УДК:
DOI:

Подбор критериев изоляционных технологий для ликвидации зон поглощений

Selection of criteria for isolation technologies for the elimination of lost-circulation zones

R.F. GAZIEV, O.I. VALIEVA, T.R. MARDAGANIEV, A.K. MAKATROV
LLC «RN-BashNIPIneft», Ufa, Republic of Bashkortostan, 450006, Russian Federation

Поглощения промывочной жидкости являются одним из самых распространенных видов осложнений при бурении скважин. Ежегодные затраты времени на ликвидацию этого вида осложнений по стране и за рубежом составляют многие тысячи часов, несмотря на разработку и применение различных способов предупреждения и борьбы с поглощениями буровых и цементных растворов при бурении и креплении скважин.

Подбор эффективных методов предупреждения поглощений и борьбы с ними является одним из резервов снижения затрат на проводку скважин и увеличения технико-экономических показателей бурения. Основными трудностями, с которыми приходится сталкиваться при решении поставленной задачи, является определение способа или технологии из перечня предложений по ликвидации осложнения. В статье представлены результаты комплексной работы по обоснованному подбору технологий по ликвидации поглощения буровых растворов.

Absorption of the washing liquid is one of the most common types of complications during well drilling. The annual time spent on the elimination of this type of complications in the country and abroad is many thousands of hours, despite the development and application of various methods to prevent and combat the absorption of drilling and cement mortars during drilling and fixing wells.
The selection of effective methods for preventing and combating takeovers is one of the reserves for reducing the cost of wiring wells and increasing the technical and economic indicators of drilling. The main difficulties that one has to face when solving the task is to determine the method or technology from the list of proposals for the elimination of complications. The article presents the results of a comprehensive work on the reasonable selection of technologies for the elimination of absorption of drilling fluids.

Как показывает анализ бурения скважин в Республике Башкортостан, временные затраты на ликвидацию поглощений различной интенсивности в среднем составляют 10,9–15 %, а материальные – до 70 % от итогового календарного времени бурения при общей негативной тенденции увеличения времени устранения инцидентов [1–2]. В связи с этим, совершенствование способов предупреждения и борьбы с поглощениями на сегодняшний день является актуальной задачей, реализация которой позволит в дальнейшем значительно улучшить технико-экономические показатели буровых работ.
Основной проблемной секцией является секция эксплуатационной колонны. Бурение секции зачастую сопровождается наличием зон несовместимости, а именно – присутствием по стволу скважины неустойчивых терригенных пород (аргиллитов) и поглощающих карбонатных (трещиноватых) пород.
Для терригенных пород, в целях исключения дестабилизации ствола скважины, требуется применение буровых растворов высокой плотности или более дорогостоящих промывочных жидкостей типа прямой или обратной эмульсии, для карбонатных пород свойственны поглощения различной интенсивности, вплоть до полного ухода.
В настоящее время основными способами ликвидации поглощений в секции под эксплуатационную колонну являются следующие мероприятия:
– намыв вязко-упругих смесей, с различной концентрацией кольматантов;
– установка цементных мостов;
– установка цементных мостов с наполнителями.
Наиболее применяемой технологией является намыв вязко-упругих смесей, с успешностью проведения операции – 65,4 %, при отрицательном результате, как правило, прибегают к установке цементных мостов с наполнителями.
Для подбора наиболее эффективных технологий для ликвидации поглощений в лаборатории ООО «РН-БашНИПИнефть» были проведены испытания 24 различных изоляционных составов: определение сроков структурообразования посредством визуального наблюдения и вискозиметрическим методом с построением кривой набора вязкости, возможность регулирования плотности и сроков структурообразования при условии сохранения заявленных характеристик, блокирующая способность составов для ликвидации поглощений на модернизированном тестере проницаемости тампонирующих материалов на щелевых дисках с размером щелей от 0,4 мм до 10,0 мм. Исследования, проводимые на тестере закупоривающей способности, заключались в моделировании процесса ликвидации поглощения, а именно – способности закупоривания изоляционными составами фильтровальных дисков различных типоразмеров под давлением, для чего использовались щелевые диски и диски с круглыми отверстиями.
По результатам лабораторных исследований были выбраны 2 группы наиболее эффективных составов:
– сшитые полимерные изоляционные (блокирующие) составы – механизм действия заключается в закупоривании трещин и пор различных размеров полимерами, набухающими в жидкой среде, чаще всего водной;
– фильтрационноактивные изоляционные составы– механизм действия заключается в закупоривании трещин и пор различных размеров за счет их «набивки» или уплотнения, составы практически не набухают под воздействием жидкой фазы.
На основе полученных результатов лабораторных испытаний составов и дополнительных технологических требований были разработаны первичные критерии для выбора изоляционных технологий, включающих требования к компонентности состава, диапазону температур для структурообразования изоляционных составов, наличию или отсутствию нестандартного оборудования в процессе выполнения работ. В последующем, на основе разработанных первичных критериев, были подобраны технологии и проведены опытно-промысловые работы (ОПР), результаты которых представлены в табл. 1.

