RU2483091C1 - Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method - Google Patents

Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method Download PDF

Info

Publication number
RU2483091C1
RU2483091C1 RU2011149322/03A RU2011149322A RU2483091C1 RU 2483091 C1 RU2483091 C1 RU 2483091C1 RU 2011149322/03 A RU2011149322/03 A RU 2011149322/03A RU 2011149322 A RU2011149322 A RU 2011149322A RU 2483091 C1 RU2483091 C1 RU 2483091C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
drilling fluid
density
solution
water
Prior art date
Application number
RU2011149322/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Гаврилович Кашкаров
Надежда Николаевна Верховская
Роман Валериевич Плаксин
Елена Владимировна Новикова
Сергей Валерьевич Сенюшкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Газпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Газпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Газпром"
Priority to RU2011149322/03A priority Critical patent/RU2483091C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483091C1 publication Critical patent/RU2483091C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubricants (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks contains the following, wt %: clay powder 0.80-2.00; biopolymer KK Robus 0.08- 0.35; polyanionic cellulose PATS V 0.12-0.55; water-repellent fluid Sofeksil 40 0.10-0.70; lubricant KSD 1.50-10.00; water 87.79-96.20; barite weighting material 4.50-144.00 above 100. Application method of the above drilling fluid consists in the fact that the above drilling fluid with density of 1360-1420 kg/m3 is prepared for a drilling operation. It is injected into the well by being used during the drilling operation for the direction; after that, four-stage mechanical cleaning from the drilled-out rock of waste drilling mud from under the direction is performed. It is diluted with mineralised water by 2.5 times till the density is 1136-1155 kg/m3. Technological parameters of the obtained solution are measured and brought to design values by additional treatment with a number of reagents and till the ratios of the first above solution. Then, the obtained solution is injected into the well by being used during the drilling operation for the conductor; after that, four-stage mechanical cleaning from the drilled-out rock of waste drilling mud from under the conductor is performed. It is diluted with mineralised water by 1.7 times till the density is 1070 kg/m3, technological parameters of the obtained solution are measured and brought to design values by additional treatment with a number of reagents and till the ratios of the first above solution. It is used for drilling under an intermediate and production string. Then, four-stage mechanical cleaning from the drilled-out rock of waste drilling fluid is performed again. It is treated with barite weighting material till the density is 1800 kg/m3, its technological parameters are measured and brought to design values by additional treatment with a number of reagents and till the ratios of the first above solution. That solution is used for drilling under the shank.
EFFECT: creation of polymer-clay solution with pseudoplastic properties and controlled density to maintain stability of the well walls under conditions of permafrost formations complicated with gas-hydrate accumulations, enlarging the area of its application for drilling of intrapermafrost intervals composed of highly colloidal clay deposits due to additional provision of high inhibiting, lubricating properties; reduction of water consumption volumes, drilling wastes and consumption of reagents.
2 cl, 4 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к составам полимерглинистых растворов, используемых в условиях многолетнемерзлых (ММП) и высококоллоидальных глинистых пород и способам промывки с их применением.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, in particular to the compositions of polymer clay solutions used in permafrost (MMP) and highly colloidal clay rocks and washing methods with their use.

Практика бурения скважин в условиях ММП и глинистых пород показывает, что в этих условиях наиболее широко применяются полимерглинистые растворы с малым содержанием твердой фазы, как наиболее экономичные и достаточно эффективные, их совершенствование имеет актуальное значение.The practice of drilling wells under conditions of permafrost and clayey rocks shows that under these conditions, polymer clay solutions with a low solids content are most widely used, as the most economical and quite effective, and their improvement is relevant.

Известен псевдопластичный раствор (патент RU 2254353) для разбуривания ММП, солестойкий и стойкий к механодеструкции, снижающий растепляемость ММП при положительной температуре в процессе бурения скважин, включающий бентонитовый глинопорошок, водорастворимый полимер Праестол марки 2530, полианионную целлюлозу высокой вязкости при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known pseudoplastic solution (patent RU 2254353) for drilling MMP, salt-resistant and resistant to mechanical degradation, reducing the meltability of MMP at a positive temperature during drilling, including bentonite clay powder, water-soluble polymer Praestol brand 2530, high viscosity polyanionic cellulose, with the following ratio of high viscosity components. %:

Бентонитовый глинопорошокBentonite Clay Powder 2,000-4,0002,000-4,000 Праестол марки 2530Praestol brand 2530 0,020-0,0600,020-0,060 ПАЦ ВPAC B 0,250-0,4000.250-0.400 ВодаWater 95,730-97,54095,730-97,540

Однако этот раствор не обладает хорошими ингибирующими, по отношению к глинистым отложениям, а также смазывающими свойствами, что мешает его эффективному использованию для проводки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях высококоллоидальных глинистых отложений.However, this solution does not have good inhibitory, with respect to clay deposits, as well as lubricating properties, which interferes with its effective use for drilling long-length steeply directed wells in conditions of highly colloidal clay deposits.

Наиболее близким к заявляемому раствору является полимерглинистый раствор (патент RU 2274651) для бурения скважин в ММП, состоящий из глины, стабилизатора в виде смеси полисахаридного реагента и структурообразователя, углеводородного антифриза и воды, в качестве полисахаридного реагента он содержит биополимер Acinetobacter Sp., а в качестве структурообразователя - конденсированную сульфит-спиртовую барду КССБ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Closest to the claimed solution is a polymer clay solution (patent RU 2274651) for drilling in MMP, consisting of clay, a stabilizer in the form of a mixture of a polysaccharide reagent and structurant, hydrocarbon antifreeze and water, it contains Acinetobacter Sp. Biopolymer as a polysaccharide reagent, and in the quality of the builder - condensed sulfite-alcohol vinasse KSSB in the following ratio of ingredients, wt.%:

ГлинаClay 6,000-8,0006,000-8,000 КССБKSSB 4,000-6,0004,000-6,000 Биополимер Acinetobacter Sp.Acinetobacter Sp. Biopolymer 2,000-4,0002,000-4,000 Углеводородный антифриз (карбамид или глицерин)Hydrocarbon Antifreeze (Urea or Glycerin) 7,000-19,0007,000-19,000 ВодаWater ОстальноеRest

Причем соотношение мас.ч. биополимери Acinetobacter Sp. и КССБ составляет 1:1-3 соответственно.Moreover, the ratio of parts by weight Biopolymer Acinetobacter Sp. and KSSP is 1: 1-3, respectively.

Хотя этот раствор имеет улучшенные псевдопластичные свойства, низкую фильтрацию, низкую скорость растепления ММП, но его максимальная плотность составляет 1090 кг/м (примеры 3, 6), а высокие реологические показатели раствора не позволяют произвести ее дальнейшее увеличение. Известно, что геолого-технические условия месторождений полуострова Ямал (Бованенково, Харасавэй) в интервале ММП осложнены газогидратными залежами, создающими в процессе гидраторазложения коэффициент аномальности до 1,35 / В.Л.Бондарев и др. Газохимическая характеристика надсеноманских отложений полуострова Ямал (на примере Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения) / Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 2008, №5, - с.22-33/. Для профилактики газопроявлений в этих условиях необходимо, чтобы буровой раствор обладал повышенной плотностью (до 1420 кг/м3).Although this solution has improved pseudoplastic properties, low filtration, and a low melting rate of MMP, its maximum density is 1090 kg / m (examples 3, 6), and high rheological parameters of the solution do not allow its further increase. It is known that the geological and technical conditions of the deposits of the Yamal Peninsula (Bovanenkovo, Kharasavey) in the MMP interval are complicated by gas hydrate deposits, which create an anomaly coefficient of 1.35 / VL Bondarev et al. Gas chemical characteristics of the supranomanian deposits of the Yamal Peninsula (as an example Bovanenkovo oil and gas condensate field) / Geology, Geophysics and Development of Oil and Gas Fields, 2008, No. 5, - p.22-33 /. For the prevention of gas occurrences under these conditions, it is necessary that the drilling fluid has an increased density (up to 1420 kg / m 3 ).

Существенным недостатком известного раствора является то, что используемый в его составе биополимер представляет собой жидкость, что создает трудности при его транспортировке в труднодоступные северные районы проведения буровых работ, для которых характерно наличие ММП. Для снижения температуры замерзания в состав реагента вводится углеводородный антифриз в количестве от 7 до 19 мас.%, что значительно удорожает раствор, а температура его замерзания снижается максимально до - 12°C (примеры 1-10 описания к патенту RU 2274651), что явно недостаточно для условий Крайнего Севера.A significant disadvantage of the known solution is that the biopolymer used in its composition is a liquid, which makes it difficult to transport it to the inaccessible northern areas of drilling operations, which are characterized by the presence of permafrost. To reduce the freezing temperature, hydrocarbon antifreeze is introduced into the reagent in an amount of 7 to 19 wt.%, Which significantly increases the cost of the solution, and its freezing temperature is reduced to a maximum of -12 ° C (examples 1-10 of the patent RU 2274651), which is clearly not enough for the conditions of the Far North.

Известные составы растворов предназначены только для ММП в интервале 0-550 м (кондуктор), далее бурение до проектной глубины осуществляется с заменой бурового раствора (стр.6 описания к патенту RU 2274651).Known compositions of the fluids are intended only for permafrost in the interval 0-550 m (conductor), then drilling to the design depth is carried out with the replacement of the drilling fluid (page 6 of the patent specification RU 2274651).

Наиболее близким раствором к заявляемому для условий обваливающихся пород и вскрытия продуктивных пластов является буровой раствор (патент RU 2242492), содержащий глину, реагент-стабилизатор, полигликоль, ингибирующую добавку и воду. В качестве ингибирующей добавки он содержит калий-полиакрилатный реагент КОЛПАН и дополнительно смазочную добавку Сонбур-1101 - продукт конденсации моноэтаноламина и сырых талловых масел в смеси с керосином, моноэтаноламином и оксалем и поверхностно-активное вещество ПАВ марки ПКД-515 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The closest solution to the claimed one for conditions of collapsing rocks and opening of reservoirs is a drilling fluid (patent RU 2242492) containing clay, a stabilizing reagent, polyglycol, an inhibitory additive and water. As an inhibitory additive, it contains the KOLPAN potassium-polyacrylate reagent and optionally the Sonbur-1101 lubricant additive, a condensation product of monoethanolamine and crude tall oils mixed with kerosene, monoethanolamine and oxal and a surfactant of the PKD-515 brand in the following ratio of ingredients, wt .%:

ГлинаClay 2,00-5,002.00-5.00 ПолигликольPolyglycol 1,00-3,001.00-3.00 Реагент-стабилизаторReagent stabilizer 0,50-1,000.50-1.00 Смазочная добавка Сонбур-1101Lubricant additive Sonbur-1101 0,50-1,000.50-1.00 ПАВ марки ПКД-515Surfactant brand PKD-515 0,50-1,000.50-1.00 Калий-полиакрилатный реагент КОЛПАНPotassium Polyacrylate Reagent KOLPAN 3,00-5,003.00-5.00 ВодаWater ОстальноеRest

Буровой раствор может дополнительно содержать кислоторастворимый карбонатный утяжелитель в количестве от 45,00 до 50,00 мас.%.The drilling fluid may further comprise an acid-soluble carbonate weighting agent in an amount of from 45.00 to 50.00 wt.%.

Положительные качества известного раствора (высокие смазочные и противоприхватные свойства, ингибирующая способность, высокая термостойкость, высокий коэффициент восстановления первоначальной проницаемости), которые доказываются в описании к патенту, будут способствовать его высокой эффективности для применения при бурении вертикальных скважин при наличии в разрезе глинистых отложений и вскрытия пласта. Однако низкие реологические показатели этого раствора не позволяют выносить шлам из крутонаправленных длиннопротяженных стволов и не будут способствовать снижению растепляемости ММП.The positive qualities of the well-known solution (high lubricating and anti-seizing properties, inhibitory ability, high heat resistance, high coefficient of restoration of the initial permeability), which are proved in the description of the patent, will contribute to its high efficiency for use in drilling vertical wells in the presence of clay deposits and opening layer. However, the low rheological parameters of this solution do not allow sludge to be removed from steeply directed long-drawn shafts and will not contribute to a decrease in the thawability of the permafrost.

Также известен способ применения буровых растворов для бурения скважин в акватории Тазовской и Обской губ, который заключается в использовании вновь приготовленного бурового раствора (нового состава) под каждый интервал бурения в зависимости от конструкции скважины: направление и кондуктор - полимерглинистый (Направление: глинопорошок ПБМА 2,00; КК «Робус» 0,25; П ПАЦ Н 0,50; «Силанж» 0,50; «СМЭГ-3» 1,00; Пентакс 0,20; микромрамор 5,00; «Remacid» 0,10; сода каустическая 0,10; вода - остальное. Кондуктор: глинопорошок ПБМА 2,00; К.К. «Робус» 0,25; П ПАЦ Н 0,35; ФХЛС 2,00; ГКЖ-10 БСП 0,30; «Силанж» 0,50; «СМЭГ-3» 1,00; Пентакс 0,20; микромрамор 5,00; «Remacid» 0,10; сода каустическая 0,10; вода остальное); промежуточная колонна - малосиликатный (глинопорошок ПБМА 0,2; КК «Робус» 0,2; П ПАЦ Н 0,3; Монасил 3,5; Пентакс 0,2; «Силанж» 0,8; «СМЭГ-3» 1,5; КСД 0,5; ФХЛС 2,0; ГКЖ - 10 БСП 0,3; «Remacid» 0,1; вода - остальное); эксплуатационная колонна и хвостовик - безглинистый минерализованный (КК «Робус» 0,35; П ПАЦ Н 0,40; «Монасил» 3,50; Пентакс 0,20; «Силанж» 0,80; «СМЭГ-3» 1,50; КСД 0,50; ФХЛС 2,00; ГКЖ - 10 БСП 0,30; «Remacid» 0,10; мраморная крошка 5,00; вода - остальное) /Р Газпром 2-3.2-269-2008. Составы буровых растворов и режимы циркуляции для бурения скважин в акватории Тазовской и Обской губ. - М.: Газпром экспо, 2009. - 33 с./. Эти составы растворов способны обеспечивать безаварийную проводку длиннопротяженных скважин с береговой зоны на месторождениях в акватории Тазовской и Обской губ, однако способ их применения приводит к большим объемам водопотребления, образованию значительного количества отходов бурения, которые зависят от конструкции скважины и могут составлять до 1858 м и большим расходом реагентов.There is also a known method of using drilling fluids for drilling wells in the waters of the Tazovskaya and Ob gulfs, which consists in using a newly prepared drilling fluid (new composition) for each drilling interval, depending on the design of the well: direction and conductor - polymer clay (Direction: PBMA 2, 00; KK “Globus” 0.25; P PAC N 0.50; “Silange” 0.50; “SMEG-3” 1.00; Pentax 0.20; micromarble 5.00; “Remacid” 0.10; caustic soda 0.10; water - the rest. Conductor: clay powder PBMA 2.00; KK “Globus” 0.25; P PAC N 0.35; FHLS 2.00; GKZH-10 BSP 0.30; "Silange" 0.50; "SMEG-3" 1.00; Pentax 0.20; micromarble 5.00; "Remacid" 0.10; caustic soda 0.10; rest water); the intermediate column is slightly silicate (PBMA 0.2 clay powder; KK Globus 0.2; P PAC N 0.3; Monasil 3.5; Pentax 0.2; Silange 0.8; SMEG-3 1, 5; KSD 0.5; FHLS 2.0; GKZH - 10 BSP 0.3; “Remacid” 0.1; water - the rest); production casing and liner - clay-free clay mineralized (SC “Globus” 0.35; P PAC N 0.40; “Monasil” 3.50; Pentax 0.20; “Silange” 0.80; “SMEG-3” 1.50 ; KSD 0.50; FHLS 2.00; GKZh - 10 BSP 0.30; “Remacid” 0.10; marble chips 5.00; water - the rest) / R Gazprom 2-3.2-269-2008. Compositions of drilling fluids and circulation modes for drilling wells in the waters of the Taz and Ob gulfs. - M.: Gazprom Expo, 2009 .-- 33 p. /. These compositions of the solutions are able to ensure trouble-free drilling of long wells from the coastal zone in the fields in the Tazovskaya and Ob Bay, however, the method of their application leads to large volumes of water consumption, the formation of a significant amount of drilling waste, which depend on the design of the well and can be up to 1858 m and large reagent consumption.

