Обоснование и разработка буровых растворов на спиртовой и углеводородной основе для бурения скважин в условиях повышенных температур и в неустойчивых глинистых отложениях

• Автор: Хуббатов, Андрей Атласович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г ЛАВА 1 Анализ состояния вопроса и постановка задач исследований
для бурения скважин в условиях повышенных температур
1Л Анализ буровых растворов для строительства скважин в условиях
повышенных температур и их недостатки
1Л Л Буровые растворы на водной основе
1Л .2 Буровые растворы на углеводородной основе
1.2 Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2 Выбор дисперсионной среды для буровых растворов на спиртовой и углеводородной основе, методика проведения
исследований
2Л Формирование структуры буровых растворов на спиртовой основе
2.2 Формирование свойств буровых растворов на углеводородной
основе
2.3 Выбор дисперсионной среды для буровых растворов на спиртовой и углеводородной основе
2.4 Методы проведения исследований
2.4.1 Материалы, применяемые для проведения исследований свойств буровых растворов
2.4.2 Стандартные параметры промывочной жидкости
2.4.3 Средства измерений и их назначение
2.4.4 Методика обработки экспериментальных данных
Выводы по главе
ГЛАВА 3 Разработка буровых растворов на спиртовой основе и методов управления их технологическими свойствами
3.1 Исследование и разработка бурового раствора на спиртовой основе
3.2. Классификация глинистых пород для выбора буровых растворов
3.2.1 Разработка бурового раствора на спиртовой основе для бурения

скважин в неустойчивых глинистых отложениях
3.2.2 Разработка термостойкого раствора на основе аминоспиртов
Выводы по главе
ГЛАВА 4 Разработка буровых растворов на углеводородной основе и
методов управления их технологическими свойствами
4.1. Выбор компонентов для получения бурового раствора на углеводородной основе
4.2 Экспериментальные исследования технологии получения бурового раствора на углеводородной основе
4.3 Экспериментальные исследования методов управления свойствами буровых растворов на углеводородной основе
4.4 Управление плотностью бурового раствора на углеводородной
основе
4.5 Исследование влияния температуры на технологические показатели
бурового раствора на углеводородной основе
Выводы по главе
ГЛАВА 5 Опытно-промышленное внедрение и оценка эффективности применения разработанного бурового раствора
5.1 Промысловые испытания бурового раствора на скважине №2062 АГКМ
5.2 Анализ эффективности применения разработанного бурового раствора на скважине №2062 АГКМ
5.3 Оценка экономической эффективности применения разработанного
бурового раствора
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
Актуальность темы: Развитие нефтегазовой промышленности, наращивание и стабилизация добычи углеводородного сырья на уровне, обеспечивающем энергетическую безопасность России и необходимые поступления в бюджет, должны сопровождаться ростом объемов буровых работ.
Одним из важных направлений повышения качества строительства скважин является использование эффективных составов буровых растворов с целью предотвращения технологических осложнений и снижения затрат в процессе бурения скважин.
Строительство глубоких скважин в сложных горно-геологических условиях, обусловленных чередованием неустойчивых глинистых и солевых отложений, наличием зон аномальных пластовых давлений, повышенных температур, большими глубинами залегания углеводородного сырья, сопряжено с возникновением осложнений, связанных с проблемами управления свойствами буровых растворов. Большинство осложнений и аварий связано с нестабильностью буровых растворов на водной основе при бурении в условиях повышенных температур, которые увеличивают затраты на строительство скважин.
Строительство скважин в Прикаспийской впадине, в частности, на Астраханском ГКМ, осуществляется в сложных горно-геологических условиях, характеризующихся наличием в разрезе надсолевого, солевого и подсолевого комплексов, неустойчивых глинистых пород, пластов с аномально высокими давлениями, повышенных температур и агрессивных флюидов (сероводород, двуокись углерода, рапа).
Осложнения в виде вывалов, осыпей и обвалов стенок скважин в глинистых отложениях надсолевого комплекса Астраханского ГКМ наблюдаются практически повсеместно при бурении скважин в «мульдовой» зоне. Эффективность используемых растворов невысока, и они не решают существующих проблем.

В этом отношении смеси веществ, близких по химическим свойствам, также могут вести себя по-разному. Так, автор работы [48] показал, что для смесей метанол-вода и для смесей этанол-вода и пропанол-вода, вязкость имеет максимум при концентрации спирта около 20-25%. При 5°С этот максимум более резкий и появляется при меньших концентрациях, чем при 25°С (рисунок 2.1). Чем длиннее углеродная цепь в молекуле спирта, тем выше максимум вязкости. С другой стороны, было, например, найдено, что в смесях этиленгликоль-вода и глицерин-вода вязкость монотонно возрастает при повышении концентрации спирта.
Максимум на кривой зависимости вязкости от концентрации несомненно является следствием особого вида взаимодействия между молекулами воды и спирта, в котором важную роль играет образование водородных связей между этими молекулами.
а — метанол; б — этанол; в — н-пропанол, г — гликоль; д — глицерин.
Рисунок 2.1 - Зависимость вязкости некоторых смесей одно- и многоатомных спиртов и воды от концентрации при 5 и 25°С.