Разработка и опыт применения гельцементного бурового раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ на Татышлинском месторождении Республики Башкортостан

Development and experience of the cement gel mud GEL-DRILL application on Tatyshlinskaya field of the Republic of Bashkortostan

G. ISHBAEV, M. DIL`MIEV, A. MILEYKO, O. MAMAEVA, A. GARAYEV NPP «BURINTEKH» LLC R. GABDRAFIKOV, «Bashneft-Dobycha» LLC V. POLYAKOV, A. CHIZHOV, GANI ICI RB

В статье рассмотрен гельцементный буровой раствор ГЕЛЬ-ДРИЛЛ, образующий высокоструктурированный слой в зоне кольматации, а также приведен анализ его применения при строительстве скважины на Татышлинском месторождении.

The cement gel drilling fluid, the GEL-DRILL, forming a highly structured layer in the area of clogging, as well as the analysis of its application in well construction on Tatyshlinskaya field are in the article

При бурении скважин на месторождениях Оренбургской области и Республики Башкортостан приходится сталкиваться с различного рода осложнениями: осыпями и обвалами пород, представленных неустойчивыми аргиллитами и хрупкими углями, поглощениями бурового раствора, водопроявлениями, углекислой агрессией. Для предупреждения всех этих проблем испытательной лабораторией буровых растворов ООО НПП «БУРИНТЕХ» предложен новый гельцементный буровой раствор ГЕЛЬ-ДРИЛЛ, обладающий высокими тиксотропными, ингибирующими и гидроизолирующими свойствами.

После проведения всесторонних лабораторных исследований раствора ГЕЛЬ–ДРИЛЛ были произведены промышленные испытания. Опытно–промысловые испытания бурового раствора ГЕЛЬ–ДРИЛЛ проводились на скважине № 4503г Татышлинского месторождения при бурении интервала 536 – 1741 м под эксплуатационную колонну диаметром 168 мм.

Создание непроницаемого экрана на границе «скважина – горная порода» является одной из задач, стоящей перед буровиками при строительстве скважины [1, 2]. Качественный кольматационный слой позволяет предотвратить поступление пластового флюида в скважину, поглощение промывочной жидкости и глубокое проникновение фильтрата бурового раствора, минимизировать дестабилизацию стенок скважины, а также обеспечить более надежное крепление ствола скважины. В связи с этим предложена новая технология совместного применения кольмататора с гельцементным буровым раствором ГЕЛЬ-ДРИЛЛ [3], образующим высоко­структурированный слой в зоне кольматации.
При вскрытии интервалов с поглощающими или водопроявляющими пластами, благодаря формированию гидроизолирующего кольматационного слоя, ГЕЛЬ-ДРИЛЛ создает непроницаемый экран на границе «скважина – пласт». При бурении неустойчивых глиносодержащих пород это обеспечивает стабильность ствола скважины вследствие физико-химической кольматации и изменения обменной емкости глин. Высокое содержание свободной извести (до 20 кг/м3) предотвращает дестабилизацию бурового раствора при попадании в него углекислого газа.

Создание непроницаемого экрана на границе «скважина – горная порода» является одной из задач, стоящей перед буровиками при строительстве скважины. Качественный кольматационный слой позволяет предотвратить поступление пластового флюида в скважину, поглощение промывочной жидкости и глубокое проникновение фильтрата бурового раствора, минимизировать дестабилизацию стенок скважины, а также обеспечить более надежное крепление ствола скважины.
В связи с этим предложена новая технология совместного применения кольмататора с гельцементным буровым раствором ГЕЛЬ–ДРИЛЛ, образующим высокоструктурированный слой в зоне кольматации.