Задача, стоящая при создании изобретения, - сохранение устойчивости стенок скважины при бурении ММП, осложненных газогидратными залежами, а также пород, сложенных высококоллоидальными глинистыми отложениями, сокращение объемов водопотребления и отходов бурения при проводке длиннопротяженных крутонаправленных скважин.The objective of the invention is to maintain the stability of the walls of the borehole during drilling of MMP complicated by gas hydrate deposits, as well as rocks piled with highly colloidal clay deposits, and to reduce the amount of water consumption and drilling waste when drilling long-length steeply directed wells.

Технический результат, обеспечиваемый данным изобретением, - создание полимерглинистого раствора с псевдопластичными свойствами и регулируемой плотностью для сохранения устойчивости стенок скважины в условиях ММП, осложненных газогидратными залежами, расширение области его применения для бурения подмерзлотных интервалов, сложенных высококоллоидальными глинистыми отложениями, за счет дополнительного обеспечения высоких ингибирующих, смазочных свойств, способ применения которого обеспечивает сокращение объемов водопотребления, отходов бурения, расхода реагентов.The technical result provided by this invention is the creation of a polymer clay solution with pseudoplastic properties and adjustable density to maintain the stability of the borehole walls in the conditions of permafrost conditions complicated by gas hydrate deposits, expanding its field of application for drilling sub-permafrost intervals composed of highly colloidal clay deposits, due to the additional provision of high inhibitory lubricating properties, the method of application of which provides a reduction in water consumption, thodov drilling reagent consumption.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что буровой раствор для промывки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях многолетнемерзлых и высококоллоидальных глинистых пород состоит из глинопорошка, воды и добавок при следующем соотношении компонентов, мас.%:The task and technical result are achieved in that the drilling fluid for flushing long-length steeply directed wells in the conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks consists of clay powder, water and additives in the following ratio of components, wt.%:

ГлинопорошокClay powder 0,80-2,000.80-2.00 Биополимер «КК Робус»Biopolymer "KK Globus" 0,08-0,350.08-0.35 Полианионная целлюлоза ПАЦ ВPAC B polyanionic cellulose 0,12-0,550.12-0.55 Жидкость гидрофобизирующая «Софэксил 40»Water-repellent fluid "Sofexil 40" 0,10-0,700.10-0.70 Смазочная добавка КСДKSD lubricant additive 1,50-10,001,50-10,00 ВодаWater 87,79-96,2087.79-96.20 Баритовый утяжелительBarite weighting agent 4,50-144,00 сверх 1004.50-144.00 in excess of 100

а способ применения бурового раствора для промывки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях многолетнемерзлых и высококоллоидальных глинистых пород заключается в том, что для забуривания готовят буровой раствор по п.1 плотностью 1360-1420 кг/м3, нагнетают его в скважину, используя при бурении под направление, после чего проводят 4-ступенчатую механическую очистку от выбуренной породы отработанного из-под направления бурового раствора, разбавляют его минерализованной водой в 2,5 раза до плотности 1136-1155 кг/м3, измеряют технологические показатели полученного раствора и доводят их до проектных значений путем дообработки ассортиментом реагентов и до соотношений раствора по п.1, затем нагнетают полученный раствор в скважину, используя его для бурения под кондуктор, после этого проводят 4-ступенчатую механическую очистку от выбуренной породы отработанного из-под кондуктора бурового раствора, разбавляют его минерализованной водой в 1,7 раза до плотности 1070 кг/м3, измеряют технологические показатели полученного раствора и доводят их до проектных значений путем дообработки ассортиментом реагентов и до соотношений раствора по п.1 и используют его для бурения под промежуточную и эксплуатационную колонну, вновь проводят 4-ступенчатую механическую очистку от выбуренной породы отработанного бурового раствора, обрабатывают баритовым утяжелителем до плотности 1800 кг/м, измеряют его технологические показатели и доводят их до проектных значений путем дообработки ассортиментом реагентов и до соотношений раствора по п.1, этот раствор используют для бурения под хвостовик.and the method of using the drilling fluid for flushing long-length steeply directed wells in the conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks is that for drilling the drilling fluid according to claim 1 with a density of 1360-1420 kg / m 3 is prepared, injected into the well, using when drilling under the direction after which a 4-stage mechanical cleaning of the cuttings spent from the direction of the drilling fluid is carried out, diluted with mineralized water 2.5 times to a density of 1136-1155 kg / m 3 , the technologist is measured physical indicators of the resulting solution and bring them to design values by further processing the assortment of reagents and to the ratios of the solution according to claim 1, then inject the resulting solution into the well, using it to drill under the conductor, then carry out a 4-stage mechanical cleaning of cuttings from - under the mud conductor, dilute it with mineralized water 1.7 times to a density of 1070 kg / m 3 , measure the technological parameters of the resulting solution and bring them to design values by adding working with an assortment of reagents up to the ratio of the mortar according to claim 1 and using it for drilling under the intermediate and production casing, again carry out a 4-step mechanical cleaning of the drilled rock of the spent drilling fluid, treat with a barite weighting agent to a density of 1800 kg / m, measure its technological parameters and bring them to design values by further processing the assortment of reagents and to the ratio of the solution according to claim 1, this solution is used for drilling under the shank.

Лабораторные эксперименты по разработке заявляемого состава бурового раствора произведены с использованием следующих материалов и реагентов: глинопорошка «Бентокон-основа» с выходом 18,7 м3/т по ТУ 5751-006-70896713-2005 ООО «Бентопром» (г.Старый Оскол), порошкообразного биополимера КК Робус по ТУ 2458-011-35944370-2007 ЗАО НПО «Промсервис» (Чувашия), полианионной целлюлозы Полицелл ПАЦ по ТУ 2231-015-32957739-80 ЗАО «Полицелл» (Владимир), гидрофобизирующей жидкости «Софэксил 40» по ТУ 2229-008-42942526-00 ЗАО НПК «СОФЭКС» (Москва), ЗАО НПК «СОФЭКС» (Москва), порошкообразной комплексной смазочной добавки КСД по ТУ 2458-013-35944370-2008 ЗАО «НПО Промсервис» (Чувашия) и баритового утяжелителя по ГОСТ 4682-84 ЗАО «Барит» (Хакасия).Laboratory experiments to develop the inventive drilling fluid composition were performed using the following materials and reagents: Bentocon-based clay powder with a yield of 18.7 m 3 / t according to TU 5751-006-70896713-2005 Bentoprom LLC (Stary Oskol) , powdered biopolymer KK Globus according to TU 2458-011-35944370-2007 ZAO NPO Promservice (Chuvashia), polyanionic cellulose Polycell PAC according to TU 2231-015-32957739-80 ZAO Polytsell (Vladimir), hydrophobizing liquid Sofexil 40 according to TU 2229-008-42942526-00 CJSC NPK SOFEX (Moscow), CJSC NPK SOFEX (Moscow), powder comp eksnoy lubricating additives RACs TU 2458-013-35944370-2008 Company "NPO Promservice" (debugging) and barite weighting agent in accordance with GOST 4682-84 ZAO "barite" (Khakassia).

