Исследование смазочных добавок для растворов. исследование смазочных добавок для буровых растворов. Исследование смазочных добавок для буровых растворов
 Скачать 85.81 Kb.
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ СМАЗОЧНЫХ ДОБАВОК ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Применение прогрессивных технологий бурения определяет повышенные требования к высококачественным буровым растворам, которые должны легко модифицироваться при изменении режимов бурения (угла наклона скважины, геолого-физических параметров и др.). Наиболее весомым мероприятием для безаварийной проводки горизонтального ствола скважины является регулирование смазочных свойств промывочных жидкостей. Уровни снижения силы трения между раствором и металлом, металлом и коркой определяется типом смазочных добавок. В работе даются характеристики различных смазочных добавок, их влияние на смазочные свойства бурового раствора, в первую очередь, на коэффициент механического трения. Результаты исследований позволят использовать определенный вид смазочной добавки в разработке рецептур буровых растворов. На сегодняшний день значительная часть нефтяных и газовых месторождений в мире осваиваются с применением горизонтальных технологий. Мировой и отечественный опыт проводки горизонтальных скважин свидетельствует о том, что их применение позволяет значительно улучшить текущие технологические показатели низкопроницаемых коллекторов, увеличить дебиты и сократить сроки строительства скважин. За период с 2006 по 2017гг. объем горизонтального бурения в России вырос более чем в два раза. Так, за 2017 год по данным, представленным на рисунке 1, доля горизонтального бурения составляет 40% от всего объема эксплуатационного бурения [1].  Рисунок 1- Динамика количества скважин, законченных строительством в горизонтальном и наклонно-направленном бурении Использование для бурения высокотехнологических решений в значительной степени способно сократить затраты на строительство скважин. При проводке скважин с горизонтальным окончанием высока величина давления бурильной колонны на нижнюю стенку скважины, которая в значительной степени зависит от взаимодействия горной породы, бурового инструмента с буровыми технологическими жидкостями. Доля снижения величины сопротивлений движению инструмента в колонне, обусловленная смазочным эффектом, составляет более десятки процентов. Осложнения, такие как прихваты бурильного инструмента и обсадных колонн, равно как и затяжки бурильной колонны, образование сальников и прочее, резко ухудшают показатели буровых работ, сдерживают ввод в эксплуатацию месторождений нефти и газа. Ввиду этого, одним из важнейших направлений совершенствования технологического процесса бурения является улучшение смазочных свойств бурового раствора путем введения различных смазочных добавок многофункционального действия. Смазочные добавки снижают фазовую проницаемость фильтрата через корку, следовательно, уменьшается коэффициент сопротивления страгивания бурильной колонны по корке и фрикционное взаимодействие трущихся пар [2-8]. Рассмотрим влияние наиболее известных смазочных добавок применяемых на нефтегазовых месторождениях республики Татарстан, на показатель коэффициента трения бурового раствора. В работе было исследовано 5 разновидностей смазочных добавок, в частности: Буринтех Лубрикант (БЛ), Atren Fk D, Полиэколуб, Буринтех Лубрикант (БЛ-САЛТ), ОПТИБУР. В таблице 1 представлены их характеристики. Таблица 1 -Характеристики смазочных добавок
В процессе бурения горизонтальных скважин промывочные жидкости на водной основе требуют повышенного внимания к управлению фильтрационных, коркообразующих, триботехнических противоприхватных и реологических свойств [9-13]. Для преодоления сил сопротивления при движении бурильной колонны в горизонтальных скважинах особая роль уделяется качественному выбору смазочных добавок, что в конечном итоге будет определять безаварийное бурение. В лабораторных условиях была проведена оценка смазочных свойств раствора по показателю коэффициента трения (Ктр) при движении трубы по корке, в момент ее страгивания на приборе КТК-2. В качестве базового был использован полимер-глинистый раствор. В базовый раствор добавлялись различного рода смазочные добавки. Состав раствора и изменения Ктр в зависимости от вида смазочной добавки представлены в таблице 2. Таблица 2 -Результаты изменения коэффициента трения в исследуемых растворах
Изменение величины Ктр в зависимости от вида смазочной добавки наглядно представлено на гистограмме (рисунок 2).  Рисунок 2 - Изменение коэффициента трения в зависимости от смазочных добавок(зависимость коэфа трения от смаз добавок) Таким образом, получены следующие результаты: базовый раствор в своем составе содержит природный полимер-полисахарид, который несколько снижает коэффициент трения (на 10-15%) т.е. корка становится менее липкой. Однако, повышение его концентрации может приводить к значительному росту реологических и структурно-механических характеристик раствора. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||