Жидкости для бурения и заканчивания скважин

По мере того, как нефтегазовая буровая отрасль переходит в более технически сложные условия (например, бурение сверхглубоких наземных/морских скважин при чрезвычайно высоких температурах (свыше 300°F) и давлении (удельный вес бурового раствора выше 2,0)), компании все чаще сталкиваются с необходимостью расширять свои возможности. технологии и улучшить производительность бурения, постоянно стремясь снизить затраты и удовлетворить требования более строгих экологических норм. Значительное увеличение запасов может быть реализовано, если можно эффективно управлять рисками, связанными с бурением в таких суровых условиях (например, контроль давления, нестабильность ствола скважины, потеря циркуляции, высокосернистый газ). Проектирование и разработка буровых растворов нового поколения, способных выполнять все приписываемые функции (например, стабилизировать ствол скважины, контролировать пластовое давление, транспортировать выбуренный шлам, минимизировать потери жидкости и не снижать продуктивность пласта) при таком экстремальном давлении и Температурный режим является одним из ключевых требований для раскрытия этих ресурсов.

Буровые растворы, используемые при сверхвысоких давлениях и температурах, должны быть термически стабильными и сохранять свои реологические свойства. Традиционно в таких экстремальных условиях использовались неводные буровые растворы (НАДФ). Однако NADF имеют значительно высокие эксплуатационные расходы и связанный с этим риск для здоровья, безопасности и окружающей среды. В результате со стороны операторов растет спрос на использование водных буровых растворов [буровых растворов на водной основе (РВБ)], которые, как известно, являются экологически безопасными и относительно менее дорогими. Однако использование WBM при экстремальных температурах и давлениях сталкивается с рядом проблем, включая разрушение полимеров и других добавок, используемых в качестве средств предотвращения потери жидкости и реологических стабилизаторов. Поэтому недавние исследования были сосредоточены на проектировании и разработке систем WBM, отвечающих следующим спецификациям:

В недавно разработанных сверхвысокотемпературных системах на водной основе использовались изготовленные по индивидуальному заказу разветвленные синтетические полимеры, которые демонстрируют превосходные реологические свойства и контроль водоотдачи, а также долговременную стабильность при температуре выше 400°F. Эти разветвленные синтетические полимеры совместимы с большинством нефтепромысловых рассолов и сохраняют превосходные реологические свойства при низких температурах.

В других составах предлагалось использовать полимерные микросферы β-циклодекстрина (β-CPM) в качестве экологически чистого понизителя сверхвысокотемпературной фильтрации. Когда температура поднималась выше 160°C, происходила гидротермальная реакция β-CPM, в результате чего образовывались многочисленные микро- и наноразмерные углеродные сферы, которые перекрывали микро- и нанопоры внутри фильтрационной корки и снижали ее проницаемость. эффективно.

Бентонит-гидротермальные углеродные нанокомпозиты также предлагаются в качестве неполимерных добавок для решения проблемы сверхвысоких температур и давлений в буровых растворах на водной основе. Нанокомпозиты синтезируются с помощью простой гидротермальной реакции, в которой крахмал биомассы и бентонит натрия используются в качестве предшественника и темплата соответственно. Такие составы показали благоприятные реологические и фильтрационные свойства после горячей прокатки при температурах до 460°F.

В этом разделе представлены избранные статьи, показывающие примеры проектирования, разработки и полевого применения нового поколения технологий жидкостей WBM.

Рекомендуемая дополнительная литература

Полимерные микросферы минимизируют потери при фильтрации в буровом растворе на водной основе

Высокотемпературный буровой раствор на водной основе обеспечивает доступ к истощенным глубоководным запасам

Буровой раствор на водной основе помогает контролировать экстремальные условия добычи сланцевого газа

Технические статьи этого месяца

SPE 206444 Успешное применение нового поколения полимеров-глин-ингибиторов при бурении глубокой разведочной скважины в Астраханской области. Петр Леонидович Рябцев, Акрос и др.

SPE 205539 Улучшение реологических и фильтрационных свойств буровых растворов на водной основе с использованием бентонит-гидротермальных углеродных нанокомпозитов в условиях сверхвысокой температуры и высокого давления, Ханьи Чжун, Китайский нефтяной университет Восточного Китая, и др.