Введение к работе
Актуальность темы На поверхностях раздела в системе буровой раствор - горные породы стенок ствола и забоя скважины практически всегда формируется фильтрационный экран (корка) Последний оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на технологию и конечные результаты бурения скважин Специалистами в области бурения отмечается тесная связь между составом и свойствами корок и естественной проницаемостью продуктивных пластов, устойчивостью стенок ствола, возникновением прихватов и других осложнений Управление коркообразующими свойствами промывочных растворов особенно актуально в современной буровой технологии, имеющей дело преимущественно со строительством наклонно-направленных скважин зачастую с большими, а иногда и со сверхдальними отходами, с горизонтальным окончанием стволов в продуктивных пластах Высокое качество вскрытия нефтяных и газоконденсатных пластов, обеспечение их потенциальной продуктивности может быть достигнуто при формировании на границе скважина-пласт низкопроницаемого слоя малой толщины
Так, методы управляемой кольматации, хотя несколько и усложняют процесс бурения, но все же позволяют улучшить добывные возможности скважин благодаря быстрому созданию в приствольной части коллектора малопроницаемой корки, ограничению зоны проникновения компонентов раствора в пласт
Бурение современных протяженных скважин сложного профиля, разрезы которых в основном представлены терригенными отложениями неустойчивых горных пород, сопровождается тяжелыми авариями, вызванными прихватами бурильных колонн, инструментов, геофизических приборов Поэтому управление коркообразующими свойствами растворов с целью улучшения антифрикционных свойств фильтрационных корок также является важной и актуальной задачей буровой технологии
Цель работы
Повышение качества формирования ствола скважины в процессе бурения
4 путем снижения проницаемости и улучшения антифрикционных и противопри-хватных свойств фильтрационной корки Основные задачи работы
-
Изучение механизмов и средств управления фильтрационными свойствами корок
-
Совершенствование методов изучения антифрикционных свойств корок
-
Изучение механизмов и средств управления антифрикционными свойствами корок
-
Обоснование выбора компонентов и разработка средств улучшения коркообразующих и триботехнических свойств бурового раствора
-
Разработка технической документации и наработка опытной партии смазочной добавки для буровых растворов (СДБУР)
Методы решения задач
Теоретические и экспериментальные исследования с использованием методов дисперсионного, рентгенофазового и рентгеноструктурного анализов глинистых суспензий Триботехнические испытания пар "металл-фильтрационная корка" и "металл-металл", а также стандартные методы изучения общетехнологических свойств буровых растворов на основе планированного эксперимента и статистической обработки результатов опытов
Научная новизна
-
Обоснован и реализован принцип улучшения коркообразующих свойств буровых промывочных растворов, заключающийся одновременно в соответствующей пептизации и гомогенизации частиц дисперсной фазы, гидрофобиза-ции их поверхности средствами реагентной обработки, использовании в растворах дисперсионных сред с низкой работой когезии
-
Предложен графоаналитический метод изучения аутогезионных свойств фильтрационных корок Показано существенное превышение прочности корок на разрыв над силами сопротивления сдвигу
На защиту выносятся методика изучения аутогезионных свойств
5 фильтрационных корок буровых растворов, результаты изучения взаимосвязи
состава и свойств промывочных жидкостей с проницаемостью и антифрикционными свойствами корок, обоснование состава и технологии получения реагента комплексного действия для улучшения коркообразующих и триботехни-ческих свойств буровых промывочных растворов
Практическая ценность работы
Для улучшения коркообразующих свойств буровых промывочных растворов разработан реагент СДБУР-1 (ТУ 2458-004-50780546-04) Эффективность целевых свойств реагента подтверждена промысловыми испытаниями, проведенными в ООО НЛП "Уфабурнефть" на скважине № 903 Спасской площади Уфимского УБР
Обоснована рецептура реагента комплексного действия СДБУР-2, улучшающего коркообразующие и триботехнические свойства буровых растворов В ООО "Башхимпром" согласно разработанной технологии получена опытно-промышленная партия реагента
Методика изучения аутогезионных свойств фильтрационных корок используется студентами буровой специальности при курсовом и дипломном проектировании Материалы диссертационной работы используются в УГНТУ при чтении курсов "Буровые промывочные и тампонажные растворы' и "Управление свойствами буровых растворов"
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались
на II Российской конференции «Актуальные проблемы нефтехимию) (Уфа, 2005),
Международной научно-технической конференции «Повышение качества строительства скважин», посвященной памяти Мавлютова М Р (Уфа, 2005),
Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы нефтегазового дела», посвященной 50-летию филиала УГНТУ в г Ок-
тябрьском (Уфа, 2006),
Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2006)
Публикации по теме диссертации
Основные материалы диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в двух патентах, семи статьях и тезисах одного доклада
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографического списка и приложений
Работа изложена на 139 страницах, включает 28 рисунков, 24 таблицы Список использованной литературы состоит из 152 наименований
Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту доктору технических наук, ведущему научному сотруднику Института нефти и газа Туркменистана С В Мантровой, а также доцентам УГНТУ А Я Соловьеву, Б Н Трушкину, Ф Н Янгирову за консультации и практическую помощь