Для экспериментальной проверки заявляемого бурового раствора в лабораторных условиях были приготовлены пять составов (см. таблицу 1). Технология их приготовления сводится к следующему. В стакан смесительной установки «Воронеж» наливается 800 мл воды и вводится в нее расчетное количество глинопорошка. Раствор оставляется на 24 часа при комнатной температуре для гидратации и набухания глинистых частиц, затем перемешивается в течение одного часа при скорости 3000 об/мин. Полученная глинистая суспензия обрабатывается расчетным количеством полимеров с добавками и перемешивается на миксере при той же скорости в течение 30 минут, после чего обрабатывается утяжелителем и замеряются его технологические параметры на стандартных приборах при 20°C. Параметры растворов прототипов взяты из описаний изобретений. Анализ полученных результатов показывает, что при оптимальном соотношении компонентов в растворе (растворы 1, 2, 3 заявляемого состава) он обладает необходимой плотностью от 1070 до 1800 кг/м3, высокими реологическими показателями (η=19,5-90,0 мПа·с, τ0=100-175 дПа), низким показателем нелинейности (0,49-0,57), низким коэффициентом липкости глинистой корки (по прибору ФСК-4 0,09-0,25), низкой фильтрацией (2,0-3,0 см3/30 мин), что позволяет использовать этот раствор для разбуривания ММП, в том числе осложненными газогидратами и глинистых отложений в условиях длиннопротяженных крутонаправленных скважин.For experimental verification of the inventive drilling fluid in laboratory conditions, five formulations were prepared (see table 1). The technology of their preparation is as follows. 800 ml of water is poured into a glass of the Voronezh mixing plant and the calculated amount of clay powder is introduced into it. The solution is left for 24 hours at room temperature to hydrate and swell the clay particles, then mix for one hour at a speed of 3000 rpm. The resulting clay suspension is treated with a calculated amount of polymers with additives and mixed on a mixer at the same speed for 30 minutes, after which it is processed with a weighting agent and its technological parameters are measured on standard instruments at 20 ° C. The parameters of the solutions of the prototypes are taken from the descriptions of the inventions. An analysis of the results shows that, with an optimal ratio of components in the solution (solutions 1, 2, 3 of the claimed composition), it has the necessary density from 1070 to 1800 kg / m 3 , high rheological parameters (η = 19.5-90.0 mPa · s, τ 0 = 100-175 dPa), low non-linearity index (0.49-0.57), low clayey stickiness coefficient (according to the FSK-4 device 0.09-0.25), low filtration (2.0 -3.0 cm 3/30 min) that allows the use of this solution for drilling MMPs, including complicated gas hydrates and clayey sediments under dlinnopro heavy directional wells.

В таблице 2 проиллюстрирован способ применения заявляемого состава бурового раствора по интервалам бурения, который был осуществлен в лабораторных условиях.Table 2 illustrates the method of application of the inventive drilling fluid composition at drilling intervals, which was carried out in laboratory conditions.

К основным факторам, определяющим требования для обоснования технологических показателей буровых растворов, приняты литолого-минералогические характеристики горных пород, термобарические условия бурения, конструкции скважин и профили ствола из технико-технологических решений по строительству скважин с береговой зоны под акваторию Карского моря.The main factors determining the requirements for substantiating technological parameters of drilling fluids are lithological and mineralogical characteristics of rocks, thermobaric drilling conditions, well designs and wellbore profiles from technical and technological solutions for well construction from the coastal zone under the Kara Sea.

Основные осложнения при бурении под направление (первый участок) - растепление высокольдистых ММП, обвалы стенок в зоне плывунов, газопроявления при вскрытии газогидратных залежей, обвалы шлама из каверн, полиминеральная агрессия криопэгов, водопроявления и поглощения бурового раствора. В результате применения для бурения ММП долот больших диаметров (490 мм) уменьшается действие арочного эффекта и снижается устойчивость стенок скважины. Для профилактики этих осложнений необходимо:The main complications when drilling under the direction (the first section) are the thawing of high-icy permafrost, collapses of walls in the quicksand zone, gas manifestations when opening gas hydrate deposits, collapses of sludge from caverns, polymineral aggression of cryopegs, water manifestations and absorption of the drilling fluid. As a result of the use of large diameter bits (490 mm) for drilling IMF, the effect of the arch effect decreases and the stability of the walls of the well decreases. To prevent these complications, you must:

- снизить теплоэрозионное разрушение стенок скважины за счет оптимизации реологических свойств и температуры бурового раствора;- reduce heat erosion destruction of the walls of the borehole by optimizing the rheological properties and temperature of the drilling fluid;

- повысить взвешивающую (транспортирующую) способность бурового раствора путем оптимизации его вязкостных и структурно-механических свойств;- to increase the weighing (transporting) ability of the drilling fluid by optimizing its viscosity and structural-mechanical properties;

- обеспечить противодавление (репрессию) на стенки скважины за счет оптимизации плотности раствора для предотвращения поступления из ММП пластовых флюидов (газ, рассолы, вода) и компенсации снижения арочного эффекта.- provide backpressure (repression) on the walls of the borehole by optimizing the density of the solution to prevent formation fluids from the IMF (gas, brines, water) and compensate for the reduction of the arch effect.

Для профилактики теплоэрозионного разрушения стенок скважины, обеспечения транспорта выбуренной породы по стволу скважины, предупреждения газообразования в результате гидраторазложений, снижения агрессии соленасыщенных пластовых флюидов охлажденный буровой раствор при бурении под направление должен иметь следующие основные показатели структурно-механических, реологических и фильтрационных свойств:In order to prevent thermal erosion destruction of the walls of the well, to ensure the transportation of cuttings along the wellbore, to prevent gas formation as a result of hydration, to reduce the aggression of salt-saturated formation fluids, the cooled drilling fluid must have the following basic structural, mechanical, rheological and filtration properties when drilling in the direction:

- плотность от 1360 до 1420 кг/м3;- density from 1360 to 1420 kg / m 3 ;

- статическое напряжение сдвига за 1 мин не менее 60 дПа;- static shear stress for 1 min at least 60 dPa;

- динамическое напряжение сдвига до 230 дПа;- dynamic shear stress up to 230 dPa;

- пластическая вязкость до 35 мПа·с;- plastic viscosity up to 35 MPa · s;

- показатель статической фильтрации 6,5 см3/30 мин.- static filtration rate of 6.5 cm 3/30 min.

Основные осложнения при бурении наклонно направленного ствола под кондуктор (второй участок) - образование желобов при растеплении мерзлых глин и переувлажнении стенок скважины, сальникообразование при диспергации высокоактивных монтмориллонитовых пород, газопроявления при вскрытии газогидратных линз, образование «шламовых» подушек (дюнообразование) на участках ствола с углом наклона более 45°. Для профилактики возможных осложнений при бурении под кондуктор необходимо:The main complications when drilling an oblique directional bore under the conductor (second section) are the formation of troughs during thawing of frozen clay and waterlogging of the borehole walls, gland formation during dispersion of highly active montmorillonite rocks, gas manifestations when opening gas hydrate lenses, the formation of "slurry" cushions on the dune tilt angle of more than 45 °. To prevent possible complications when drilling under the conductor, you must:

- обеспечить транспорт шлама по наклонно направленному стволу путем оптимизации реологических и структурно-механических свойств бурового раствора за счет применения высокомолекулярных реагентов многофункционального действия;- to ensure the transport of sludge along an inclined directional shaft by optimizing the rheological and structural-mechanical properties of the drilling fluid through the use of high molecular weight reagents of multifunctional action;

- улучшить смазочные свойства бурового раствора для профилактики прихватов бурильного инструмента и передачи осевой нагрузки на долото за счет применения смазочных добавок с ингибирующим действием;- improve the lubricating properties of the drilling fluid for the prevention of sticking of the drilling tool and the transmission of axial load on the bit due to the use of lubricating additives with an inhibitory effect;

- ограничить воздействие дисперсионной среды бурового раствора на глинистые породы и выбуренный шлам путем снижения показателя фильтрации и применения в составе бурового раствора ингибирующих полимерных добавок.- to limit the impact of the dispersion medium of the drilling fluid on clay rocks and cuttings cuttings by reducing the filtration rate and the use of inhibitory polymer additives in the composition of the drilling fluid.

