аспирант кафедры нефтегазового дела Института недропользования
664074, Российская Федерация, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Postgraduate (student) of the Department of Oil and Gas Engineering of the Institute of Subsoil Use
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russian Federation
кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазового дела Института недропользования
664074, Российская Федерация, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Oil and Gas Engineering of the Institute of Subsoil Use
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russian Federation
Цель данного исследования заключалась в разработке технологии и технических средств для ликвидации поглощений бурового раствора различной интенсивности в трещиноватых и кавернозных породах в зонах провала бурового инструмента и зияющих трещинах с обеспечением при этом полного и качественного перекрытия интервалов водоносных горизонтов, а также закрепления стенки скважины от их разупрочнения. В работе использовались методы анализа горно-геологических условий бурения скважин на нефть и газ на территории Непско-Ботуобинской антеклизы, обеспечивающих поглощения бурового раствора различной степени интенсивности и перепадов пластового и забойного давлений, а также сравнительная оценка качества изоляции зон ухода бурового раствора, затрат времени и материалов на их ликвидацию, предотвращение осыпей, обвалов, прихватов бурильного инструмента вследствие заклинивания его обломками трещиноватых пород. В результате были исследованы технологии, применяемые на Среднеботуобинском газоконденсатном месторождении при проведении тампонажных работ, оценена эффективность различных способов и методик в условиях наличия в скважинах интервалов трещиноватых и неустойчивых пород, проанализированы их достоинства и недостатки. На основе этого разработан альтернативный способ ликвидации поглощений любой интенсивности при избыточном давлении на зону трещиноватых пород, который заключается в воздействии на каналы поглощений полимерами, затвердеваемыми при контакте с пластовой водой и значительном увеличении объема полиминерализованной смеси, при этом обеспечивается проникновение смеси в каналы поглощений за счет объемного расширения полимера с повышением устойчивости стенок скважины. В качестве полимера предложен гидроактивный пенополиуретан. Разработан погружной контейнер, позволяющий доставлять полимер непосредственно в зону поглощений. Разработанный метод доставки тампонажной смеси непосредственно в зону поглощений и применение расширяемых полимеров позволили повысить цикловую скорость бурения, сократить расход тампонажных материалов, улучшить культуру и экологичность производства при проведении изоляционных работ и сократить сроки сооружения скважины.
The purpose of the study is to develop a technology and technical means for the elimination of drilling mud losses of various intensity in faulted and cavernous rocks in the sinking zones of a drilling tool and open fractures while ensuring complete and efficient cut-off of water horizon intervals as well as borehole wall consolidation against weakening. The study uses the methods of the analysis of mining and geological conditions of oil and gas well drilling on the territory of Nepa-Botuoba anteclise featuring the drilling mud absorption of various intensity and drops of reservoir and bottomhole pressures, as well as a comparative estimation of the insulation quality of drilling mud loss zones, of time and material consumption for their elimination, prevention of ramble, caving, drilling tool sticking resulting from its jamming by the fragments of fractured rocks. As a result the technologies used at the SredneBotuoba gas-condensate field when performing plugging operations have been studied. The efficiency of various methods and techniques, in the presence of intervals of fractured and unstable rocks in the wells has been estimated. Their advantages and disadvantages have been analyzed. On the basis of all these, the authors have developed an alternative method to control drilling mud losses of any intensity under the excessive pressure on the zone of fractured rocks. The method involves influencing the absorption channels by the polymers that solidify upon the contact with the formation water and significant increase in the volume of the mineralized mixture. This allows the mixture to penetrate into the absorption channels due to the polymer volume expansion and increase of borehole wall stability. Hydroactive polyurethane foam is proposed as a polymer. An immersion pod has been developed that allows the polymer to be delivered directly to the absorption zone. The developed method of delivering the grouting mixture directly to the absorption zone and the use of expandable polymers made it possible to increase the cyclic drilling rate, reduce the consumption of grouting materials, improve the culture and environmental friendliness of production during insulation works as well as shorten the time of well construction.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.