Разработка составов промывочных жидкостей с высокой смазывающей способностью для бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин

• Автор: Закиров, Артем Яудатович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА В БУРЕНИИ
1.1 Трение и износ в бурении
1.2 Износ бурильных и обсадных труб
1.3 Применяемые методы исследования смазочных
свойств буровых растворов
1.4 Выводы по главе 1. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2 Л Состав и свойства промывочных жидкостей. Технологические
параметры буровых растворов
2.2 Оборудование для оценки свойств буровых растворов
2.3 Методика обработки экспериментальных данных
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ С СОДЕРЖАНИЕМ СМАЗОЧНОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ДИТЕРПЕНОВ
3.1 Оценка эффективности различных смазывающих добавок
к буровым растворам
3.2 Исследование влияния отходов канифольно-терпентинового
производства с высоким содержанием дитерпенов на смазывающие и фильтрационные свойства буровых растворов
3.3 Разработка модифицированных составов малоглинистых буровых
растворов с улучшенными смазочными характеристиками
3.4 Исследование технологических параметров разработанных составов
буровых растворов. Анализ полученных результатов
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

4.1 Разработка экспериментальной установки и методики оценки
триботехнических свойств буровых растворов
4.2 Исследование противоизносных свойств буровых растворов на
разработанном стенде
4.3 Выводы по главе
ГЛАВА 5. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗМА СНИЖЕНИЯ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БУРОВОГО РАСТВОРА С УЛУЧШЕННЫМИ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИМИ
СВОЙСТВАМИ
5. 1 Анализ механизма трения и износа
5.2 Анализ механизма смазочного действия реагента на основе отходов канифольно-терпентинового производства с высоким содержанием дитерпенов
5.3 Выводы по главе
ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РАЗРАБОТОК НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СТЕНДЕ ИМИТИРУЮЩЕМ УСЛОВИЯ СКВАЖИНЫ
6.1 Описание стенда и методики проведения экспериментов
6.2 Определение износа труб при промывке водой без добавок
6.3 Определение износа труб при промывке с применением отходов канифольно-терпентинового производства с высоким содержанием дитерпенов в качестве смазочной добавки к буровым растворам
6.4 Оценка эффективности отходов канифольно-терпентинового производства с высоким содержанием дитерпенов
6.5 Оценка экономической эффективности от использования отходов канифольно-терпентинового производства в буровых растворах
6.6 Выводы по главе
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ №

Введение
Актуальность
Укрепление топливно-энергетического комплекса страны за счет добычи углеводородного сырья возможно только при постоянном наращивании объемов бурения. Суммарная проходка за первые восемь месяцев 2011 г. составила примерно 13 тыс.км, что на 10 % больше чем в предыдущем году. Большинство из пробуренных скважин имеют сложное пространственное положение, большой отход от устья и, как следствие, большую протяженность наклонно направленных участков. Так, например, в начале 2011 г. на месторождении «Одопту» пробурена скважина общей протяженностью 12345м, длина горизонтального участка 11475м. В таких условиях значительно увеличивается нагрузка на крюке, увеличиваются растягивающие нагрузки бурильных труб, что приводит к увеличению энергоемкости процесса бурения, росту количества осложнений и аварий.
На участках ствола с пространственным искривлением возникают значительные контактные нагрузки и сопротивления движению бурильной колонны при подъеме, что приводит к протиранию обсадной колонны и повышенному износу бурильных труб, что в итоге значительно сокращает срок эксплуатации бурового оборудования, тому пример скважина СГ-3, где при подъеме колонны на 70% увеличивался вес на крюке.
Не менее актуальна задача снижения трения при бурении скважин для прокладки инженерных коммуникаций (подводные переходы, при строительстве нефтегазопроводов, подземной прокладке труб для электро-, газо-, водоснабжения в условиях городской застройки и др.).
Смазывающую способность буровых растворов улучшают введением специальных смазочных добавок. Всего насчитывается более 100 наименований добавок, но большинство из них не находит применения из-за отсутствия

Из графика видно, что по степени снижения коэффициента трения наиболее эффективной является добавка ДСБ. По своей эффективности она немного превосходит широко применяемые смазочные добавки ФК-2000.
Смазочная добавка СМАД-1М, несмотря на высокую эффективность, широкого применения в северных регионах не нашла. Она расслаивается при транспортировании и хранении, застывает при отрицательных температурах и поэтому может применяться только в теплое время года.
Лубри-М - смазочная добавка с улучшенными антиприхватными и поверхностно-активными свойствами для бурения, вскрытия продуктивных пластов и ликвидации прихватов в пресных и минерализованных буровых растворах.
СПРИНТ-33 в гранулированной товарной форме представляет собой смесь анионных и неионогенных ПАВ на основе животного жира и полезных добавок. Технологическим недостатком применения смазочной добавки Спринт является