Современное строительство нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях требует применения промывочных жидкостей, способных одновременно обеспечивать ингибирование глинистых отложений, низкую фильтрацию, устойчивость ствола и эффективную смазку бурильного инструмента. Традиционные растворы на водной основе не всегда удовлетворяют этим требованиям [1, 2].
MEGADRIL представляет собой инвертную эмульсию, дисперсионной средой которой служит минеральное масло, а дисперсной фазой — водный раствор хлористого кальция. Типовая рецептура приведена в таблице 1.
Таблица 1
Рецептура РУО MEGADRIL
|
Компонент |
Концентрация, кг/м³ |
Назначение |
|
Минеральное масло |
720 |
Дисперсионная среда |
|
Вода |
180 |
Дисперсная фаза эмульсии |
|
Хлористый кальций |
60–80 |
Плотность и ингибирование |
|
Известь |
18–20 |
Щелочность, источник Ca²⁺ |
|
MEGAMUL |
18–20 |
ПАВ, эмульгатор и гидрофобизатор |
|
VERSATROL |
2–8 |
Контроль фильтрации |
|
VG-PLUS |
8–12 |
Органофильная глина, реология |
|
Карбонат кальция М/С/К |
80–100 |
Фракционированный кольматант |
|
Барит |
при необходимости |
Утяжеление |
|
HRP |
2–8 |
Реология, ДНС и СНС |
|
VERSAMOD |
2–6 |
Реология, ВНСС |
|
VERSATHIN |
3–6 |
Разжижитель и стабилизатор |
Система обеспечивает улучшенный реологический профиль, низкую фильтрацию при высокой температуре и давлении, устойчивость к выбуренной породе, морской воде и цементу. Использование единого пакета эмульгаторов MEGAMUL упрощает приготовление раствора и сокращает занимаемые площади на буровой [5].
В лаборатории ОАО «ТомскНИПИнефть» были проведены сравнительные фильтрационные эксперименты на установке УИПК-2 (температура 65 °С, пластовое давление 160 атм). Исследовались образцы с проницаемостью 10–30 мД, 50–100 мД и 200–300 мД. Критерием служил коэффициент восстановления проницаемости по нефти. Наилучшие результаты показали раствор MEGADRIL плотностью 1,08 г/см³ и водный раствор FloThru плотностью 1,20 г/см³ [6]. Применение MEGADRIL позволяет формировать на стенках скважины малопроницаемую фильтрационную корку и минимизировать проникновение фильтрата в продуктивный пласт.
Промысловый опыт подтверждает высокую эффективность системы: более 25 скважин на месторождениях Сибири пробурены с использованием MEGADRIL. Отмечена стабильность ствола при вскрытии глинистых покрышек под зенитными углами 75–85°, снижение коэффициента кавернозности с 1,15 до 1,03, уменьшение риска прихватов и улучшение очистки ствола [7]. Дисконтированный срок окупаемости проекта составляет менее одного месяца.
Рис. 1. Сравнение коэффициента кавернозности
Применение инвертно-эмульсионного раствора MEGADRIL при строительстве нефтяных и газовых скважин обеспечивает:
- Высокую устойчивость ствола, снижение кавернозности и риска прихватов.
- Сохранение коллекторских свойств продуктивных пластов, особенно в низкопроницаемых гидрофобных коллекторах.
- Улучшение реологического профиля, очистки ствола и снижение рабочего давления насосов.
- Экономическую эффективность за счёт сокращения потерь раствора и дополнительных обработок.
Однако использование РУО сопровождается образованием бурового шлама и отработанного раствора, относящихся к IV классу опасности и оказывающих острое токсическое действие на окружающую среду. Для снижения негативного воздействия необходимо внедрять малоотходные технологии, совершенствовать методы утилизации и проводить экологическую оценку отходов на всех этапах строительства скважин. Комплексный подход, учитывающий как технологические, так и экологические факторы, позволит обеспечить устойчивое развитие нефтегазового комплекса.
Литература:
- Булатов А. И., Проселков Е. Ю., Проселков Ю. М. Бурение горизонтальных скважин: справочное пособие. — Краснодар: Советская Кубань, 2008. — 424 с.
- Рыбальченко Ю. М., Савенок О. В., Третьяк А. Я. Буровые промывочные жидкости: учебное пособие. — Новочеркасск: ЛИК, 2014. — 374 с.
- Рыбальченко Ю. М., Третьяк А. А. Биополимерный раствор для осложнённых условий // Oil & Gas Journal. — Россия, 2011. — № 11. — С. 52–57.
- Макарова Я. А., Егорова А. С. Универсальный раствор на углеводородной основе для бурения горизонтальных скважин. — 2017. — С. 162–165.
- URL: http://www.slb.ru/library/brochures_technology/burenie/burovye-rastvory-i-ekologicheskie-resheniya-m-i-swaco/
- URL: http://www.lib.tpu.ru/fulltext/c/2013/C11/V2/090.pdf
- Бакиров Д. Л., Бурдыга В. А. Разработка буферной жидкости для повышения качества крепления скважин, пробуренных с применением растворов на углеводородной основе // Актуальные проблемы недропользования. — 2015.
- Тарасова С. С., Гаевая Е. В. Экологическая оценка отходов бурения на углеводородной основе // Университет им. В. И. Вернадского. — 2019. — № 3 (73). — С. 50–56.
- Билалов Р. Ф., Кожевников Р. О., Дашин М. Ю. Разработка экологически безопасного бурового раствора на основе полимерной эмульсии // Нефть. Газ. Новации. — 2016. — № 11.