Особенности раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ:
• в состоянии покоя приобретает свойства твердого тела;
• создает непроницаемый кольматационный экран при вскрытии интервалов с поглощающими, газо­нефтеводопроявляющими пластами и склонными к гидроразрыву горными породами;
• предотвращает осыпи и обвалы неустойчивых пород вследствие образования высокоструктурированного кольматационного слоя;
• за счет уникальных реологических свойств требует минимальных затрат энергии на прокачивание раствора с одновременным созданием высокоструктурированного пристенного слоя в зоне кольматации (рис. 1);
• возможно применение совместно с кольмататором.
Преимущества раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ:
• Высокое качество очистки ствола скважины;
• Высокая ингибирующая способность;
• Предотвращает эрозию стенок скважины, так как скорость потока раствора вблизи стенок скважины равна нулю;
• Длительная устойчивость к биодеструкции;
• Повышенная удерживающая способность в статическом состоянии;
• Высокое удельное сопротивление фильтрата позволяет качественно проводить ГИС (R>0,4 Ом•м);
• Относительно низкая стоимость;
• Использование экологически безопасных реагентов.
Выявлено, что гельцементный буровой раствор сохраняет свою стабильность в течение нескольких недель (табл. 1).
После всесторонних лабораторных исследований свойств раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ были проведены промышленные испытания. Опытно-промысловые испытания бурового раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ проводились на скважине № 4503г Татышлинского месторождения при бурении интервала 536 – 1741 м под эксплуатационную колонну диаметром 168 мм. Наиболее проблемными участками при бурении данного интервала считаются горизонты со следующими видами осложнений: ассельско-сакмарский – водопроявление; кашир­ский – водопроявление, нефтепроявление; верейский – газопроявление, нефтепроявление, осыпи и обвалы аргиллитов; башкирский – нефтепроявление, поглощение промывочной жидкости, серпуховский – водопроявление, поглощение промывочной жидкости; бобриковский – нефтепроявление, осыпи и обвалы аргиллитов и каменного угля. Кроме того, на протяжении всего интервала присутствует углекислая агрессия.

При вскрытии интервалов с поглощающими или водопроявляющими пластами, благодаря формированию гидроизолирующего кольматационного слоя, ГЕЛЬ–ДРИЛЛ создает непроницаемый экран на границе «скважина – пласт». При бурении неустойчивых глиносодержащих пород это обеспечивает стабильность ствола скважины вследствие физико–химической кольматации и изменения обменной емкости глин. Высокое содержание свободной извести (до 20 кг/м3) предотвращает дестабилизацию бурового раствора при попадании в него углекислого газа.

С применением раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ скважина успешно пробурена, без существенных осложнений, за исключением водопроявления в каширском горизонте, что связано с недостаточной проектной плотностью бурового раствора (табл. 2).
Сравнительный анализ технико-экономических показателей пробуренного интервала на скважине № 4503г с аналогичным интервалом ранее пробуренной соседней скважины № 4504г на данной площади показал высокую эффективность системы ГЕЛЬ-ДРИЛЛ. В частности, на скважине № 4504г вскрытие верейского горизонта осуществляли на полимерглинистом растворе, что в дальнейшем приводило к дестаблизации ствола скважины и требовало установки укрепляющего цементного моста в этом интервале. При бурении на растворе ГЕЛЬ-ДРИЛЛ проблем удалось избежать и, соответственно, исключить установку цементного моста в данном интервале, что существенно сократило время на строительство скважины. Кроме того, на скважине № 4504г проводку интервала осуществляли с применением нескольких типов промывочных жидкостей (минерализованная вода, полимер-глинистый, гелево-эмульсионный – МУЛЬТИБУР), и для перевода скважины с одного типа промывочной жидкости на другой требовалось дополнительное время, что также увеличивало срок строительства скважины.