Работы под №№ 1–4 выполнены по технологии сшитых полимерных изоляционных (блокирующих) составов, №№ 5–9 – по технологии фильтрационно-активных изоляционных составов. Отрицательный результат был получен по итогам только одной работы (№ 3), по результатам остальных поглощение было ликвидировано полностью или частично. Далее для эффективной оценки результатов опытно-промысловых работ данные были оцифрованы, выявлены преимущества и недостатки технологий, выданы рекомендации.
Безусловно, основным параметром для оценки успешности применяемых технологий по ликвидации поглощений является снижение интенсивности поглощения после проведения изоляционных операций:
– для ИЗП с применением сшитых полимерных составов снижение интенсивности составило 80 %;
– для ИЗП с применением фильтрационноактивных составов – 76 %.
Время за счет проведения ОПР для одной операции сократилось в два раза, по сравнению с технологиями, применяемыми ранее, это намыв вязко-упругих смесей, при отрицательном результате установка цементных мостов с наполнителями.
На основе анализа перспективных технологий по ликвидации поглощений, лабораторных исследований составов и опытно-промысловых работ были актуализированы критерии выбора изоляционных технологий для ликвидации поглощений с высокой интенсивностью в трещиноватых коллекторах (табл. 2).

Формула для расчета максимального суммарного количество баллов с учетом значимости критериев:
∑ЗкБк = (З1*Б1) + (З2*Б2) + … + (З(к-1)*Б(к-1))+ (Зк*Бк), где
Зк – значимость критерия,
Бк – соответствующий данному критерию балл (от 1 до 5).
Подобранные критерии выбора изоляционных технологий для ликвидации поглощений с высокой интенсивностью в трещиноватых коллекторах позволили:
– сократить непроизводительное время на ликвидацию поглощений, по результатам опытно-промысловых работ достигнуто снижение временных затрат на 50 %, материальных – на 45,5 %;
– создать единые требования при выборе технологий для ликвидации поглощений;
– выработать качественный подход при формировании пакета технической документации на этапе подготовки к тендерным процедурам.
Проведенная комплексная работа стала основой для развития нового направления – сервиса по ликвидации зон поглощений, как направление в сфере оказания услуг при строительстве скважин. Дальнейшее тиражирование подобного опыта позволит производить качественную оценку и подбор изоляционных технологий в рамках проведения закупочных процедур, а также на этапах входного и инструментального контроля качества применяемых составов.

Литература

1. Комкова Л.П., Перескоков К.А., Самсыкин А.В. Современный изоляционный состав для борьбы с высокоинтенсивными поглощениями промывочной жидкости // Нефть. Газ. Новации. – № 6. – 2018. – С. 57.
2. Янузаков У.Н., Горбунова А.А., Хабиров М.Н. Подбор технологий для ликвидации катастрофических поглощений при бурении скважин на месторождениях, расположенных на территории республики Башкортостан // Бурение и Нефть. – 2021. – № 6. – С. 48.

References

1. Komkova L.P., Pereskokov K.A., Samsykin A.V. Sovremennyy izolyatsionnyy sostav dlya bor'by s vysokointensivnymi pogloshcheniyami promyvochnoy zhidkosti [Modern insulating composition for combating high-intensity absorption of flushing fluid ]. // Neft'. Gaz. Novatsii [ Oil.Gaz.Innovations]. – no. 6. – 2018. – pp. 57. (In Russian).
2. Yanuzakov U.N., Gorbunova A.A., Khabirov M.N. Podbor tekhnologiy dlya likvidatsii katastroficheskikh pogloshcheniy pri burenii skvazhin na mestorozhdeniyakh, raspolozhennykh na territorii respubliki Bashkortostan [Selection of technologies for the elimination of catastrophic losses during drilling of wells in the fields located on the territory of the Republic of Bashkortostan]. // Bureniye i Neft' [Drilling and oil]. – 2021. – no 6. – pp. 48. (In Russian).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей

    Авторизация


    регистрация

    Газиев Р.Ф.

    Газиев Р.Ф.

    главный технолог отдела техники и технологии строительства скважин

    ООО «РН-БашНИПИнефть», г. Уфа, Республика Башкортостан, 450006, РФ

    Валиева О.И.

    Валиева О.И.

    к.х.н., заведующий лабораторией буровых и тампонажных растворов

    ООО «РН-БашНИПИнефть», г. Уфа, Республика Башкортостан, 450006, РФ

    Мардаганиев Т.Р.

    Мардаганиев Т.Р.

    начальник управления проектирования и мониторинга строительства скважин

    ООО «РН-БашНИПИнефть», г. Уфа, Республика Башкортостан, 450006, РФ

    Макатров А.К.

    Макатров А.К.

    к.т.н., начальник управления исследований керна и пластовых флюидов

    ООО «РН-БашНИПИнефть», г. Уфа, Республика Башкортостан, 450006, РФ

    Просмотров статьи: 703

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru