РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ РУО UNIDRIL ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С АВПД В ЯМАЛО-НЕНЕЦКОМ АВТОНОМНОМ ОКРУГЕ

Летом 2016 года в ЯНАО была применена новая разработка компании «АКРОС» - система раствора UNIDRIL с улучшенными реологическими параметрами. При разработке системы был применен интегрированный подход по определению оптимальных параметров и рецептуры совместно с заказчиком. Применение системы позволило избежать возникновения осложнений при бурении разведочной скважины и достичь запланированных результатов бурения.

При бурении разведочных скважин в условиях аномально высоких пластовых давлений (АВПД) возникают характерные риски при использовании промывочных жидкостей высокой плотности. Как правило, в интервалах АВПД существует минимальный безопасный диапазон плотности между коэффициентами аномальности и коэффициентами гидроразрыва. При планировании скважин в таких условиях важно на этапе проектирования провести весь комплекс необходимых гидравлических расчетов для определения максимальных давлений и эквивалентной циркуляционной плотности, возникающих при циркуляции бурового раствора. Помимо проведения гидравлических расчетов, определения оптимальной конструкции скважины и планируемых к применению КНБК, необходимо разработать рецептуры буровых растворов, применение которых обеспечивало бы выполнение гидравлической программы с учетом возможного загрязнения выбуренной породой, планируемых плотностей промывочной жидкости и концентраций твердой фазы.

Специфика разработки рецептур бурового раствора и гидравлической программы при бурении скважин с АВПД дополнительно усложняется при использовании буровых растворов на углеводородной основе (РУО), имеющих ряд специфических особенностей. В первую очередь это значительная зависимость реологических параметров от температуры. В условиях низких температур в интервалах ММП при строительстве скважин в ЯНАО данная особенность может приводить к увеличению вязкости в верхних интервалах при длительных остановках циркуляции, например, перед спуском обсадной колонны. Рост реологических параметров в свою очередь влечет за собой повышение ЭЦП при восстановлении циркуляции и увеличение вероятности возникновения поглощений. Однако, несмотря на технические особенности бурения на РУО, применение таких систем при проводке разведочных скважин обосновано по причине получения более высокой продуктивности скважин, в особенности газовых и газоконденсатных [1,2].

В конце 2015 года компанией «АКРОС» совместно с ООО «НОВАТЭК НТЦ» были проведены проектные работы по разработке рецептуры бурового раствора UNIDRIL на углеводородной основе с плотностями 1.75 и 2.05 г/см³ для бурения разведочной скважины с АВПД в ЯНАО.

На первом этапе специалистами заказчика по результатам гидравлического анализа конструкции скважины и планируемых КНБК были сформулированы требования к реологическим параметрам бурового раствора при разных температурах для плотностей 1.75 и 2.05 г/см³. Исходные данные для проектирования представлены в таблице 1.

На основании заданных параметров и целевых значений в лаборатории компании «АКРОС» были протестированы несколько рецептур системы UNIDRIL, основным отличием которых было применение различных видов эмульгаторов. По результатам проделанных лабораторных работ были определены две рецептуры, приведенные в таблице 2, показавшие наиболее близкие к целевым значения реологических параметров. Важным условием проведения тестирования было загрязнение лабораторных образцов выбуренной породой и замер реологических параметров при нескольких значениях температуры, так же для всех исследованных рецептур определялась седиментационная устойчивость. По результатам лабораторных исследований две рецептуры системы UNIDRIL были согласованы для применения в полевых условиях.

Применение разработанной рецептуры летом 2016 года полностью подтвердило полученные в лаборатории результаты и позволило получить улучшенные значения по реологическим параметрам и оптимизированные зависимости реологического профиля от температуры. На диаграмме 1 приведены фактические замеры параметров РУО при бурении в интервале АВПД.

Поэтапный подход к разработке рецептуры РУО UNIDRIL для бурения разведочной скважины в условиях АВПД в ЯНАО позволил:

• реализовать полный комплекс инженерных решений в области промывки скважины от разработки гидравлической программы и лабораторного тестирования до применения рецептуры в полевых условиях

• строгое выполнение разработанных инженерных рекомендация позволило избежать возникновения поглощений дорогостоящей промывочной жидкости РУО при бурении и спуске колонн в интервалах АВПД

• с учетом полученных результатов можно рекомендовать подход по поэтапному моделированию систем буровых растворов при разработке программ промывки и проектов на строительство разведочных скважины, в особенности в случаях где планируется применение РУО.
  

АВТОРЫ СТАТЬИ:

представители заказчика

Григорьев М. С., начальник центра сопровождения бурения  

Сидоров Д. Н., заместитель начальника центра сопровождения бурения  

Власов Е. Н., эксперт по буровым растворам 

Королев А. В., генеральный директор компании «АКРОС»

Рябцев П. Л., технический директор компании «АКРОС»

Источник: Журнал «Бурение и Нефть», 2017, №3, 46.