Введение к работе
Актуальность темы. Совершенствование технологии глубокого бурения нефтяных и газовых скважин в своей основе содержит задачу сокращения сроков их строительства и уменьшения стоимости метра проходки. Получение высоких технико-экономических показателей бурения и качественная проводка скважин во многом зависят от успешности предупреждения и преодоления осложнений и аварий, среди которых наиболее трудоемкими являются прихваты 'бурильных колонн. По статистическим данным они занимают белее 50% аварийного Бремени и часто вызываются предшествующими осложнениями.
Необходимость снижения з процессе бурения затяжек, посадок колонн, сальникообразования и прихватов инструмента, становится более актуальной в связи с '.'зеличением объема бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин, где особенно значительны фрикционные и адгезионные взаимодействия колонн со стенками сквакины. Соблюдение соответствующих правил и норм ведения буровых работ и применение эффективных смазочных добавок к промывочным жидкостям позволяют снизить или замедлить во времени рост сил сопротивления движению колонны при спуско-подъемных операциях и при статическом контакте бурильных труб с коркой, уменьшить вероятность возникновения прихватоопасных ситуаций в скважине. Применение промывочных жидкостей с улучшенными смазочными свойствами в целом благоприятно воздействует на весь технологический процесс проводки скважин, снижая затраты времени и энергии на спуско-подъемкые операции и вращение бурильных колонн, увеличивая долговечность бурового оборудования и работоспособность перодоразрушающего инструмента. Однако, используемые
в буровой технологии смазочные добавки недостаточно эффективны для профилактики прихватов, что обусловлено, по нашему мнению, неоднозначностью их влияния на антифрикционную и адгезионную составляющие силы трения, на структурно-механические свойства фильтрационных корок.
Целью данной работы является разработка смазочных добавок к буровым растворам для предупреждения прихватов и улучшения эффективности работы долот при проводке скважин.
Основные задачи работы:
-
Анализ и разработка требований к буровым растворам для проводки наклонно-направленных и горизонтальных стволов скважин. тпебований к смазочным добавкам.
-
Научно обоснованный подбор компонентов, разработка технологии получения и исследование эффективности ввода смазочных добавок в буровые растворы.
-
Составление рекомендаций по применению и подготовка документации на выпуск опытно-промышленных партий разработанных составов смазочных добавок к буровым растворам.
Научная новизна: на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны составы сказочных добавок для улучшения противоприхватных свойств полимерглинистого раствора на основе реализации принципа гидрофобизации из водной среды поверхностей контакта металл - корка и обеспечивающие за счет уменьшения прочности адгезионной связи минимальное сопротивление сдвигу.
Впервые в качестве способа достижения высоких показателей триботехнических свойств растворов применено модифицирование до-баБОК цинковой или бариевой солью диалкилдитиофссфорной кислоты.
Обоснован способ биоразложения разработанных смазочных добавок я способ нейтрализации активных компонентов полимерглинис-того раствора, содержащего данные добавки, обработкой их бактериальным штаммом Rhodococcus erythropolis АС 1339Д, или плесневым грибом Fusarium sp. 1, или биопрепаратом "Родотрин" (Патент Российской Федерации N 1805097 от 9 июня 1995 г.).
Основные защищаемые положения:
1. Теоретическое и экспериментальное обоснование целесооб
разности применения продукта нефтехимии - кубовых остатков про-
смазочных добавок к буровому раствору при проводке скважин (применительно к регионам Западной Сибири).
-
Результаты лабораторных исследований применения для улучшения противоприхватнкх и триботехнических свойств полимерг-лннпстых буровых растворов смазочных добавок на основе натриевых солей кубовых остатков СНК - ОСЖК и ОСЕК, модифицированных присадками ИНХП-21 и ЗНИИКП-350.
-
Состав, технология приготовления и применения к буровым растворам разработанных смазочных дсбавск.
-
Способ биоразложения смазочных добавок и содержащих их подпмерглиниотых растворов.
Практическая ценность
Разработаны смазочные добавки из местного сырья к буровым
растворам. Разработаны технические услозия и технологический регламент на выпуск добавок на базе НПФ "Нефтепродукт" и временная инструкция по технологии их применения, утвержденная АНК "Башнефть". Выполнены токсикологические и гигиенические испытания, утвержденные, соответственно. НИИ нефтехимии и катализа АН РБ и Башкирским республиканским центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора Башкортостана. Смазочные добавки прошли положительные приемочные испытания, утвержденные Уфимским УБР и рекомендуются к промышленным испытаниям.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы докладывались на:
научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: XXXXV (1994 г.). ХХХХУІ (19Э5 г.), XXXXVII (1996 г.);
конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России, г.Москва. 1995 г.:
Есеросийской научно-технической конференции по проблемам нефтегазоперерабатывающего комплекса России, г.Уфа, 1995 г.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, трех основных разделов, выводов и рекомендаций, списка литературы из 125 наименований, 8 приложений.
Обций объем работы -±-?D страниц машинописного текста.
включая 13 рисунков и 16 таблиц.
Автор выражает благодарность за консультации и практическую помощь при выполнении работы д.т.н., проф.Конесеву Г.В., к.т.н., доц. Мулюкову Р. А.. д. т.н., проф. Мавлютову М. Р., д. т.н., проф. Ягафаровой Г. Г.. к.х.н., доц. Шакирову Л. Г., к. т. н., доц. Труш-кину Б.Н., зав.сектором КТБ "Азимут" Асфандиярову Л.X., аспиранту Янгирову Ф.Н., всем сотрудникам кафедры бурения нефтяных и газовых скважин УГНТУ.