Экологически безопасные смазочные добавки и химреагенты для бурения нефтегазовых скважин в восточной сибири

16.07.2018

Для условий бурения разведочных и эксплуатационных нефтегазовых скважин в Восточной Сибири разработаны и применены отечественные экологически безопасные смазочные добавки серии «ФК» и «ФК-2000» на основе фосфатидов, эфиров и калиевых солей жирных кислот растительных масел и химреагенты производства ООО «НПО «Химбурнефть» в биополимерных системах буровых растворов «HBN BIO PRO» на водной основе.

Горно-геологические условия строительства скважин нефтяных и газоконденсатных месторождений (ГКМ) в Восточной Сибири обусловлены несовместимыми условиями бурения верхнего надсолевого интервала с зонами поглощений — аномально низких пластовых давлений (АНПД), солевого интервала с зонами аномально высоких пластовых давлений (АВПД) рапопроявлений (рассолов солей) и продуктивных залежей углеводородов, которые усугубляются повышенными экологическими требованиями и климатическими условиями. Такими сложными горно-геологическими условиями залегания углеводородов характеризуются: Ковыктинское, Ангарские, Левобережное, Чиканское ГКМ Иркутской области, Берямбинское, Собинское, Куюмбинское нефтегазовые месторождения Красноярского края и большинство других месторождений углеводородов в Восточной Сибири.

Специалисты ООО «НПО «Химбурнефть» для бурения надсолевых отложений с интервалами АНПД разработали биополимерные буровые растворы на водной основе серии «HBN BIO PRO», которые обеспечивают низкие значения плотности 0,95–1,04 г/см3 в условиях АНПД и способствуют снижению затрат на ликвидацию поглощений. Для бурения солевого комплекса разработаны высокоминерализованные биополимерные буровые растворы утяжеленные нитратом кальция, кислоторастворимыми карбонатами или баритом (магбаром) до плотности 2,55 г/см3.

Преимуществом таких биополимерных буровых растворов серии «HBN BIO PRO» от традиционных соленасыщенных полимерглинистых буровых растворов являются:


• улучшенные структурно-реологические свойства, характеризующиеся высокой псевдопластичностью и способностью максимально транспортировать на поверхность выбуренные горные породы и солевой шлам без размыва;


• повышенная седиментационная устойчивость бурового раствора до 98–100%;


• полное удовлетворение требований геологических служб по отбору керна и ГИС разведочных скважин;


• повышенные ингибирующие и антикоррозионные свойства, обеспечивающие предотвращение размыва каменных солей, повышение долговечности бурового инструмента и забойных двигателей;


• улучшенные смазочные и противоприхватные свойства, снижающие и исключающие дифференциальные прихваты и затяжки бурового инструмента;


• способность утяжеляться до плотности 2,55 г/см3 при условиях возникновения АВПД;


• пожаро-, взрывобезопасность и экологичность биополимерной системы на водной основе, содержащих внутриструктурные диспергируемые смазочные добавки.

Для бурения продуктивного подсолевого комплекса специалистами ООО «НПО «Химбурнефть» разработаны ингибирующие биополимерные буровые растворы серии «HBN BIO PRO» плотностью 1,02-1,18 г/см3, которые имеют:


• улучшенные ингибирующие (по отношению к глинам) и поверхностно-активные свойства раствора, обеспечивающие качественное первичное вскрытие продуктивных горизонтов и сохраняющие коллекторские свойства нефтяных пластов;


• улучшенные структурно-реологические свойства, которые обеспечивают эффективную очистку горизонтального участка скважины от выбуренного шлама;


• низкие потери фильтрации в забойных условиях.

Для приготовления биополимерных буровых растворов серии «HBN BIO PRO» специально в ООО «НПО «Химбурнефть» выпускаются экологически безопасные ингибирующие, противоприхватные и противосальниковые смазочные добавки серии «ФК» и «ФК-2000» на основе фосфатидов и калиевых солей или эфиров жирных кислот растительных масел [ 1 ], а также химреагенты (см. табл.1), обеспечивающие уникальные улучшенные технологические и эксплуатационные параметры буровых растворов для Восточной Сибири.


