Ликвидация зон катастрофического поглощения бурового раствора с помощью современного полимер-содержащего реагента «ПРМД»

ELIMINATION OF ZONES OF CATASTROPHIC ABSORPTION OF DRILLING MUD USING A MODERN POLYMER-CONTAINING REAGENT «PRMD»

GUBAIDULLIN F.A.1, 2, KUZMIN V.N.3, 4, ASKAROV R.F.5, GAINULLINA E.F.5
1 Kazan (Volga) Federal University
2 Institute of Geology and Oil and Gas Technologies
Department of Development and Exploitation of Hard-to-Recoverable Hydrocarbon Fields
Kazan, 420111, Russian Federation
3 Of the «Udmurt state University», Institute of oil and gas name
Izhevsk, 426034, Russian Federation
4 Institute of Oil and Gas named after M.S. Gutseriev
5 LLC «Tatburneft»
Almetyevsk, 423450, Republic of TatarstanSt, Russian Federation

Рассмотрены факторы, влияющие на возникновение поглощений бурового раствора, методы ликвидации катастрофических поглощений. Также предложен новый эффективный современный полимер-содержащий реагент для ликвидации катастрофических поглощений.

The article deals with the following factors that influence the occurrence of mud uptake, and methods for eliminating catastrophic uptake. A new effective modern polymer containing a reagent for eliminating catastrophic absorption is also proposed.

Поглощение бурового раствора – это осложнение в скважине, характеризующееся полной или частичной потерей циркуляции бурового раствора в процессе бурения [1, 2].
Факторы, влияющие на возникновение поглощений бурового раствора, можно разделить на две группы:
1) геологические факторы – тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, пластовое давление и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, газонефтеводопроявления, перетоки пластовых вод и др.);
2) технологические факторы – количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спуско-подъемных операций и др.; к этой группе относятся также техническая оснащенность и организация процесса бурения [3].
С работами по ликвидации поглощений бурового раствора связаны не только значительные материальные потери, но и не поддающиеся учету значительные потери в добыче нефти из-за ухудшения коллекторских свойств, продуктивности пластов, невысокого качества цементирования эксплуатационных колонн на осложненных скважинах и несвоевременного ввода скважин в эксплуатацию. В связи с этим совершенствование технологических способов ликвидации поглощений, применение новых технологий и материалов, дающих максимальный экономический результат, имеют исключительно важное значение [3, 4].
Катастрофические поглощения характерны для пород с наличием карстовых пустот, каверн и крупных тектонических или нетектонических нарушений. Ликвидация катастрофических поглощений промывочной жидкости представляет в этом случае большую трудность, так как применение при этом широко распространенных материалов в виде глин, цементов не приводит к желаемым результатам [4, 5].
Известные методы ликвидации зон полных (катастрофических) поглощений условно можно разделить на три основные группы [6, 7]:
– намыв наполнителей;
– установка перекрывающих труб (профильных перекрывателей);
– закачивание тампонажных смесей.

ООО «УК «Татбурнефть» — крупная инновационная компания, осуществляющая полный комплекс сервисных услуг по бурению и освоению скважин для нефтегазодобывающих компаний. Предприятие входит в список основных нефтесервисных компаний, оказывающих услуги по бурению скважин, боковых стволов, растворному и тампонажному сервисам в России (рейтинг Министерства торговли и промышленности РФ).
Миссия ООО «УК «Татбурнефть» — высокие стандарты производства при строительстве скважин.
Компания открыта для сотрудничества как с крупными, так и с небольшими нефтяными компаниями. Являясь интегрированным буровым подрядчиком, мы готовы применять различные схемы предоставления буровых услуг в соответствии с потребностями заказчика, в том числе с выполнением функции генерального подрядчика при строительстве скважин «под ключ».