При бурении интервала 556 – 1431 м скважины № 4503г в состав КНБК входил кольматационный переводник ПК – 172 с гидромониторной насадкой 7,9 мм. Применение кольматационного переводника улучшило качество сцепления тампонажного цемента с породой, по сравнению с аналогичным интервалом бурения без кольматирующего переводника на скважине № 4504г Татышлинского месторождения (табл. 3).
Данные кавернограммы и сравнение фактических коэффициентов кавернозности при бурении скважин на растворе ГЕЛЬ-ДРИЛЛ и ПОЛИМЕР-ГЛИНИСТОМ показывают, что применение раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ на скважине № 4503г обеспечило значительную стабильность ствола скважины в интервале верейского горизонта, который склонен к осыпям и обвалам (табл. 4, рис. 2).
При использовании раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ были достигнуты следующие технико-экономические показатели:
• увеличена техническая скорость бурения на 8,65 %;
• увеличена коммерческая скорость бурения на 6,5 %;
• снижены коэффициенты кавернозности в среднем на 6,2 %;
• снижена себестоимость 1 м3 раствора на 12 %.
Раствор ГЕЛЬ-ДРИЛЛ позволил исключить установку цементного моста в интервале верейского горизонта.
Данные выводы о свойствах бурового раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ и эффективности применения кольматационного переводника предварительны и требуют проведения дальнейших промысловых испытаний разработанной технологии. Несомненным фактом является то, что применение раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ ООО НПП «БУРИНТЕХ» на скважине № 4503г Татышлинского месторождения позволило качественно осуществить проводку ствола скважины под эксплуатационную колонну и увеличить коммерческую скорость строительства.

Литература

1. Ахметзянов З.К., Сурков В.Т., Воронцова Д.С. и др. Промывочные жидкости с тампонирующими свойствами на цементной основе / Труды конференции по вопросам технологии цементирования скважин. М.: ВНИИОЭНГ, 1970. С. 199 – 203.
2. Поляков В.Н., Вяхирев В.И., Ипполитов В.В. Системные решения технологических проблем строительства скважин / Под. общ. ред. В.Н. Полякова. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. 240 с.
3. Решение о выдаче пат. № 2015155242/03(085207). Способ обработки ствола скважины: / Ишбаев Г.Г., Поляков В.Н., Чижов А.П., Дильмиев М.Р., Ишбаев Р.Р., Христенко А.В., Мамаева О.Г.; заявл. 22.12.15; Приоритет от 22.12.15 (RU). 8 с.

References

1. Akhmetzyanov Z.K., Surkov V.T., Vorontsova D.S., etc. Washing fluid with plugging properties based on cement / Proceedings of the conference on technology of cementing. M.: VNIIOENG. 1970. Pp. 199 – 203.
2. Polyakov V.N., Vyakhirev V.I., Ippolitov V.V. System solutions of technological problems for the wells construction / under the general editorship of V.N. Polyakov. M.: «Nedra-Biznestsentr» LLC, 2003. P. 240.
3. The decision of patent No. 2015155242/03(085207) issuance. A method of processing borehole: / Ishbaev G.G., Polyakov V.N., Chizhov A.P., Dil’miev M.R., Ishbaev R.R., Khristenko A.V., Mamaeva O.G.; application dd. 22.12.15; Priority dd. 22.12.15 (RU). P. 8.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Ишбаев Г.Г.

    Ишбаев Г.Г.

    д.т.н., профессор, генеральный директор

    ООО НПП «БУРИНТЕХ»

    Дильмиев М.Р.

    Дильмиев М.Р.

    начальник службы буровых растворов

    ООО НПП «БУРИНТЕХ»

    Милейко А.А.

    Милейко А.А.

    инженер 1 категории испытательной лаборатории буровых растворов

    ООО НПП «БУРИНТЕХ»

    Мамаева О.Г.

    Мамаева О.Г.

    к.т.н., инженер-технолог испытательной лаборатории буровых растворов СБР

    ООО «НПП «БУРИНТЕХ»

    Гараев А.В.

    Гараев А.В.

    инженер-технолог 1-й категории

    ООО НПП «БУРИНТЕХ»

    Габдрафиков Р.В.

    Габдрафиков Р.В.

    начальник технологического отдела

    ООО «Башнефть-Добыча»

    Поляков В.Н.

    д.т.н., профессор, заведующий лабораторией техники и технологий бурения скважин

    Институт нефтегазовых технологий и новых материалов Академии наук Республики Башкортостан (АН РБ)

    Чижов А.П.

    Чижов А.П.

    к.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник

    ГАНУ ИСИ РБ

    Просмотров статьи: 154

    Rambler's Top100

    admin@burneft.ru