Высокая эффективность экологически безопасных многофункциональных смазочных добавок (см. рис.1) и преимущества ингредиентов, разработанных для биополимерных системах растворов «HBN BIO PRO» [ 2 ], например, солестойкой смазочной добавки ФК-2000 Плюс и биополимерного химреагента АСГ-1, состоит в том, что они обеспечивают:
• полное внутриобъемное диспергирование в соленасыщенных водных растворах, содержащих катионы одно- и поливалентных металлов: Na+, K+, Ca2+, Al3+, Mg2+;


• снижение межфазного натяжения фильтрата бурового раствора в продуктивных пластах для сохранения их естественной проницаемости;


• улучшенный реологический профиль раствора, гарантирующий максимальную очистку забоя и вынос шлама на поверхность;


• достижение максимального эффекта по ингибированию глинистых отложений и пропластков при бурении ствола скважины и продуктивных горизонтов;


• гарантированное по всему стволу скважины снижение крутящего момента, коэффициента прихватоопасности и коэффициента трения бурового раствора за счет внутриобъемного диспергирования и отсутствия гетерофазного разделения (всплытия) смазочной добавки в растворе при технологических остановках;


• снижение затрат для вызова притока нефти и газа за счет полной совместимости фильтрата бурового раствора с углеводородным флюидом коллектора.


Промысловые данные применения биополимерного бурового раствора серии «HBN BIO PRO» приготовленного с использованием экологически безопасных смазочных добавок и специальных химреагентов производства ООО «НПО «Химбурнефть» на скважинах №60, 64, 65, 1021, 1071 Ковыктинского ГКМ, скв.№21,23 Чиканского ГКМ, скв. №9 Левобережного лицензионного участка Иркутской области, скв. №1,2 Берямбинского лицензионного участка Красноярского края показали: высокоэффективное ингибирование глинистых минералов и размыва солей во всём интервале бурения с сохранением номинального диаметра ствола скважины, улучшенные фильтрационные (Ф30=2,0-3,0 см3) и структурно-реологические параметры бурового раствора, обеспечивающие повышение транспорта шлама до 89-92%, снижение осложнений, прихватов, осыпей, обвалов, проявлений при бурении под техническую колонну, сокращение затрат на ликвидацию поглощений раствора в интервале АВПД рапопроявлений до 40-60%, повышение геологической информативности, высокое сохранение коллекторских свойств продуктивных пластов (показатель ОП не ниже 0,9) и общее снижение затрат в 1,5-2 раза.

Текст:
Мойса Ю.Н. – директор ООО «НПО «Химбурнефть», кандидат химических наук,
Мойса М.Ю. – коммерческий директор ООО «НПО «Химбурнефть»,
Мойса Н.Ю. — заместитель директора по бурению ООО «НПО «Химбурнефть», кандидат технических наук

Литература

1. Мойса М.Ю., Мойса Н.Ю., Мойса Ю.Н. / Смазочные материалы для буровых растворов // Нефтяной сервис, Спецвыпуск журнала «Нефть России» 2010, №1 (7), C. 42–45.
2. Мойса Н.Ю., Выродов В.С., Пимичев Г.В., Фонин П.Н. / Применение биополимерного бурового раствора «БИО-ПРО» при строительстве разведочной скважины ООО «Петромир» // Аналитический научно-технический журнал «ГеоИнжиниринг» №1 (13) 2012 с. 64-69
3. Мойса Ю.Н., Шишкин А.В., Макаров А.Н. / Высокоингибирующие биополимерные буровые растворы серии «HBN BIO PRO» для бурения в сложных горно-геологических условиях// Научно-технический журнал «Нефть. Газ.Новации.» 2017, №11, С.44-48