскрытии пласта // Инженер-нефтяник. — 2016. — № 3.
- А. Г. Аветисов, В. И. Бондарев, А. И. Булатов, Е. И. Сукуренко. Оптимизация процессов промывки и крепления скважин. Москва: Недра, 1980.