Для обеспечения транспорта шлама и очистки наклонно направленного ствола, предупреждения прихватов бурильного инструмента, снижения гидратации глинистых пород при бурении отложений тибейсалинской, ганькинской, березовской свит буровой раствор должен иметь следующие показатели основных технологических свойств:To ensure the transport of sludge and the cleaning of an inclined directional shaft, to prevent sticking of a drilling tool, to reduce the hydration of clay rocks during drilling of deposits of the Tibeysalinsky, Gankinsky, Berezovsky suites, the drilling fluid must have the following indicators of the main technological properties:

- плотность от 1136 до 1155 кг/м3;- density from 1136 to 1155 kg / m 3 ;

- статическое напряжение сдвига за 1 мин не менее 35 дПа;- static shear stress for 1 min at least 35 dPa;

- статическое напряжение сдвига за 10 мин не менее 50 дПа;- static shear stress for 10 min at least 50 dPa;

- пластическая вязкость до 22 мПа·с;- plastic viscosity up to 22 MPa · s;

- динамическое напряжение сдвига до 190 дПа;- dynamic shear stress up to 190 dPa;

- показатель статической фильтрации не более 4 см3/30 мин;- static filtration rate not more than 4 cm 3/30 min;

- коэффициент липкости фильтрационной корки не более 0,15.- the stickiness coefficient of the filter cake is not more than 0.15.

Третий участок приурочен к интервалу бурения под промежуточную колонну в отложениях марреселинской, яронгской свит и к интервалу бурения под эксплуатационную колонну в отложениях танопчинской свиты. Максимальная протяженность «открытого» ствола при бурении под промежуточную колонну достигает 2900 м, при бурении под эксплуатационную - 1100 м (скважины на пласты TП1-5 с коэффициентом отклонения 2,92). Основные осложнения при бурении этого участка - шламонакопление, уступо- и желобообразования, посадки, затяжки, прихваты бурильного инструмента, поглощения бурового раствора на границе литологически неоднородных горных пород. Большая протяженность «открытого» ствола с углом наклона от 50,2° до 86,7°, а также высокие контактные усилия элементов оснастки бурильных и обсадных колонн на внутренние стенки обсаженной и необсаженной частей ствола затрудняют передачу осевой нагрузки на долото и увеличивают опасность «недоспуска» обсадных труб до проектной глубины. Для профилактики возможных осложнений при бурении под промежуточную колонну (пласты ТП1-5, ТП10, ТП11, ТП26, БЯ1, БЯ2) и при бурении под эксплуатационную колонну (пласты ПК1, ТП1-5, ТП10, ТП11, ТП26, БЯ1, БЯ2) необходимо:The third section is confined to the interval for drilling under the intermediate string in the sediments of the Marreselinsky and Yarong Formations and to the interval for drilling for the production string in the deposits of the Tanopcha Formation. The maximum length of the “open” bore when drilling under an intermediate string reaches 2900 m, while drilling for production - 1100 m (wells on formations TP 1-5 with a deviation coefficient of 2.92). The main complications during the drilling of this area are sludge accumulation, step- and groove formation, landing, tightening, sticking of a drilling tool, and absorption of drilling fluid at the boundary of lithologically heterogeneous rocks. The large length of the “open” bore with an angle of inclination of 50.2 ° to 86.7 °, as well as the high contact forces of the tooling elements of the drill and casing strings on the inner walls of the cased and uncased parts of the barrel make it difficult to transfer axial load to the bit and increase the risk of “under-clearance” »Casing to the design depth. For the prevention of possible complications when drilling under an intermediate string (formations TP 1-5 , TP 10 , TP 11 , TP 26 , BY 1 , BY 2 ) and when drilling under a production string (formations PK 1 , TP 1-5 , TP 10 , TP 11 , TP 26 , BY 1 , BY 2 ) is necessary:

- обеспечить формирование качественного ствола и долговременную устойчивость стенок скважины путем защиты горных пород от гидратации (набухания) за счет применения специальных компонентов буровых растворов с высоким ингибирующим действием;- to ensure the formation of a quality trunk and long-term stability of the walls of the well by protecting rocks from hydration (swelling) through the use of special components of drilling fluids with a high inhibitory effect;

- обеспечить транспорт выбуренной породы по длиннопротяженному стволу для предотвращения накопления его на нижней стенке ствола путем повышения взвешивающей способности бурового раствора за счет применения реагентов с псевдопластичным и структурообразующим действием;- to ensure the transport of cuttings along a long trunk to prevent its accumulation on the bottom wall of the trunk by increasing the weighing ability of the drilling fluid through the use of reagents with pseudoplastic and structure-forming action;

- снизить липкость фильтрационной корки и коэффициент трения на контакте «металл - металл» до минимально возможных значений, обеспечивающих передачу осевой нагрузки на долото и профилактику прихватов бурильного инструмента и спуск обсадных колонн до проектной глубины;- reduce the stickiness of the filter cake and the coefficient of friction at the metal-metal contact to the minimum possible values that ensure the transmission of the axial load on the bit and the prevention of sticking of the drilling tool and the descent of the casing to the design depth;

- оптимизировать состав бурового раствора для управления его свойствами в условиях длительной циркуляции путем применения реагентов, устойчивых к механодеструкции.- to optimize the composition of the drilling fluid to control its properties in conditions of prolonged circulation by using reagents that are resistant to mechanical degradation.

При бурении третьего участка для безопасного вскрытия пластов плотность раствора должна составлять: пласт ПК1 от 1150 кг/м3, пласты танопчинской свиты (кроме ТП26) от 1070 кг/м3. Дополнительные требования к технологическим свойствам бурового раствора (в сравнении с кондуктором), направленные на профилактику осложнений при бурении третьего участка, следующие:When drilling the third section for safe opening of formations, the density of the solution should be: formation PK 1 from 1150 kg / m 3 , formations of the Tanopchinsky suite (except TP 26 ) from 1070 kg / m 3 . Additional requirements for the technological properties of the drilling fluid (in comparison with the conductor), aimed at preventing complications during drilling of the third section, are as follows:

- показатель статической фильтрации не более 3 см3/30 мин;- figure static filtering is not more than 3 cm 3/30 min;

- коэффициент трения «металл - металл» не более 0,1;- coefficient of friction "metal - metal" not more than 0.1;

- коэффициент липкости фильтрационной корки от 0,1 до 0,2.- the stickiness coefficient of the filter cake from 0.1 to 0.2.

Остальные показатели (статическое напряжение сдвига, динамическое напряжение сдвига, пластическая вязкость) бурового раствора при бурении третьего участка остаются в пределах, указанных для бурения под кондуктор. Ассортимент применяемых компонентов бурового раствора также не меняется. Основными компонентами являются многофункциональные реагенты - полисахаридная целлюлоза ПАЦ и смазочная добавка КСД.The remaining indicators (static shear stress, dynamic shear stress, plastic viscosity) of the drilling fluid during drilling of the third section remain within the limits indicated for drilling under the conductor. The range of components used in the drilling fluid also does not change. The main components are multifunctional reagents - PAC polysaccharide cellulose and KSD lubricant additive.

Вскрытие продуктивных пластов ТП26, БЯ1, БЯ2 (четвертый участок) осуществляется наклонно направленным горизонтальным стволом с зенитным углом до 84,2°, со спуском хвостовика-фильтра. Протяженность ствола в продуктивных пластах от 640 м (ТП26) до 1600 м (БЯ1, БЯ2). Температура горных пород в продуктивных пластах составляет от 90°C до 95°C. Коэффициент аномальности пластового давления меняется от 1,71 (пласт ТП26) до 1,83 (пласт БЯ2). С учетом этого плотность бурового раствора должна иметь значения до 1800 кг/м3 (пласт ТП26). Утяжеленный буровой раствор должен иметь следующие структурно-механические и реологические свойства:The opening of productive formations TP 26 , BY 1 , BY 2 (the fourth section) is carried out by an inclined horizontal shaft with an anti-aircraft angle of up to 84.2 °, with the descent of the filter shank. The length of the trunk in productive formations is from 640 m (TP 26 ) to 1600 m (BY 1 , BY 2 ). The temperature of the rocks in the reservoir is 90 ° C to 95 ° C. The reservoir pressure anomaly coefficient varies from 1.71 (TP 26 reservoir) to 1.83 (BY 2 reservoir). With this in mind, the density of the drilling fluid should have values up to 1800 kg / m 3 (reservoir TP 26 ). Weighted drilling fluid should have the following structural-mechanical and rheological properties:

- показатель статической фильтрации не более 3 см3/30 мин;- static filtration rate not more than 3 cm 3/30 min;

- статическое напряжение сдвига (CHC1/10) не более 60/90 дПа;- static shear stress (CHC 1/10 ) not more than 60/90 dPa;

- пластическая вязкость до 90 мПа·с;- plastic viscosity up to 90 MPa · s;

- динамическое напряжение сдвига до 190 дПа.- dynamic shear stress up to 190 dPa.