http://www.tatburneft.ru/

1. Намыв наполнителей применяется при ликвидации зон полных (катастрофических) поглощений в целях снижения их интенсивности и является продолжительным технологическим и не всегда эффективным методом.
2. Профильные перекрыватели эффективно изолируют трещиновато-кавернозные пласты катастрофическим поглощением бурового раствора. Но ликвидация поглощений бурового раствора установкой перекрывающих труб является весьма трудоемким и дорогостоящим процессом.
3. Способ закачивания тампонажных смесей заключается в изоляции поглощающих каналов загустевающими или твердеющими тампонажными смесями. В большинстве случаев тампонажные смеси приготавливают на поверхности и закачивают по бурильным трубам или по стволу скважины. Если устье скважины оборудовано превентором или на конце бурильных труб установлен пакер, то смесь задавливается в поглощающий пласт. В случае необходимости перед задавливанием в пласт тампонажную смесь выдерживают в стволе скважины. Одновременно на поверхности контролируется пластическая прочность пробы смеси. Успех операции при изоляции зоны поглощения зависит от свойств применяемой тампонажной смеси и от технологии доставки ее в зону. Постоянные поиски эффективных способов изоляции поглощающих пластов в различных геолого-технических условиях проводки скважин привели к разработке большого числа тампонажных смесей [8].
К способам ликвидации поглощений посредством закачивания тампонажных смесей путем изоляции поглощающих каналов загустевающими или твердеющими тампонажными смесями и относится ликвидация зон катастрофического поглощения с помощью предлагаемой в данной статье полимер-содержащей композиции ПРМД.
Реагент порошковый на основе минеральных компонентов с полимерными добавками ПРМД разработан ООО «УК «Татбурнефть» совместно с Институтом геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета и представляет собой порошок, состоящий из высокодисперсных микроволокон размерностью 5 – 50 мкм.
Указанные микроволокна получены путем механоактивации при совместном измельчении минерального цеолитного сырья со специальными добавками, активизирующими полярные группы, содержащиеся в исходном сырье.
Суспензия порошковой композиции ПРМД образует в воде тиксотропную систему, которая имеет способность самопроизвольно восстанавливаться после механического разрушения в течение заданного периода времени (до 48 часов). По истечении заданного периода времени раствор композиции ПРМД переходит в структурированное «студнеобразное» состояние, характерное для водоизоляционных систем типа ВУС (на основе полиакриламида).
При проведении работ по ликвидации зон поглощений композиция на основе ПРМД может применяться без ограничений – в любое время года.
Применение композиции на основе ПРМД не вызывает изменений физико-химических свойств отбираемой нефти, поскольку химический состав поверхности частиц является инертным по отношению к нефти (не вызывает окисления и образования стойких эмульсий).
Технологические растворы на основе ПРМД допускаются к применению на объектах с пластовыми температурами не выше 100 оС. Композиция на основе ПРМД рекомендуется к применению в неоднородных терригенных и трещиновато-пористых кавернозных карбонатных коллекторах, отличающихся послойной и зональной неоднородностью и высокой интенсивностью ухода бурового раствора.
В текущем году дважды были проведены опытно-промысловые испытания композиции на основе ПРМД на объектах строительства скважин на месторождениях Оренбургской области.
Порядок работы был следующий:
1. Расстановка тампонажной техники и обвязка ее с манифольдной линией буровых насосов, набор воды в УСО-25 и растворение химических реагентов (состава ПРМД).
2. Закачка технологического раствора, содержащего ПРМД, из УСО-25 через нагнетательную линию ЦА-320 в скважину.
3. Установка цементного моста в интервале зоны катастрофического поглощения.
В результате проведенных мероприятий после разбуривания цементного моста и композиции ПРМД выход циркуляции бурового раствора составил более 80 %.
Оставшаяся интенсивность поглощения позволила добурить скважину на высоковязком полисахаридном буровом растворе с высоким содержанием классических кольматантов и тем самым достичь проектного забоя.

При проведении работ по ликвидации зон поглощений композиция на основе ПРМД может применяться без ограничений – в любое время года. Применение композиции на основе ПРМД не вызывает изменений физико–химических свойств отбираемой нефти, поскольку химический состав поверхности частиц является инертным по отношению к нефти (не вызывает окисления и образования стойких эмульсий). Технологические растворы на основе ПРМД допускаются к применению на объектах с пластовыми температурами не выше 100 оС. Композиция на основе ПРМД рекомендуется к применению в неоднородных терригенных и трещиновато–пористых кавернозных карбонатных коллекторах, отличающихся послойной и зональной неоднородностью и высокой интенсивностью ухода бурового раствора.

ВЫВОДЫ
Применение порошкового реагента на основе минеральных компонентов с полимерными добавками ПРМД позволит с высокой долей вероятности, подкрепленной уже полученными в опытно-промышленных испытаниях эффективными результатами, устранять катастрофические поглощения буровых растворов, либо значительно снизить их интенсивность, позволяющую достичь проектного забоя.
Представленный в данной статье реагент для ликвидации катастрофических поглощений буровых растворов рекомендуется для месторождений, расположенных на территории Республики Татарстан, Удмуртской Республики, Республики Башкортостан, Самарской области, Пермского края и других регионов со схожими горно-геологическими условиями.

Литература

1. Булатов А.И., Савенок О.В. Осложнения и аварии при строительстве нефтяных и газовых скважин. Краснодар: Просвещение – Юг, 2010. 522 с.
2. Булатов А.И., Савенок О.В. Заканчивание нефтяных и газовых скважин: теория и практика. Краснодар: Просвещение – Юг, 2010. 539 с.
3. Третьяк А.Я., Савенок О.В., Рыбальченко Ю.М. Буровые промывочные жидкости: учебное пособие. Новочеркасск: Лик, 2014. 374 с.
4. Кузьмин В.Н., Абашев А.Г. Авторский надзор за строительством эксплуатационных и поисково-разведочных скважин на месторождениях нефти ОАО «Удмуртнефть» // Современные технологии извлечения нефти и газа. Перспективы развития минерально-сырьевого комплекса (Российский и мировой опыт): материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в честь 25-летия высшего нефтяного образования Удмуртской Республики. Ижевск, 2018. С. 289–294.
5. Кузьмин В.Н., Ардашева Т.А., Чиркова И.А. Меры предупреждения и ликвидации технологических и геологических осложнений при бурении скважин под кондуктор и эксплуатационную колонну // Конвергенция в сфере научной деятельности: проблемы, возможности, перспективы: материалы Всероссийской научной конференции. Ижевск: Издательский центр «Удмуртский университет», 2018. С. 46–50.
6. Булатов А.И., Савенок О.В., Яремийчук Р.С. Научные основы и практика освоения нефтяных и газовых скважин. Краснодар: Просвещение – Юг, 2016. 576 с.
7. Рябов Н.И. Методы предупреждения и ликвидации поглощений бурового раствора при бурении нефтяных и газовых скважин. Самара, 2003. 64 с.
8. Агзамов Ф.А., Измухамбетов Б.С., Токунова Э.Ф. Химия тампонажных и промывочных растворов. СПб: Недра, 2011. 268 с.

