Рис. 1. Объемы бурения «Пурнефтегаз» в 1999 – 2009 гг.
Основной объем бурения для «РН-Пурнефтегаза» осуществляется силами Губкинского филиала «РН-Бурение».
На сегодняшний день наиболее проблемными из всех разбуриваемых компанией месторождений являются Южно-Харампурское и Фестивальное. Разрез здесь характеризуется мощными отложениями молодых активных высококоллоидных глин. На Южно-Харампурском месторождении это прежде всего Яновстановская свита, на Фестивальном – Марьяновская свита. Бурение дополнительно осложняется наличием аргиллитов, толщ многолетнемерзлых пород.
Табл. 1. Средний дебит скважин добывающих подразделений ОАО «Роснефть»
По мере накопления практических знаний по особенностям месторождений и появления новых типов химических реагентов службой по буровым растворам Губкинского филиала «РН-Бурение» разрабатывались и внедрялись различные системы растворов для наилучшего решения задач быстрой и безаварийной проводки скважины с сохранением коллекторских свойств продуктивного пласта.
Иногда после опробования «модных новинок» на рынке буровых реагентов оказывалось, что такие системы растворов не решают задач «РН-Пурнефтегаза». К примеру, после опробования реагентов на основе вискозы выяснилось, что данный раствор, обеспечивая хорошую скорость проходки, оказывает негативное влияние на продуктивность коллектора. Та же самая ситуация повторилась при внедрении полиакрилатных реагентов.
С середины 1990-х гг. для решения задач при бурении «Пурнефтегазом» активно привлекались международные подрядчики. Благодаря им в составе буровых растворов стали активно применяться полианионная целлюлоза в сочетании с крахмалом, затем – ксантановый биополимер и безглинистая калийхлорбиополимерная система бурового раствора. В то же время службой по буровым растворам Губкинского филиала «РН-Бурение» не прекращалась научная работа. Была разработана собственная технология, основанная на применении природных полисахаридов.
Основой разработанной системы бурового раствора является крахмал с тщательно подобранными характеристиками, применение которого позволяет добиться снижения показателя фильтрации бурового раствора с 5 см2/30 мин. до 2 см2/30 мин. Ранее компания применяла крахмалы различных производителей, однако, к сожалению, опыт их промышленного применения в условиях ЯНАО, в частности – на Южно-Тарасовском месторождении, показал, что крахмалы большинства производителей ферментативно неустойчивы при высоких температурах, что приводит к ухудшению фильтрационных параметров раствора. На Губкинском месторождении применяемые крахмалы были неустойчивы к повышенной минерализации, что отрицательно сказалось на реологических свойствах раствора. После анализа основных проблем были сформированы требования к крахмалу, учитывающие как физико-химические, так и технологические и эксплуатационные характеристики. Специалисты «РН-Бурения» обратились в технологическую службу ГК «Миррико» с просьбой разработать продукт с заданными свойствами. Таким образом, был создан крахмал СКМ (смесь крахмалов модифицированная).
Уникальные свойства крахмала СКМ обусловлены использованием для его производства смеси природных крахмалов различного происхождения, а также способом термохимической модификации.
Варьирование состава сырья позволяет менять в широких пределах условную вязкость растворов под конкретные задачи потребителя, а модификация на вальцовой сушилке придает ему ряд уникальных по отношению к традиционно используемым экструзионным крахмалам свойств. Крахмалы СКМ «работают» на любых пресных и минерализированных системах (КСl, NaCl, CaCl2) с любой степенью минерализации, при этом обладают полной растворимостью, не вспенивают раствор, не расслаиваются и сохраняют низкие значения фильтрации. Кроме того, растворы на основе СКМ имеют наилучшее соотношение пластической вязкости и динамического напряжения сдвига, что позволяет обеспечивать лучшую очистку ствола скважины при бурении.
Биополимерные растворы на основе СКМ сохраняли свои свойства в течение длительного времени, были стабильны и не требовали дополнительной дообработки, при этом расходы при заготовке раствора были заметно ниже, чем у экструзионных аналогов.
В то же время был необходим тщательный подбор и других химреагентов для бурения, так как их совместимость и стабильность качества оказывают непосредственное влияние на характеристики бурового раствора. Для того чтобы с большей достоверностью прогнозировать «поведение» скважины в процессе бурения, «РН-Пурнефтегаз» приняло решение о необходимости комплексных поставок, и выбор был сделан в пользу ГК «Миррико». Помимо крахмала СКМ химреагенты данной компании: ПАЦ «Оснопак», ксантановый биополимер «Гаммаксан», а также карбонатной кольматант УМС со специально подобранным фракционным составом (5 – 10 и 50 – 60 мкм) обеспечили необходимые стабильные характеристики бурового раствора.
С целью определения наиболее эффективной технологии компанией было принято решение об опытно-промышленном испытании различных систем буровых растворов. В течение года на шести кустах Южно-Харампурского, Комсомольского, Южно-Тарасовского и Фестивального месторождений буровые бригады «РН-Бурения» осуществляли бурение с применением различных типов растворов: на основе предлагаемых «иностранцами» технологий и собственной разработки службы по буровым растворам «РН-Пурнефтегаз».
Сравнение результатов бурения 38 скважин приведено в табл. 2.
Табл. 2. Результаты проводки скважин на месторождениях «РН-Пурнефтегаз»
* Цех промывочных жидкостей ГФ ООО «РН-Бурение»
Опытно-промышленные испытания показали, что при использовании рецептуры бурового раствора, предложенной цехом промывочных жидкостей ГФ «РН-Бурение», затраты на буровой раствор были снижены на 5 – 900%.
При этом практически в 100% случаях использование системы ЦПЖ привело к повышению дебита скважин по нефти.
Таким образом, была сформирована оптимальная система буровых растворов, которая в течение 10 лет неизменно применялась для бурения на объектах «РН-Пурнефтегаза». Также лабораторией ЦПЖ разработана рецептура бурового раствора на основе силиката калия для строительства скважин на Харампурском и Фестивальном месторождениях, она успешно прошла полевые испытания на 6 скважинах Фестивального месторождения.