Для забуривания скважины готовится раствор состава, мас.%: глинопорошок 2,00; биополимер КК Робус 0,12-0,15; полианионная целлюлоза ПАЦ В 0,12-0,15; смазочная добавка КСД 1,5; «Софексил 40» 0,10; вода 96,16-96,10; баритовый утяжелитель 50,00-62,00 (сверх 100) с плотностью 1360-1420 кг/м3 с технологическими показателями, указанными в таблице 2 (растворы 1, 2).For drilling a well, a composition solution is prepared, wt.%: Clay powder 2.00; biopolymer KK Globus 0.12-0.15; PAC polyanionic cellulose B 0.12-0.15; KSD lubricant additive 1.5; "Sofexil 40"0.10; water 96.16-96.10; barite weighting agent 50.00-62.00 (over 100) with a density of 1360-1420 kg / m 3 with the technological parameters indicated in table 2 (solutions 1, 2).

Раствор для бурения под кондуктор с целью сокращения отходов бурения и водопотребления получен путем 2,5-кратного разбавления растворов (составы 1, 2) минерализованной (3% NaCl) водой (для доказательства возможности использования морской воды) до плотности 1115-1136 кг/м3. Осуществлен замер технологических показателей этого раствора, который показал их несоответствие проектируемым: ρ=1115-1136 кг/м3; Ф=14 см3/30 мин; CHC1/10=0/0; η=2,5 мПа·с; τ0=16,8 дПа, после чего раствор дообработан до требуемых технологических показателей: ρ=1115-1136 кг/м3; Ф=не более 4 см3/30 мин; СНС1/10=не менее 35/50; η=до 22 мПа·с; τ0=до 190 дПа. Или в количественном выражении раствор дополнительно обработан реагентами, мас.%: биополимер КК Робус 0,26-0,29; полианионная целлюлоза ПАЦ H 0,45-0,49; смазочная добавка КСД 1,24-1,50; жидкость гидрофобизирующая «Софексил 40» 0,20. Повторный замер технологических показателей (составы 3, 4) показал, что они находятся в пределах проектных. При промывке под промежуточную и эксплуатационную колонну раствор из-под кондуктора (составы 3, 4) подвергается 1,7-кратному разбавлению до ρ=1070 кг/м3, замеряются его технологические показатели: Ф=10 см3/30 мин; φск=0,3; φтр=0,5; СНС1/10=0/0 дПа; η=2,0 мПа·с; τ0=15 дПа. Результаты замеров показывают их несоответствие требуемым, раствор дообрабатывается реагентами, мас.%: глинопорошок 0,5; смазочная добавка КСД 8,8-9,0; «Софексил 40» 0,4 до технологически требуемых показателей: ρ=1070-1150 кг/м3; Ф=2,3 см3/30 мин; СНС1/10=24/60-23/37 дПа; η=22,5-28 мПа·с; τ0=125-172 дПа; φск=0,19-0,2; φтр=0,02-0,025 (составы 5, 6), которые находятся в пределах запроектированных.A solution for drilling under a conductor in order to reduce drilling waste and water consumption was obtained by diluting 2.5 times the solutions (compositions 1, 2) with mineralized (3% NaCl) water (to prove the possibility of using sea water) to a density of 1115-1136 kg / m 3 . The technological indicators of this solution were measured, which showed their inconsistency with the designed ones: ρ = 1115-1136 kg / m 3 ; F = 14 cm 3/30 min; CHC 1/10 = 0/0; η = 2.5 MPa · s; τ 0 = 16.8 dPa, after which the solution is further processed to the required technological parameters: ρ = 1115-1136 kg / m 3 ; F = not more than 4 cm 3/30 min; SNA 1/10 = not less than 35/50; η = up to 22 MPa · s; τ 0 = up to 190 dPa. Or, in quantitative terms, the solution is additionally treated with reagents, wt.%: Kobus biopolymer 0.26-0.29; PAN polyanionic cellulose H 0.45-0.49; KSD lubricant additive 1.24-1.50; hydrophobizing liquid "Sofexil 40" 0.20. Repeated measurement of technological indicators (compositions 3, 4) showed that they are within the design limits. When washing a production tubing and the intermediate solution from the conductor (formulations 3, 4) is subjected to 1,7-fold dilution to ρ = 1070 kg / m 3, its technological parameters are measured: F = 10 cm 3/30 min; φ ck = 0.3; φ Tr = 0.5; SNA 1/10 = 0/0 dPa; η = 2.0 MPa · s; τ 0 = 15 dPa. The measurement results show their mismatch with the required, the solution is further processed with reagents, wt.%: Clay powder 0.5; KSD lubricant additive 8.8-9.0; "Sofexil 40" 0.4 to the technologically required indicators: ρ = 1070-1150 kg / m 3 ; F = 2.3 cm 3/30 min; SNA 1/10 = 24 / 60-23 / 37 dPa; η = 22.5-28 MPa · s; τ 0 = 125-172 dPa; φ ck = 0.19-0.2; φ Tr = 0.02-0.025 (compositions 5, 6), which are within the limits of the designed.

Для вскрытия пластов с АВПД (ТП26, БЯ1, БЯ2) буровой раствор из-под эксплуатационной колонны утяжеляется баритом до плотности 1800 кг/м (состав 7). Замер его технологических показателей после утяжеления показывает соответствие проектным: ρ=1800 кг/м3; Ф=2,4 см3/30 мин; СНС1/10=34/67 дПа; η=85 мПа·с; τ0=172 дПа.To open the reservoirs with AVPD (TP 26 , BY 1 , BY 2 ), the drilling fluid from under the production string is weighted with barite to a density of 1800 kg / m (composition 7). Measurement of its technological indicators after weighting shows compliance with the design: ρ = 1800 kg / m 3 ; F = 2.4 cm 3/30 min; SNA 1/10 = 34/67 dPa; η = 85 MPa · s; τ 0 = 172 dPa.

Предполагается, что технология очистки буровых растворов и комплектность оборудования при строительстве скважин соответствует СТО Газпром 2-3.2-198-2008 /Руководство по технологии очистки буровых растворов при строительстве скважин на месторождениях Тюменской области. - М.: ИРЦ Газпром, 2008/.It is assumed that the technology for cleaning drilling fluids and the completeness of equipment during well construction complies with STO Gazprom 2-3.2-198-2008 / Guidelines for the technology for cleaning drilling fluids during well construction in the fields of the Tyumen Region. - M.: IRC Gazprom, 2008 /.

Рекомендуется четырехступенчатая система очистки буровых растворов с дополнительными средствами очистки, включающая:A four-stage drilling fluid cleaning system with additional cleaning agents is recommended, including:

- вибрационные сита;- vibrating sieves;

- пескоотделитель;- sand separator;

- илоотделитель;- desilter;

- центрифуга для отделения твердой фазы;- a centrifuge to separate the solid phase;

- дополнительные средства очистки: ситогидроциклонный сепаратор; конвейерный сепаратор.- additional cleaning agents: sieve-hydrocyclone separator; conveyor separator.

Необходимые размеры ячеи ситовых панелей вибрационных сит, диаметры песковых насадок пескоотделителя и илоотделителя, а также режим работы центрифуги для обеспечения качественной очистки буровых растворов и поддержания их проектных показателей представлены в таблице 3.The required mesh sizes of vibrating sieve screens, the diameters of the sand nozzles of the sand separator and desilter, as well as the centrifuge operating mode to ensure high-quality cleaning of drilling fluids and maintain their design parameters, are presented in table 3.

Ингибирующая способность бурового раствора, предназначенного для бурения под кондуктор, была оценена с использованием тестера продольного набухания в динамическом режиме, фирмы OFITE, при температуре 25°C по отношению к образцу глины с выходом 2,4 м3/т, по минералогическому составу, близкому к выбуренной породе северных месторождений. Результаты испытаний представлены графически (фиг.1). Установлено, что набухание (K) глиноматериала в разработанном растворе (кривая 2) в сравнении с набуханием в дистиллированной воде (кривая 1) уменьшается в 3 раза, что подтверждает факт того, что раствор обладает хорошими ингибирующими свойствами.The inhibitory ability of a drilling fluid intended for conductor drilling was evaluated using OFITE dynamic swelling dynamic tester at a temperature of 25 ° C relative to a clay sample with a yield of 2.4 m 3 / t, according to the mineralogical composition close to the cuttings of the northern deposits. The test results are presented graphically (figure 1). It was found that the swelling (K) of the clay material in the developed solution (curve 2) in comparison with the swelling in distilled water (curve 1) is reduced by 3 times, which confirms the fact that the solution has good inhibitory properties.

Ингибирующая способность растворов для бурения под промежуточную и эксплуатационную колонны оценивалась по тестеру OFITE в динамическом режиме при t=80°C (температура, максимально приближенная к пластовым условиям). Наблюдается снижение набухания в разработанных растворах плотностью 1,07 (кривая 4), плотностью 1,15 (кривая 3), плотностью 1,80 (кривая 1) в сравнении с набуханием в дистиллированной воде до 4-5 раз (фиг.2).The inhibitory ability of drilling fluids for intermediate and production casing was assessed using the OFITE tester in dynamic mode at t = 80 ° C (temperature as close as possible to reservoir conditions). There is a decrease in swelling in the developed solutions with a density of 1.07 (curve 4), a density of 1.15 (curve 3), a density of 1.80 (curve 1) compared with swelling in distilled water up to 4-5 times (figure 2).

Сравнение заявляемого способа применения бурового раствора с известным /Р Газпром 2-3.2-269-2008. Составы буровых растворов и режимы циркуляции для бурения скважин в акватории Тазовской и Обской губ. - М: Газпром экспо, 2009. - 33 с./ путем произведенного расчета необходимого объема бурового раствора для бурения скважин на залежи пластов БЯ1 и БЯ2 с коэффициентом отклонения 3,89 и протяженностью ствола 9806 м для конструкций, представленных в таблице 4, по методике расчета объемов буровых растворов для строительства скважин на месторождениях Тюменской области /Р Газпром 2-3.2-198-2008. Руководство по технологии очистки буровых растворов при строительстве скважин на месторождениях Тюменской области. - М.: ИРЦ Газпром, 2008/ показали, что предлагаемый способ применения заявляемого бурового раствора позволяет на 44% сократить его объем, а следовательно, и объем водопотребления и образующихся отходов бурения, а также сэкономить химреагенты.Comparison of the proposed method of applying the drilling fluid with the well-known / R Gazprom 2-3.2-269-2008. Compositions of drilling fluids and circulation modes for drilling wells in the waters of the Taz and Ob gulfs. - M: Gazprom expo, 2009. - 33 pp. / By calculating the required volume of drilling fluid for drilling wells in the reservoirs of formations BY 1 and BY 2 with a deviation coefficient of 3.89 and a trunk length of 9806 m for the structures shown in table 4, according to the methodology for calculating the volume of drilling fluids for well construction in the fields of the Tyumen region / R Gazprom 2-3.2-198-2008. Guidance on the technology for cleaning drilling fluids during well construction in the fields of the Tyumen region. - M .: IRC Gazprom, 2008 / showed that the proposed method of using the inventive drilling fluid can reduce its volume by 44%, and consequently, the volume of water consumption and generated drilling waste, as well as save chemicals.

Таким образом, заявляемый состав и способ применения бурового раствора с высокореологическими свойствами на основе однотипной дисперсионной среды с одинаковым ассортиментом компонентов обеспечивают возможность регулирования технологических параметров бурового раствора для проводки длиннопротяженных участков ствола с большим углом наклона и спуска обсадных колонн до проектных отметок, значительно сокращают объемы водопотребления и отходов бурения, а также химреагентов.Thus, the claimed composition and method of using a drilling fluid with highly rheological properties based on the same dispersion medium with the same assortment of components provides the ability to control the technological parameters of the drilling fluid for conducting long sections of the wellbore with a large angle of inclination and lowering the casing strings to design marks, significantly reducing water consumption and drilling waste, as well as chemicals.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Таблица 3Table 3 Размеры ячеи ситовых панелей, диаметров песковых насадок и режим работы центрифугиSieve sizes of mesh panels, diameters of sand nozzles and centrifuge operating mode Интервал бурения, мDrilling interval, m Размер ячеи ситовых панелей, ммThe mesh size of the sieve panels, mm Диаметр песковых насадок, ммDiameter of sand nozzles, mm Режим работы центрифугиCentrifuge Mode конвейерный сепараторconveyor separator СВЛSVL СГСGHS пескоот делительsand divider илоотде лительseptic tank отделение твердой фазыsolid separation об/минrpm м3m 3 / h 0-140 (20) направление 140 (200)-665 (720) кондуктор0-140 (20) direction 140 (200) -665 (720) conductor 0,9×0,90.9 × 0.9 0,5×0,50.5 × 0.5 0,071×0,0710.071 × 0.071 22-2522-25 8-108-10 1700-22001700-2200 15-1815-18 665 (720)-1360 пром. колонна665 (720) -1360 prom. column -- 0,4×0,40.4 × 0.4 0,071×0,0710.071 × 0.071 16-1816-18 8-108-10 1700-22001700-2200 15-1815-18 1360-2900 (4250) экспл. колонна1360-2900 (4250) expl. column -- 0,25×0,250.25 × 0.25 0,071×0,0710.071 × 0.071 16-1816-18 8-108-10 1700-22001700-2200 15-1815-18

Таблица 4Table 4 Конструкции скважин на залежь пластов БЯ1 и БЯ2 Well Designs for a Formation Bed BB 1 and BB 2 Наименование обсадной колонныName of casing Характеристика обсадных трубCasing Characteristics Интервал спуска обсадных колонн по стволу (по вертикали), м, при коэффициенте отклонения 3,89The interval of descent of the casing strings along the bore (vertical), m, with a deviation coefficient of 3.89 Диаметр, ммDiameter mm Толщина стенки, ммWall thickness mm НаправлениеDirection 426426 10,0010.00 0-1400-140 КондукторConductor 324324 9,509.50 0-1312(0-720)0-1312 (0-720) ПромежуточнаяIntermediate 245245 10,0310.03 0-797 (0-619)0-797 (0-619) 8,948.94 0-4573 (0-1360)0-4573 (0-1360) ЭксплуатационнаяOperational 178178 11,5011.50 0-2500-250 11,5011.50 250-797 (250-619)250-797 (250-619) 9,199.19 797-8343 (619-2100)797-8343 (619-2100) Хвостовик-фильтрShank Filter 127 ФБ-127127 FB-127 9,199.19 7808-9806 (1995-2385)7808-9806 (1995-2385) 9,199.19 9806-9956 (2385-2400)9806-9956 (2385-2400) ЛифтоваяLift 8989 7,347.34 0-797 (0-619)0-797 (0-619) 6,456.45 797-7808 (619-1995)797-7808 (619-1995) 6,456.45 7808-9806(1995-2385)7808-9806 (1995-2385)

Claims (2)

