Повышение нейтрализующей способности и устойчивости буровых растворов к воздействию сероводорода

• Автор: Соколов, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 201 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ БОРЬБЫ С СЕРОВОДОРОДНОЙ АГРЕССИЕЙ ПРИ ПРОВОДКЕ СКВАЖИН

1.1. Физикохимические свойства сероводорода .

1.2. Характеристика месторождений с высоким содержанием сероводорода.

1.3. Характеристика осложнений при проводке скважин в условиях сероводородной

агрессии

1.3.1. Общая коррозия и коррозионное разрушение металла

1.3.2. Прихваты бурильных и насоснокомпрессорных труб.

1.3.3. Воздействие сероводорода на окружающую среду.

1.4. Нейтрализация сероводорода в буровых растворах.

1.5. Устойчивость буровых растворов к воздействию сероводорода
1.6. Методы определения нейтрализующей способности и устойчивости буровых растворов к воздействию сероводорода . .
1.6.1. Определение поглотительной способности нейтрализаторов сероводорода
1.6.2. Определение влияния сероводорода
на параметры буровых растворов
1.7. Задачи исследования
Глава 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПОСЫЛОК.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Разработка рабочей гипотезы .
2.2. Обоснование методики исследований .
2.3. Обоснование методов обработки результатов исследований.
2.4. Примененная методика проведения исследований.
Глава 3. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОГО НЕЙТРАЛИЗАТОРА СЕРОВОДОРОДА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЙТРАЛИЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОМПОНЕНТОВ БУРОВОГО РАСТВОРА.
3.1. Способ получения и физикохимические свойства предложенного нейтрализатора пористого магнетита.
3.2. Определение нейтрализующей способности пористого магнетита.
3.2.1. Нейтрализация растворенного в
воде фильтрате сероводорода
3.2.2. Нейтрализация газообразного сероводорода в буровом растворе.
3.3. Определение концентрации нейтрализатора
в буровом растворе
3.4. Определение нейтрализующей способности
других компонентов бурового раствора.
3.4.1. Нейтрализующая способность глин
3.4.2. Нейтрализующая способность химреагентов
Глава 4. РАЗРАБОТКА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, УСТОЙЧИВЫХ К
СЕРОВОДОРОДНОЙ АГРЕССИИ
4.1. Исследование устойчивости буровых растворов к воздействию сероводорода.
4.1.1. Изменение структурномеханических и фильтрационных свойств глинистых растворов под воздействием сероводорода
4.1.2. Влияние химических реагентов
стабилизаторов и нейтрализаторов на устойчивость глинистых растворов к воздействию сероводорода
4.2. Разработка состава бурового раствора ,
4.2.1. Повышение устойчивости буровых растворов к коагуляционному воздействию сероводорода
4.2.2. Обоснование состава бурового
раствора .
Глава 5. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТОК
5.1. Повышение нейтрализующей способности
буровых растворов на Астраханском ГКМ .
5.2. Предупреждение осложнений при вскрытии сероводородсодержащих горизонтов на Астраханском ГКМ.
5.3. Техникоэкономическая оценка разработанных средств борьбы с сероводородной агрессией
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Астраханское газоконденсатное месторождение расположено в пределах Астраханского свода в югозападной прибортовой зоне Прикаспийской впадины. Основная газоконденсатная залежь Астраханского ГКМ приурочена к башкирскому ярусу. Пластовые давления залежи, определенные расчетным путем, равняются ,7 ,0 МПа. Установившаяся пластовая температура на Астраханском ГКМ в зависимости от глубины замеров м колеблется в пределах П8С. Пластовая температура, привязанная к уровню м, равняется 6,6С. Для природного газа Астраханского ГКМ характерно высокое содержание кислых компонентов сероводорода и двуокиси углерода. Усредненный состав газа по результатам анализов поверхностных проб приведен в таблице 1. Таблица 1. Компоненты газа СИ4 с2высш. Концентрация компонентов, об. Пластовые воды характеризуются неоднородностью генетических типов. На скв. В скв. Светлошаринской воды гидрокарбонатнонатриевого состава с минерализацией ,8 ,0 гл. В пластовых водах Астраханского ГКМ содержится сероводород в количестве от до мгл. Таким образом, Астраханское ГКМ является типичным месторождением кислого газа. Рассмотрим осложнения, возникающие при бурении скважин на таких месторождениях. По вопросам защиты скважин, газопромыслового и нефтегазоперерабатывающего оборудования от сероводородной коррозии проведены многочисленные исследования как у нас в стране, так и за рубежом . Общая коррозия или электрохимическое растворение металла. Сульфидное растрескивание является более опасным видом разрушения, чем общая коррозия металла. Первые случаи сульфидного растрескивания бурового инструмента зафиксированы на месторождении Лак Франция в г. На этом месторождении под воздействием сероводорода за часов было разрушено около замковых соединений бурильных труб, изготовленных из углеродистой стали . Подобные разрушения бурильных труб наблюдались и на месторождении ПинчерКрик Канада. На площади БлекКрик в штате Миссисипи США, при вскрытии горизонтов с высокой концентрацией сероводорода в газе, во время бурения также происходили частые обрывы бурильных колонн. Эти аварии были связаны с поступлением небольших количеств сероводорода в скважину, о чем свидетельствовало почернение труб наддолотного комплекта. Поступление сероводорода в скважину происходило при достаточной плотности бурового раствора, причем признаков сероводорода на поверхности не наблюдалось III. Разрушения бурильных и обсадных труб в процессе бурения под воздействием зафиксированы и в отечественной практике. В Узбекистане на месторождении УртаБулак в скважине изза сульфидного растрескивания произошел обрыв бурильных труб из стали марки Р0 . Случаи разрушения бурильных и обсадных труб от воздействия сероводорода при бурении скважин на Приморском поднятии в Гурьевской области Каз. ССР приводятся в 4,. Так, на скважине 4 Каратон при изоляции поглощающих и водопроявляющих горизонтов под действием И произошел обрыв бурильной колонны. Бурильная колонна диаметром 0 мм со 5 мм пакером была спущена на глубину м и при закрытом превентере находилась на весу 0 ч, после чего вес инструмента с делений по ГИВ2 упал до делений. Анализ переливающей через бурильные трубы воды показал, что концентрация сероводорода в ней достигает мгл. В скапливающемся под превентером газе содержание сероводорода равнялось двуокиси углерода ,5 . В дальнейшем на этой скважине под воздействием сероводорода разрушилась и 5 мм колонна. На скважине Тажигали при бурении на ИБР в интервале м был вскрыт поглощающий горизонт. В результате снижения уровня бурового раствора произошло его разгазирование и уменьшение плотности. В процессе приготовления нового объема утяжеленного раствора в скважину в течение ч поступал газ. При последующей промывке с противодавлением из скважины начал выходить газ, содержащий 2 Вследствие выхода из строя штуцеров и задвижек на выкидах превентера промывка скважины была прекращена. В результате воздействия сероводорода через ч после прекращения промывки произошло нарушение 5 мм обсадной колонны, а спустя еще ч был зафиксирован обрыв бурильного инструмента на глубине 0 0 м.