Разработка ингибирующего бурового раствора для бурения в глинистых отложениях

• Автор: Егорова, Елена Валерьевна
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕОРИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФИЛЬТРАТА БУРОВОГО РАСТВОРА С ГЛИНИСТЫМИ МИНЕРАЛАМИ

1.1 Процесс взаимодействия глинистых пород с фильтратом бурового

раствора

1.2 Анализ существующих механизмов ингибирования глинистых

минералов

1.3 Выводы к Главе

2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СИСТЕМАХ ИНГИБИРУЮЩИХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

2.1 Условия залегания глинистых отложений на Астраханском газоконденсатном месторождении
2.2 Опыт бурения глинистых отложений на Астраханском ГКМ
2.3 Обзор современных систем ингибирующих буровых растворов
2.3.1 Характеристика систем ингибирующих буровых растворов
2.3.2 Применение ингибирующих буровых растворов с целью сохранения устойчивости стенок скважины
2.4 Выводы к Главе
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ИНГИБИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ НОВЫХ РЕАГЕНТОВ. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Выбор ингибирующих компонентов для новых реагентов,
обладающих различными механизмами ингибирования

3.1.1 Технологический процесс получения талового пека и его применение в регулировании технологических параметров буровых растворов
3.1.2 Дополнительные ингибирующие компоненты для нового реагента
3.2 Теоретическое обоснование получения синергетического эффекта ингибирования выбранными компонентами глинистых отложений
3.2.1 Процесс адсорбции ионов К1, Са+ и ионизированной формы жирных и смоляных кислот талового пека на поверхности глинистых частиц
3.2.2 Химическое взаимодействие адсорбированных ионов ингибирующих агентов с кристаллической решеткой глинистых минералов, выявление синергетического эффекта гидрофобизации поверхности глинистой частицы
3.3 Методы и приборы экспериментальных исследований
3.3.1 Характеристика объектов исследования
3.3.2 Методы исследования технологических параметров буровых растворов
3.3.3 Выбор методики оценки ингибирующей способности буровых растворов
3.4 Разработка оптимальных составов новых модифицированных реагентов на основе талового пека
3.4.1 Исследование ингибирующей способности талового пека
3.4.2 Математическое планирование эксперимента. Разработка рецептур новых инги-бирующих реагентов КЛСП-Ингибитор и ОТП-Ингибитор
3.5 Создание порошкообразной формы новых модифицированных реагентов - ОТП-Ингибитор и КЛСП-Ингибитор
3.6 Выводы к Главе З

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОТРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ НОВЫХ ИНГИБИРУЮЩИХ РЕАГЕНТОВ
4.1 Изучение влияния реагентов КЛСП-Ингибитор и ОТП-Ингибитор на ингибирующую способность и основные свойства бурового раствора
4.2 Исследование устойчивости новых реагентов к температурному воздействию и полиминеральной агрессии в условиях бурения Астраханского ГКМ
4.2.1 Результаты исследований по изучению температурного воздействия на технологические параметры новых систем буровых растворов на основе талового пека
4.2.2 Результаты исследований по изучению влияния солевой агрессии на технологические параметры новых систем буровых растворов
на основе талового пека
4.3 Выводы к главе
5. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМЫ ИНГИБИРУЮЩЕГО БУРОВОГО РАСТВОРА НА
ОСНОВЕ ТАЛОВОГО ПЕКА
5.1 Характеристика осложнений, связанных с неустойчивостью стенок скважин при бурении глинистых отложений на Астраханском ГКМ
5.2 Результаты промыслового испытания ингибирующей системы бурового раствора на основе талового пека
5.2.1 Технология приготовления ингибирующего бурового раствора на
основе талового пека

- оставление бурильной колонны длительное время без движения и циркуляции промывочной жидкости;
- оставление ствола скважины длительное время не обсаженным.
Обычно выделяют три основные группы причин разупрочнения пород и
снижения их устойчивости на стенках скважины [8]:
- механический размыв (эрозия) пород потоком промывочной жидкости. Механическое воздействие потока промывочной жидкости проявляется в размывании слабосвязанных пород и их цемента, и как следствие этого происходит обрушение стенок скважины;
- изменение напряженного состояния в приствольной зоне. Горное давление (горизонтальное, вертикальное, боковое) может явиться следствием деформации пород при их вскрытии, особенно при наличии в разрезах увлажненных, пластичных глин, аргиллитов. При высокой проникающей активности промывочной жидкости изменяются пластичность, предел текучести и твердость пород, проявляются дополнительные напряжения и остаточные деформации, увеличивается поровое пространство, значительно ухудшаются параметры растворов;
- химическое и физико-химическое воздействие бурового раствора на породу в приствольной зоне скважины. Химическая эрозия определяется физико-химическими явлениями, происходящими на стенках скважины при взаимодействии их с фильтратом бурового раствора. Эти процессы зависят от вида, состава и параметров применяемых растворов, минералогического состава горных пород, а также химического состава пластовых жидкостей.
Исходя из литологического состава и физико-химической активности пород при их взаимодействии с буровыми растворами, все они разделены на восемь групп [111].
Первая группа — песчаники, известняки, доломиты, характеризующиеся устойчивостью при разбуривании. Они не изменяют своих физико-химических свойств под воздействием фильтрата буровых растворов, и, следовательно, не требуют больших затрат на регулирование их технологических показателей.