1. Буровой раствор для промывки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях многолетнемерзлых и высококоллоидальных глинистых пород, состоящий из глинопорошка, воды и добавок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глинопорошок 0,80-2,00; биополимер «КК Робус» 0,08-0,35; полианионная целлюлоза ПАЦ В 0,12-0,55; жидкость гидрофобизирующая «Софэксил 40» 0,10-0,70; смазочная добавка КСД 1,50-10,00; вода 87,79-96,20; баритовый утяжелитель 4,50-144,00 сверх 100
1. Drilling fluid for flushing long-length steep wells in permafrost and highly colloidal clay rocks, consisting of clay powder, water and additives in the following ratio of components, wt.%:
clay powder 0.80-2.00; KK Globus biopolymer 0.08-0.35; PAN B polyanionic cellulose 0.12-0.55; water-repellent fluid "Sofexil 40" 0.10-0.70; KSD lubricant additive 1.50-10.00; water 87.79-96.20; barite weighting agent 4.50-144.00 in excess of 100
2. Способ применения бурового раствора для промывки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях многолетнемерзлых и высококоллоидальных глинистых пород, заключающийся в том, что для забуривания готовят буровой раствор по п.1 плотностью 1360-1420 кг/м3, нагнетают его в скважину, используя при бурении под направление, после чего проводят 4-х ступенчатую механическую очистку от выбуренной породы отработанного из-под направления бурового раствора, разбавляют его минерализованной водой в 2,5 раза до плотности 1136-1155 кг/м3, измеряют технологические показатели полученного раствора и доводят их до проектных значений путем дообработки ассортиментом реагентов и до соотношений раствора по п.1, затем нагнетают полученный раствор в скважину, используя его для бурения под кондуктор, после этого проводят 4-х ступенчатую механическую очистку от выбуренной породы отработанного из-под кондуктора бурового раствора, разбавляют его минерализованной водой в 1,7 раза до плотности 1070 кг/м3, измеряют технологические показатели полученного раствора и доводят их до проектных значений путем дообработки ассортиментом реагентов и до соотношений раствора по п.1 и используют его для бурения под промежуточную и эксплуатационную колонну, вновь проводят 4-х ступенчатую механическую очистку от выбуренной породы отработанного бурового раствора, обрабатывают баритовым утяжелителем до плотности 1800 кг/м3, измеряют его технологические показатели и доводят их до проектных значений путем дообработки ассортиментом реагентов и до соотношений раствора по п.1, этот раствор используют для бурения под хвостовик. 2. The method of application of the drilling fluid for washing long-length steeply directed wells in the conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, which consists in the fact that for drilling the drilling fluid according to claim 1 with a density of 1360-1420 kg / m 3 is prepared, injected into the well, using while drilling under the direction, after which a 4-step mechanical cleaning of the cuttings spent from the direction of the drilling fluid is carried out, diluted with mineralized water 2.5 times to a density of 1136-1155 kg / m 3 , the tech the biological parameters of the resulting solution and bring them to design values by further processing the assortment of reagents and to the ratios of the solution according to claim 1, then inject the resulting solution into the well, using it to drill under the conductor, then carry out a 4-stage mechanical cleaning of the cuttings from under the mud conductor, dilute it with mineralized water 1.7 times to a density of 1070 kg / m 3 , measure the technological parameters of the resulting solution and bring them to the design values m of additional processing with the assortment of reagents and to the ratio of the mortar according to claim 1 and using it for drilling under the intermediate and production casing, again carry out a 4-step mechanical cleaning of the cuttings of the spent drilling fluid, treated with barite weighting agent to a density of 1800 kg / m 3 , measure its technological parameters and bring them to design values by further processing the range of reagents and to the ratio of the solution according to claim 1, this solution is used for drilling under the shank.
RU2011149322/03A 2011-12-02 2011-12-02 Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method RU2483091C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149322/03A RU2483091C1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149322/03A RU2483091C1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2483091C1 true RU2483091C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011149322/03A RU2483091C1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483091C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2582197C1 (en) * 2015-03-25 2016-04-20 Александр Александрович Третьяк Drilling mud
RU2683448C1 (en) * 2018-02-12 2019-03-28 Публичное акционерное общество "Газпром" Strengthened mineralized boring solution for the opening of productive plates with abnormally high plastic pressure
RU2704658C2 (en) * 2017-10-11 2019-10-30 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Drilling mud for construction of wells in unstable clay and non-cemented soils and method for production thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1141109A1 (en) * 1982-08-11 1985-02-23 Красноярский Отдел Бурения И Испытания Скважин Восточно-Сибирского Научно-Исследовательского Института Геологии,Геофизики И Минерального Сырья Drilling mud
US4719021A (en) * 1984-11-28 1988-01-12 Sun Drilling Products Corporation Shale-stabilizing drilling fluids and method for producing same
RU2242492C2 (en) * 2003-01-29 2004-12-20 Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефти" Открытого акционерного общества "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Drilling fluid for drilling in collapsing rocks and exposing productive formations
RU2274651C1 (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") Polymer-clay fluid for drilling well in permafrost rock
RU2278890C1 (en) * 2005-03-09 2006-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
RU2298575C1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "ЭКСБУР и Ко" Drilling fluid (variations)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1141109A1 (en) * 1982-08-11 1985-02-23 Красноярский Отдел Бурения И Испытания Скважин Восточно-Сибирского Научно-Исследовательского Института Геологии,Геофизики И Минерального Сырья Drilling mud
US4719021A (en) * 1984-11-28 1988-01-12 Sun Drilling Products Corporation Shale-stabilizing drilling fluids and method for producing same
RU2242492C2 (en) * 2003-01-29 2004-12-20 Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефти" Открытого акционерного общества "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Drilling fluid for drilling in collapsing rocks and exposing productive formations
RU2274651C1 (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") Polymer-clay fluid for drilling well in permafrost rock
RU2278890C1 (en) * 2005-03-09 2006-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
RU2298575C1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "ЭКСБУР и Ко" Drilling fluid (variations)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2582197C1 (en) * 2015-03-25 2016-04-20 Александр Александрович Третьяк Drilling mud
RU2704658C2 (en) * 2017-10-11 2019-10-30 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Drilling mud for construction of wells in unstable clay and non-cemented soils and method for production thereof
RU2683448C1 (en) * 2018-02-12 2019-03-28 Публичное акционерное общество "Газпром" Strengthened mineralized boring solution for the opening of productive plates with abnormally high plastic pressure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015380501B2 (en) Lost circulation materials comprising cane ash
Khodja et al. Drilling fluid technology: performances and environmental considerations
US7549474B2 (en) Servicing a wellbore with an aqueous based fluid comprising a clay inhibitor
RU2695198C1 (en) Connection with rare-earth elements for improvement of characteristics of well processing compositions
WO2012037600A1 (en) Drilling fluid additive
EA021679B1 (en) A slurry for treating a wellbore and a method of reducing loss of wellbore fluid based thereon
Growcock et al. Drilling fluids
Ahmed et al. An overview of the common water-based formulations used for drilling onshore gas wells in the Middle East
AU2014389541B2 (en) Organic water scavenging additives for use in drilling fluids
Nutskova et al. Research of oil-based drilling fluids to improve the quality of wells completion
RU2483091C1 (en) Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method
RU2582197C1 (en) Drilling mud
NO20161601A1 (en) An invert emulsion drilling fluid containing an internal phase of a polyol and salt-water solution
RU2386656C1 (en) Drilling fluid for well construction in difficult conditions, mainly for drilling extended-reach wells and horizontal wells
CN1978584A (en) Harm-free core-drilling fluid, and its preparing method and use
RU2612040C2 (en) Polymer-emulsion drilling mud
RU2710654C1 (en) Highly inhibited invert drilling agent
Dobson et al. Laboratory development and field application of a novel water-based drill-in fluid for geopressured horizontal wells
US10030192B2 (en) Freeze/thaw stable latex emulsion for treatment of well bore tar
EP3568450B1 (en) A mixture for obtaining a drilling fluid for drilling plants for wells and excavations for civil and industrial engineering works and drilling fluids so obtained
RU2787698C1 (en) Technological liquid for fixing unstable clay-argillite deposits in oil and gas wells
RU2816934C1 (en) Wellbore servicing fluid, methods of manufacture and use thereof
AU2013408755B2 (en) Lubricant for high pH water based mud system
RU2708849C1 (en) Nanostructured high-inhibited drilling fluid
US20230167349A1 (en) Wellbore Servicing Fluid and Methods of Making and Using Same