В ОПТИБУРе смесь безвредных для окружающей среды поверхностно-активных веществ и синтетических жидкостей образуют адсорбционные слои на заряженных поверхностях металла и глины, что приводит к предотвращению мгновенного впитывания фильтрата промывочного раствора глинистыми частицами и снижает прочность их адгезионного контакта с металлической поверхностью. Последнее предотвращает образование сальника на породоразрушающем инструменте и других элементах компоновок низа бурильной колонны (КНБК). Также добавка улучшает смазочные свойства раствора, предотвращает диспергирование глины, снижает показатель фильтрации и может приводить к увеличению механической скорости бурения из-за отсутствия сальников на буровом долоте.
Присутствие ОПТИБУРа в буровом растворе предотвращает скопление шлама под долотом в процессе бурения, что позволяет резцам долота PDC находиться в непрерывном контакте с забоем и максимально разрушать пластичную породу. Реагент также снижает трение бурильной колонны о стенки скважины, предотвращает прихваты и затяжки во время СПО.
Опыт применения
Службой буровых растворов ООО НПП «БУРИНТЕХ» в период с сентября 2010 г. по март 2011 г. оказывались услуги по сервисному сопровождению буровых растворов при бурении скважин на Фестивальном месторождении (куст 2Б).Инженер по буровым растворам постоянно присутствовал на объекте бурения и контролировал состав и свойства промывочного раствора. Для бурения интервала под кондуктор использовался буровой раствор на основе полиакриламида. Интервал под эксплуатационную колонну бурился с применением раствора «СКИФ+» на основе полиакриламида и полиакрилата натрия.
После бурения скважин (№188 и №189) был проведен анализ суточных рапортов компьютеризированной станции геолого-технологических исследований (СГТК), предоставленных ОАО «Газпромнефть Ноябрьскнефтегазгеофизика».
Рис. 1. Вес инструмента на подъеме при наращивании
– на скважине №188 – 36 тонн, что соответствует силе трения примерно 67% от веса инструмента;
– на скважине №189 – 31 тонна, что соответствует силе трения примерно 57% от веса инструмента.
Таким образом, создавались весьма тяжелые условия для перемещения труб в скважине при наращивании и СПО, для передачи нагрузки на долото, наблюдался повышенный расход энергии, затрачиваемой на бурение.
Рис. 2. Фактические зенитные углы, достигнутые при бурении скважин №188, №189 и №211 на Фестивальном месторождении (куст 2Б)
Несмотря на невысокое содержание добавки, ее применение привело к резкому снижению веса инструмента при СПО и наращиваниях (рис. 1). В конце бурения интервала под эксплуатационную колонну превышение веса бурильной колонны над фактическим (с учетом силы Архимеда) во время наращиваний составляло всего 10 тонн, что соответствует силе трения примерно 18,5% от веса инструмента.
Еще более значительным снижение силы трения бурильного инструмента о стенки скважины при добавлении противоадгезионной добавки ОПТИБУР становится при анализе траекторий пробуренных скважин. При бурении скважин №188 и №189 в интервале стабилизации зенитного угла его значение достигало 20° и 25° соответственно, а при бурении скважины №211 – 40° (рис. 2). Следовательно, прижимающая бурильные трубы к стенкам скважины сила при бурении скважины №211 была в 1,9 раза больше, чем на скважине №188, и в 1,5 раза больше, чем на скважине №189. Это должно было привести к повышению силы трения пропорционально увеличению прижимающей силы.
Выводы
Добавление противоадгезионной добавки ОПТИБУР при бурении наклонно- направленной скважины на Фестивальном месторождении позволило снизить силу трения бурильного инструмента о стенки скважины в 3,1 - 3,6 раза несмотря на увеличение зенитного угла в 1,6 - 2 раза.Добавка ОПТИБУР позволила пробурить скважину без пульсаций силы трения, а следовательно, и инерционного момента, что положительно сказалось на управляемости искривленных КНБК и передаче нагрузки на долото.
Уменьшаются нагрузки на бурильный инструмент, износ бурового оборудования, снижается расход энергии, затрачиваемой на бурение.
