В настоящее время для бурения скважин большинства месторождений широкое применение нашли биополимерные промывочные жидкости, включающие в состав структурообразователь (биополимер), регулятор водоотдачи (крахмал), кольматанты различного фракционного состава (мел), выполняющие ряд требований при строительстве скважин, в частности - формирование прочной непроницаемой фильтрационной корки. Но в процессе вывода скважины в эксплуатацию наличие фильтрационной корки в открытом стволе, её кольматации, является одной из причин ускорения снижения продуктивности скважины.
Ввиду вышесказанного, специалистами нефтесервисной компании «АКРОС» было принято решение о разработке в собственной лаборатории буровых растворов и технологических жидкостей комплексного брейкерного состава для удаления фильтрационной корки после бурения биополимерными растворами.
Критериями подбора брейкерной системы были:
- разрушение фильтрационной корки (механический скелет представлен кислоторастворимым кольматантом, структурная связка – крахмальным реагентом)
- совместимость со всеми технологическими жидкостями и пластовыми флюидами
- отсрочка реакции в интервале диапазона времени от 4 до 24 часов (генерация брейкерного состава должна происходить непосредственно в интервале установки)
- отсутствие негативного влияния на матрицу породы
- низкая коррозионная активность
- работа состава в интервале пластовых температур от 18-110 град.
- водородный показатель первоначального состава не ниже 4.
С целью определения эффективности брейкерного состава, соответствующего поставленным задачам и критериям, были проведены лабораторные исследования различных комплексов, позволяющие деструктурировать фильтрационную корку. На этапе подбора было протестировано 12 систем разрушителей фильтрационной корки с различными комплексными составляющими. По итогам лабораторных исследований лишь один состав соответствовал всем поставленным критериям. В качестве компонентов брейкерного состава были использованы реагенты:
| Состав | Описание | Назначение |
|
EZY-SOLV FA |
Прекурсор |
Генератор слабоорганической кислоты |
| EZY-BUF | Буфер рН | Контроль скорости реакции |
| EZY-SURF | Неионогенный ПАВ | Повышение проникновения состава в структуру фильтрационной корки |
| EZY-ZYM | Энзим |
Разрушение крахмала |
МЕТОДИКА ТЕСТИРОВАНИЯ
Тестирование брейкерной системы EZY-FLOW проводилось на предмет разрушения фильтрационной корки, сформированной на биополимерном буровом растворе компании «АКРОС».
Приготовление бурового раствора велось исходя из стандартных концентраций, используемых на реальных проектах при бурении продуктивного интервала; в качестве имитации загрязнителя (твердой фазы) использовали бентонитовый порошок.
На вид - прозрачная жидкость без резкого запаха (рис.1). Замер рН на момент приготовление состава имеет преимущественно нейтральную среду , 6-6,5:
Рис.1 Брейкерный состав EZY-FLOW
Для определения эффективности брейкерного состава использовались керамические диски размером 20 мкм.
На фильтр-прессе высокого давления и высокой температуры были сформированы фильтрационные корки на образце бурового раствора в течении 30 мин. при температуре 850С на керамическом диске по каталогу OFITE 20 мкм (рис.2)
Рис.2 Фильтрационная корка
Керамический диск со сформированной фильтрационной коркой погружается в стеклянный сосуд с брейкерным составов EZY-FLOW, после чего готовый к реагированию образец помещается в термопечь с температурой 80,95,110 градусов, а также при комнатной температуре.
Тестирование на предмет деструкции крахмала и карбоната кальция проводилось после 24 часов нахождения керамического диска в брейкерном составе.
Тестирование на предмет деструкции крахмала осуществлялось путем нанесения раствора йода 5% на фильтрационную корку. При взаимодействии с крахмалом раствор йода дает изменение окраски на ярко-синий цвет.
Тестирование на предмет деструкции карбоната кальция осуществлялось путем нанесения соляной кислоты 15%. В случае присутствия карбоната кальция реакция протекает с выделением пузырьков газа.
Результат тестирования
|
|
Фото |
Описание |
|
Реакция в течение 24 часов
|
 |
1. Реакции в течение 3 часов не наблюдалось, выделение пузырьков начало происходить через 3 часа, бурная реакция - через 4 часа. Визуально наблюдение показало разрушение фильтрационной корки на 95% |
 |
2. Тестирование на определение карбоната кальция показало его отсутствие в фильтрационной корке. |
|
 |
3. Тестирование на определение наличия крахмала показало его отсутствие фильтрационной корке. Цвет реакции – светло-коричневый. |
Кислотогенерирующий состав EZY-FLOW на этапе лабораторных исследований показал наилучшую результативность, а именно:
1. Фильтрационная корка, сформированная на биополимерном буровом растворе, была разрушена на 99%;
2. Состав имеет возможность регулировки начала реакции в диапазоне времени от 4 до 24 часов, при этом, в отличии от других систем-деструкторов фильтрационной корки, регулировка начала и завершения реакции возможна в различных и независимых между собой временных интервалах;
3. Коррозионная активность состава соответствует общеотраслевым стандартам и не превышает 0,12 мм/год;
4. Водородный показатель начального состава 6-6,5;
5.Состав показал инертность к различным технологическим жидкостям, а также к пластовой воде и нефти.
Вывод:
Нефтесервисной компанией «АКРОС» разработан и протестирован продукт. позволяющий решать задачи по очистке ПЗП от остатков бурения, с целью увеличения продуктивности скважин.
Состав был успешно протестирован в исследовательской лаборатории буровых растворов в ООО «СамараНИПИнефть» (ПАО «НК «Роснефть»), в исследовательской лаборатории ОАО «Сургутнефтегаз» (НГДУ «Федоровскнефть»), в лаборатории буровых и тампонажных растворов ООО «Газпромнефть» (ООО «Гипротюменнефтегаз», ООО «Газпромнефть-НТЦ, ООО «Газпромнефть-Шельф») и рекомендован к применению.
Авторы статьи:
Терещук Максим Станиславович, Менеджер по развитию бизнеса, компания «АКРОС»
Никитин Павел Михайлович, представитель заказчика
Источник: журнал "Бурение и нефть", 2018, № 3, 44