References

1. Bulatov A.I., Savenok O.V. Oslozhneniya i avarii pri stroitel'stve neftyanykh i gazovykh skvazhin [Complications and accidents in the construction of oil and gas wells]. Krasnodar, «Prosveshcheniye – Yug» Publ., 2010, 522 p. (In Russian).
2. Bulatov A.I., Savenok O.V. Zakanchivaniye neftyanykh i gazovykh skvazhin: teoriya i praktika [Oil and gas well completions: theory and practice]. Krasnodar, «Prosveshcheniye – Yug» Publ, 2010, 539 p. (In Russian).
3. Tret'yak A.Ya., Savenok O.V., Rybal'chenko Yu.M. Burovyye promyvochnyye zhidkosti [Drilling fluids]. Novocherkassk, «Lik» Publ, 2014. 374 p. (In Russian).
4. Kuz'min V.N., Abashev A.G. [Supervision of the construction of production and exploration wells in the oil fields of «Udmurtneft» JSC Modern oil and gas extraction technologies] Trudy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem v chest' 25-letiya vysshego neftyanogo obrazovaniya Udmurtskoy Respubliki «Avtorskiy nadzor za stroitel'stvom ekspluatatsionnykh i poiskovo-razvedochnykh skvazhin na mestorozhdeniyakh nefti OAO «Udmurtneft'». Sovremennyye tekhnologii izvlecheniya nefti i gaza. Perspektivy razvitiya mineral'no-syr'yevogo kompleksa (Rossiyskiy i mirovoy opyt). [Proc. of the All-Russian scientific and practical conference with international participation in honor of the 25th anniversary of higher oil education in the Udmurt Republic]. Izhevsk, 2018, pp. 289–294. (In Russian).
5. Kuz'min V.N., Ardasheva T.A., Chirkova I.A. [Measures to prevent and eliminate technological and geological complications when drilling wells for a conductor and production casing]. Trudy Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii «Konvergentsiya v sfere nauchnoy deyatel'nosti. problemy, vozmozhnosti, perspektivy». Mery preduprezhdeniya i likvidatsii tekhnologicheskikh i geologicheskikh oslozhneniy pri burenii skvazhin pod konduktor i ekspluatatsionnuyu kolonnu [Proc. of the All-Russian Scientific Conference «Convergence in the field of scientific activity, problems, opportunities, prospects]. Izhevsk, «Udmurtskiy universitet» Publ., 2018, pp. 46–50 (In Russian).
6. Bulatov A.I., Savenok O.V., Yaremiychuk R.S. Nauchnyye osnovy i praktika osvoyeniya neftyanykh i gazovykh skvazhin [Scientific foundations and practice of developing oil and gas wells]. Krasnodar, «Prosveshcheniye – Yug» Publ., 2016, 576 p. (In Russian).
7. Ryabov N.I. Metody preduprezhdeniya i likvidatsii pogloshcheniy burovogo rastvora pri burenii neftyanykh i gazovykh skvazhin [Methods for the Prevention and Elimination of Drill Absorption solution when drilling oil and gas wells]. Samara, 2003, 64 p. (In Russian).
8. Agzamov F.A., Izmukhambetov B.S., Tokunova E.F. Khimiya tamponazhnykh i promyvochnykh rastvorov [Chemistry of cement and flushing solutions]. Saint-Petersburg, Nedra Publ., 2011,
268 p. (In Russian).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Губайдуллин Ф.А.

    Губайдуллин Ф.А.

    к.т.н., доцент

    Казанский (Приволжский) федеральный университет, кафедра разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Институт геологии и нефтегазовых технологий г. Казань

    Кузьмин В.Н.

    Кузьмин В.Н.

    к.т.н., заведующий кафедрой БНГС

    ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», Институт нефти и газа имени М.С. Гуцериева г. Ижевск,

    Аскаров Р.Ф.

    Аскаров Р.Ф.

    главный специалист по растворному сервису

    ООО «УК «Татбурнефть» г. Альметьевск

    Гайнуллина Э.Ф.

    Гайнуллина Э.Ф.

    ведущий инженер-химик Технологического растворного сервиса

    ООО «УК «Татбурнефть» г. Альметьевск

    Просмотров статьи: 154

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru