Разработка термостойкого гидрофобно-эмульсионного раствора, стабилизированного высокомолекулярным ПАВ и органокремнеземом для бурения неустойчивых отложений и вскрытия продуктивных пластов

• Автор: Мнацаканов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев, Гомель
• Количество страниц: 181 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ПРИ БУРЕНИИ В УСЛОВИЯХ НЕУСТОЙЧИВЫХ ОТЛОЖЕШЙ И ВСКРЫТИИ ПРОДУКТИВНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ.,0.
1.1. Изучение характера и причин осложнений при бурении неустойчивых пород и при вскрытии продуктивных отложений,
1.2. Сравнительная оценка результатов применения различных типов буровых растворов при бурении и вскрытии продуктивных пластов .

1.3. Теоретические предпосылки получения гидрофобных

эщульсий с высокой агрегативной устойчивостью Ч

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СВОЙСТВ ГЭР В ПЛАСТОВЫХ УСЛОВИЯХ

2.1. Общие положения

2.2. Экспериментальные установки и методика по исследованию ГЭР в пластовых условиях

2.3. Характеристика объектов исследований . Ч

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ГЭР С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ
ИХ СТАБИЛЬНОСТИ
3.1. Определение оптимального состава ГЭР на основе оксиэтилированных имидозолинов
3.2. Исследования по определению оптимальной степени модификации и содержания аэросила в ГЭР.
3.3. Исследование системы ГЭР на основе ИКБ2 и МАС
при моделировании пластовых условий
3.4. Исследование нейтрализующей способности и устойчивости ГЭР к сероводороду V
3.5. Влияние ГЭР на естественную проницаемость продук
тивного коллектора
4. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ПРОМЫШЛЕННОМУ ИСПЫТАНИЮ И
ШИРОКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ГЭР .
4.1. Промышленные испытания разработанных систем ГЭР . .
4.2. Организация работ по широкому использованию ГЭР
при бурении скважин
4.3. Результаты промышленного внедрения ГЭР
4.4. Техникоэкономическая эффективность внедрения ГЭР .
Основные выводы и рекомендации
ПРИЛОЖЕНИЯ
I. Временная инструкция по применению реагента МАС0
для обработки буровых растворов
2. Инструкция по применению гидрофобноэмульсионных
растворов ГЭР
3. Временная инструкция по обеспечению безопасности труда
при работе с растворами на углеводородной основе
4. Акт о промысловых испытаниях гидрофобно
эмульсионных растворов
5. Расчет экономической эффективности от внедрения гидрофобноэкульсионного бурового раствора ГЭР . .
6. Акт внедрения мероприятий, направленных на повышение скоростей бурения и качества вскрытия продуктивных пластов в объединениях Белоруснефть и Укрнфть . . .
7. Справка об эффективности мероприятий по внедрению гидрофобноэкгльсионного бурового раствора
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При бурении скважин в хемогенних отложениях характер осложнений заключается в значительном увеличении во времени диаметра ствола скважин из-за интенсивного растворения соли, что обусловлено большим перепадом забойных и устьевых температур. Обогащение бурового раствора хлоридами и сульфатами натрия и магния приводит к потере структуры раствора и резкому повышению водоотдачи. В этом случае состав солей в фильтрате имеет непостоянный состав и концентрация их достигает %. Снижение стабильности затрудняет возможность повышения плотности раствора с целью создания противодавления на пласты солей и предотвращения их пластичного течения в процессе бурения. С другой стороны, применение буровых растворов на водной основе в начальный период вскрытия солей вызывает интенсивное кавернообразование, связанное с выщелачиванием и массопереносом соли на поверхность, где она выпадает в желобной системе из-за разности температур. После охлаждения и выкристаллизации солей, концентрация их в буровом растворе снижается. Этот замкнутый процесс и является одной из основных причин кавернообразования. Кроме этого использование минерализованного раствора с высокой фильтрацией приводит к гидратации глинистых пропластков, сужению ствола скважин, сальни-кообразованию, прихватам. При разбуривании скважин на Днепровско-Донецкой впадине было установлено, что девонские соли, которые залегают на глубинах свыше м под влиянием горного давления склонны к пластичному течению. В отечественной и зарубежной практике имеется несколько трактовок причин нарушения устойчивости горных пород при бурении скважин. Большинство исследователей потерю устойчивости ствола скважин объясняют резким изменением напряженного состояния пород из-за проявления горного давления в результате их обнажения. Механизм устойчивости стенок скважины при этом объясняется следующим образом / 6-8 , , , , , /. При вскрытии пласта бурением происходит концентрация напряжений на контуре ствола скважины, а когда действующие напряжения превышают прочность породы, происходит ее нарушение с формированием зоны предразрушения (зона, в которой породы имеют сильно развитую сеть макро- и микротрещин). Такая зона может образоваться и за счет механических и гидродинамических нагрузок, возникающих в ходе бурового процесса. Так как зона предразрушения контактирует с буровым раствором, то последний проникает в породу и взаимодействует с ней. В связи с тем, что осадочные породы имеют в основном гидрофильную природу поверхности, будут создаваться за счет капиллярных сил наиболее благоприятные условия для проникновения фильтрата бурового раствора на водной основе на большую глубину от стенки скважины. Эти процессы можно частично замедлить за счет повышения минерализации бурового раствора, но невозможно полностью предотвратить. В.Д. Городнов / / и В. П.Белов / 5 / не отрицают возможности потери устойчивости ствола из-за проявления горного давления, но основной причиной нарушения устойчивости горных пород считают физико-химическое воздействие бурового раствора, от которого зависит проявление целого ряда других факторов: набухание глинистых пород, протекание ионообменных, адсорбционных и осмотических процессов. Отрицательное воздействие фильтрата на горную породу можно свести к минимуму, путем направленного регулирования его физико-химических свойств. Опыт проводки скважин на глубинах от м до м и анализ фактического материала позволил установить / 9, , /, что нарушение устойчивости аргиллитов не является только следствием проявления горного давления. Это положение подтверждается тем, что осыпи начинаются не сразу после вскрытия аргиллитов, а через определенные промежутки времени (- суток). При этом осыпи во всех случаях носят циклический характер. Кроме этого увеличе/ ние диаметра скважин во времени было отмечено при различных плотностях буровых растворов (от 1, г/см3 до 1, г/см3) независимо от глубин скважин, а в некоторых случаях при увеличении плотности имели место даже более интенсивные осыпи аргиллитов. Причиной этого могли явиться гидродинамические процессы в скважине вследствие ухудшения структурно-механических свойств растворов при их утяжелении.