Буровые растворы для бурения скважин в условиях Арктики
Буровой раствор – это многокомпонентная дисперсная система разнообразных жидкостей, которая используется для промывки скважин во время бурения.
На месторождениях, которые расположены в Арктике, для промывки скважин во время процесса бурения используются специальные растворы, к которым относятся:
- Растворы на основе эмульсолов и концентратов. К таким растворам относятся Ленол-32, Ленол - 10, Морозол-2, некоторые эмульсолы (ЭТ-2, ЭГТ, ЭН-4, ЭЛ-4), кожевенная эмульгирующая паста. Эти растворы использоваться на объектах с водой любой жесткости, а также многолетнемерзлых породах с температурой до 7,5 градусов по Цельсию. Данные буровые растворы обладают хорошими смазочными свойствами
- Солевые растворы. К таким растворам относятся растворы каустической соды, хлорида магния и т. д.
- Аэрированные пены. К таким растворам относятся электролиты (хлористый калий, фосфаты), стабилизаторы (ПВС, ПАА, КМЦ), пенообразующие поверхностно-активные вещества (ОП-10, ОП-7, некаль, сульфонол, прогресс и т.п.). Эти растворы предупреждают поглощения и растепление мерзлых горных пород, а также способствуют увеличению механической скорости бурения.
- Жидкие углеводороды. К таким растворам относятся керосин, а также беспарафинное дизельное топливо арктических сортов. Они применяются при разбуривании мерзлых влагонасыщенных слабосвязанных породах.
Буровые растворы на шельфовых месторождениях
Шельфовое месторождение – это месторождение, которое расположено на выровненной подводной окраине материка, примыкающей к суше, а также имеющей с ней общие черты рельефа и геологического строения.
Бурение нефтяных и газовых скважин значительно отличается от традиционного бурения на суше. В этом случае применяют специальные технологии, к которым относятся заливка затрубного пространства цементным составом, с целью одновременной обеспеченности надежность, прочности и герметичности забойных каналов; бурение с управляемым давлением, позволяющая в режиме реального времени контролировать силу и направление давления в бурах; технология непрерывной циркуляции бурового раствора.
Непрерывная циркуляция бурового раствора является гарантией непрерывной работы оборудования. До появления данной технологии, прекращение циркуляции бурового раствора могло уже через 10 - 15 минут привести к обвалам, потере скважины и порче инструмента.
Традиционно на шельфовых месторождениях используются ингибирующие буровые растворы. Эти растворы предназначены для бурения скважин в глинистых горных породах, которые могут терять свою устойчивость и способны к диспергированию в случае взаимодействия обычных буровых растворов с дисперсионной средой. К ингибирующим растворам, используемым на шельфовых месторождениях, относятся:
- Алюмокалиевые растворы.
- Известковые растворы.
- Малосиликатные растворы.
- Гипсоизвестковые растворы.
- Хлоркальциевые растворы.
- Хлоркалиевые растворы.
- Гипсокалиевые растворы.
Известковые буровые растворы используются при бурении горных пород, которые склонны к осыпям и обвалам. Недостатками таких растворов являются их ограниченная солестойкость (до 5 %), низкая термостойкость (до 100 градусов по Цельсию, несовместимость с некоторыми веществами (например, с карбонатом натрия), а также при вскрытии заглинизированных продуктивных пластов. Гипсоизвестковые используются для бурения в разрезах, в которых содержатся аргиллиты, гидратирующие и набухающие глины. Их преимуществом относительно известковых буровых растворов являются высокая солестойкость и высокий ингибирующий эффект.
Хлоркалиевые буровые растворы используются при бурении скважин на шельфовых месторождениях, вмещающие горные породы которого сложены глинистыми сланцами различного состава, а также при вскрытии гранулярных продуктивных пластов. Преимуществом таких растворов является то, что они легче поддаются стабилизации, так как в них не присутствуют разжижители. Недостаток их заключается в сложности проведения геофизических исследований скважин при их использовании. Гипсокалиевые буровые растворы используются для разбуривания слабоустойчивых высококоллодиальных глин и глинистых горных пород натриевого типа, а также для вскрытия продуктивных пластов с коэффициентом восстановления проницаемости от 0,95 до 0,98. Однако, применение данного вида бурового раствора создает трудности при интерпретации геофизических исследований скважин. Малосиликатные используются с целью увеличения устойчивости стенок скважины при разбуривании глинистых сланцев и осыпающихся аргиллитов. Главными недостатками данных растворов являются низкий процент восстановления проницаемости пластов, а также несовместимость с нефтью.
