Исследование и разработка технологии строительства скважин в условиях солевой агрессии

• Автор: Зозуля, Наталья Емельяновна
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Альметьевск
• Количество страниц: 167 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА ПОДСОЛЕВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ С ВЫСОКОЙ СОЛЕВОЙ АГРЕССИЕЙ
ЕЕ Характеристика переходной зоны подсолевых отложений
Е2. Обоснование цели проводимых исследований
1.3. Промывочные жидкости для бурения хемогенно- терригенных отложений и особенности регулирования их свойств (краткий обзор)..
1.3.1. Рецептуры и свойства минерализованных промывочных жидкостей
1.3.2. Промывочные жидкости с конденсированной твердой фазой..
1.3.3. Оценка взаимодействия высокоминерализованных промывочных жидкостей с породами подсолевых отложений
Выводы по разделу
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОРОД ПОДСОЛЕВОЙ ТОЛЩИ НА ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
2.1. Разработка установки для определения упруго-пластично-вязких свойств буровых промывочных жидкостей
2.1.1. Взаимосвязь между упруго-пластично-вязкими и физикохимическими свойствами дисперсных систем
2.1.2. Особенности измерения деформаций структурированных систем при постоянных напряжениях
2.1.3. Конструкция реометра и методика проведения измерений..
2.2. Исследование механических свойств суспензий конденсированных гидроксидов
2.2.1. Структурно-механический анализ гидрогелей
2.2.2. Изучение коагуляционных структур гидрогелей, обработанных химическими реагентами
2.3. Исследование влияния концентрационных изменений на свойства гидрогелей
2.3.1. Исследование свойств гидрогель-глинистых растворов
2.3.1.1. Свойства глинистых дисперсий в концентрированных рассолах
2.3.1.2. Структурно-механический анализ растворов
2.3.1.3. Термический анализ твердой фазы гидрогель-глинистых растворов
2.3.2. Изменение свойств гидрогеля магния при утяжелении
2.3.3. Влияние подсолевых пород на свойства гидрогеля магния.
Выводы по разделу

3 РАЗРАБОТКА СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЯ МАГНИЯ ПРИ БУРЕНИИ В ПОДСОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
ЗЛ. Рекомендации по регулированию свойств гидрогеля магния
3.2. Получение и исследование ингибирующей добавки
3.2.1. Металлоорганические комплексы алюминия с углеводородами
3.2.2. Изучение свойств продуктов взаимодействия хлорида алюминия с нефтепродуктами
3.2.3. Ингибирующая добавка на основе отходов титанового производства
3.3. Исследование свойств раствора для бурения в подсолевых отложениях
3.4. Снижение реологических характеристик загущенных гидрогель-глинистых растворов
3.5. Проверка результатов лабораторных исследований в промысловых условиях
3.5.1. Анализ результатов бурения хемогенно-терригенных пород на скважине Г-3 Биикжал с использованием гидрогеля магния
3.5.2. Разжижение гидрогель-глинистых растворов при бурении в подсолевых отложениях
3.5.3. Испытания ингибирующей добавки при бурении скважин
П-52 Кордаун и 2П Коктобе
Выводы по разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Строительство глубоких скважин на нефть и газ в Прикаспийской впадине связано с разбуриванием мощных солевых толщ и требует принципиально новых подходов к выбору промывочной жидкости, стойкой к солевой агрессии. Особенную трудность вызывает бурение хемогенно-терригенных отложений, переслаивающихся глинами и переходной зоны подсолевых отложений.
При бурении таких скважин специально созданная промывочная жидкость на основе гидрогеля магния разжижается или, несмотря на высокую минерализацию, загущается за счет попадания в нее пород переходной зоны от нижней толщи кунгурского яруса к подсолевым отложениям. Сравнительно небольшие количества утяжеляющих и других добавок, в частности, попадание в промывочную жидкость цемента при разбуривании цементных стаканов или мостов также приводят к сильному снижению ее вязкости и статического напряжения сдвига. При дальнейшем увеличении концентрации твердой фазы промывочная жидкость восстанавливает свои прочностные характеристики и загущается.
Обогащение гидрогеля магния диспергирующейся породой до «нетекучего» состояния происходит в хемогенно-терригенных и подсолевых отложениях. Однако использование способа разбавления с добавлением реагентов понизителей вязкости не всегда приводит к желаемым результатам: раствор трудно прокачивается буровыми насосами, нарабатываются большие количества высокоминерализованных суспензий. Все это, в конечном счете, замедляет темпы бурения и ведет к осложнениям, на борьбу с которыми затрачивается до 2СН-25% календарного времени.
Представляется важным оценить вещественный состав пород переходной зоны, особенно ее тонкодисперсных фракций и на основе комплексного экспериментального исследования процессов взаимодействия структурообразующих компонентов гидрогеля магния с различными минеральными добавками изучить влияние подсолевых пород на их свойства. В связи с тем, что дис-

лученных при расшифровке кривых «деформация сдвига г -время т » при данном напряжении мы использовали статистический метод обобщения экспериментальных данных [50, 51]. Были получены значения быстрой е0, медленной эластической е2 и пластической £]Т деформаций при напряжениях сдвига. За случайную величину х; принимали РЕ е01 и подсчитав, получали статистическую совокупность, которую оценивали по критерию Шовене. С учетом данных табл.2.1 вычисляли среднее значение случайной величины

Х = ^— = Е,, (2.2.)

где Е; - условно-мгновенный модуль упругости.
Для этой статистической совокупности подсчитали средне-квадратичное отклонение 5.

Таблица 2.1. - Требования к критерию Шовене
Ц(^-х
(2.3.)
Число данных 4 5 6 10 15 25
Отношение максимально допускаемого к среднеквадратичному отклонению, Атах/ 5 1,54 1,65 1,73 1,96 2,13 2,33 2,
Использовав приведенные в [50] требования к критерию Шовене при различном числе данных п (табл.2.1, для нашего примера п=10, Атах/ 5 = 1,96), получим Атах = 1,96-5. В статистической совокупности не должно быть данных, выходящих за пределы X + тах . С учетом этого уточняем значения X.
Если за случайную величину У; примем РЕ е2ь то получим выражение для эластичного модуля упругости Е2: