Обработка раствора при бурении интервала.
ВВЕДЕНИЕ
Бурение скважин с горизонтальными окончаниями имеет ряд особенностей, обусловленных горно-геологическими характеристиками разреза, профилем, требующим высокого качества очистки ствола от выбуренной породы, длительным временем контакта буровой промывочной жидкости с породой коллектором, низкое пластовое давление и т.д.. Данные особенности при строительстве скважин предъявляют повышенные требования к качеству промывочной жидкости, технологических операций и общей организации работ в целом.
Для бурения данного бокового ствола компания _____________предлагает безглинистый ингибированный полимер/КCL раствор с карбонатом кальция в качестве кольматанта.
Особенностями предлагаемого раствора являются:
ü механизм ингибирования глинистых пород с использованием катионов калия (хлорид калия, гидроокись калия) для подавления гидратации путем катионного обмена, качественного модифицированного крахмала, стойкого к бактериальному разложению, обволакивающего выбуренную породу и снижающего фильтрацию раствора для предотвращения диспергирования выбуренного шлама и глинистого цемента породы коллектора
ü регулируемые за счет высококачественной ксантановой смолы в широком диапазоне реологические характеристики раствора, позволяющие достичь высокого качества очистки ствола скважины от выбуренного шлама при обеспечении ламинарного режима течения в затрубье, что позволяет снизить эрозию стенок скважины, сохранить номинальный диаметр ствола и обеспечить его устойчивость
ü высокие смазывающие способности благодаря высокой концентрации полимеров и тонкая плотная фильтрационная корка, существенно снижающие вероятность возникновения дифференциального прихвата в продуктивном пласте
При более высокой, по сравнению с полимер-глинистыми растворами, стоимости и сложности раствора, он обеспечивает ряд существенных преимуществ:
v высокие ингибирующие способности позволяют свести к минимуму наработку раствора за счет естественной (выбуренной) твердой фазы, что снижает объемы приготавливаемого раствора и облегчает регулирование его свойств, снижает диспергирование выбуренного шлама
v устраняет проблемы, связанные с гидратацией, набуханием и «оплыванием» активных, мягких глинистых пород, стабилизирует неустойчивые диспергирующиеся и осыпающиеся аргиллиты
v низкое содержание твердой фазы и ингибирующий характер раствора позволяют достичь высокой стабильности реологических свойств раствора, более удачный реологический профиль позволяет снизить потери давления в скважине
v практически полностью устраняет проблемы, связанные с сальникообразованием, залипанием сеток вибросит и связанными с этим потерям раствора на ситах
v Высокие значения вязкости при низких скоростях сдвига (ВНСС) позволяют не только улучшить реологические свойства раствора, но и значительно снизить радиус зоны проникновения фильтрата в ПЗП из-за аномально высокого гидродинамического сопротивления фильтрационного потока.
v высокая концентрация полимеров, большая концентрация смазочной добавки, низкий коэффициент трения и тонкая плотная фильтрационная корка позволяют существенно снизить вероятность дифференциальных прихватов, добиться высокой скорости проходки, снизить время бурения, СПО, вскрытия и освоения, что снижает время контакта раствора с породой и еще больше уменьшает вероятность загрязнения ПЗП.
Расчет потребности бурового раствора
рекомендуемые свойства раствора
| Плотность | г/см3 | 1,10-1,12 |
| Условная вязкость API | сек | 40-45 |
| Пластическая вязкость | сП | Минимально возможная |
| Динамическое напряжение сдвига | фунт/1002фт | 20-25 |
| СНС 10с/10мин | фунт/1002фт | 7-10/10-15 |
| Водоотдача API | мл/30мин | <4 |
| МБТ | кг/м3 | <20 |
| рН | 9-9,5 | |
| Содержание Сl- | мг/л | 16000-45000 |
| Жесткость по Са 2+ | мг/л | <300 |
| Содержание песка | % | < 1 |
Минимально возможная начальная плотность 1,08 (при пластовом давлении АВ5 15,0 МПа) ограничена обязательной концентрацией хлорида калия не менее 30 кг/м3 и карбоната кальция 70 кг/м3. В случае неудовлетворительной системы очистки изначальная концентрация карбоната кальция может быть снижена за счёт увеличения плотности рассола.
ОЖИДАЕМАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В химических реагентах для бурения скважины
Ориентировочные начальные концентрации при приготовлении раствора:
Ориентировочная потребность химреагентов для приготовления и дообработки 129,1 м3
биополимерного раствора:
Мероприятия по приготовлению и поддержанию параметров бурового раствора
Приготовление раствора:
1. Очистить емкости, гидроциклоны, насосы, манифольды и другое наземное оборудование от остатков раствора и шлама.
2. Наполнить емкости пресной технической водой. При жесткости воды более 200 мг/л, обработать ее кальцинированной содой.
3. Ввести через гидроэлеватор хлорид калия
4. Ввести КОН до рН 9,5. Добавить 10л бактерицида на каждую емкость.
5. Ввести через гидроворонку Гаммаксан в требуемой концентрации. Темп ввода – 10-15 мин/мешок.
6. Ввести через гидроворонку крахмал СКМ в требуемой концентрации. Темп ввода – 7-10 мин/мешок.
7. Ввести через гидроэлеватор карбонат кальция (темп ввода не ограничивается).
8. При постоянном перемешивании раствора выждать 1-2 часа до полного растворения полимеров.
9. Перевести скважину на раствор.
10. Если вибросита не справляются с потоком раствора, произвести циркуляцию в обход вибросит. Не начинать бурение до выхода раствора из скважины.
Обработка раствора при бурении интервала.
- Ежедневное обслуживание и дообработка раствора заключается в контроле параметров согласно API и пополнении концентрации карбоната кальция и полимеров. Ожидаемый объем ежедневной обработки раствора для поддержания параметров -100-150 кг карбоната кальция, 20-25 кг Гаммаксана, 40-50 кг СКМ и 5 л Бактерицида.
- При бурении проницаемых пластов с очень высокой механической скоростью ( выше 25-50 м /час) перед наращиванием производить более длительные промывки (расчет времени промывки производится инженером на скважине) с постоянным расхаживанием инструмента для вымыва выбуренного шлама и снижения репрессии на проницаемый пласт. Поддерживать необходимую концентрацию смазочной добавки при вскрытии проницаемых пластов.
- После спуска и цементирования эксплуатационной колонны незагрязненный цементом и очищенный от шлама и песка раствор используется для бурения последующих скважин. Обработанный бактерицидом и каустиком (до рН 10) раствор должен храниться в чистых емкостях.
технологические мероприятия
1. Произвести ревизию химреагентов и материалов, завезенных на буровую для бурения. Количество материалов должно соответствовать потребности данной программы.
2. Произвести ревизию всего оборудования: проверить на работоспособность механические перемешиватели, гидроворонку, гидроэлеватор, перекачивающие насосы и т.п. Особое внимание уделить системе очистки промывочной жидкости. Проверку работоспособности вибросит, илоотделителя и центрифуги. По результатам ревизии составляется Акт о пригодности оборудования и системы очистки
3. Производить контрольные замеры технической воды используемой для приготовления бурового раствора.
4. Постоянно контролировать параметры бурового раствора согласно приложения 1.
5. Вскрытие продуктивного пласта осуществлять только при соответствии параметров бурового раствора.
6. При вскрытии проницаемых интервалов следить за возможными изменениями объёма бурового раствора в активной системе.
7. При прохождении продуктивных пластов во избежание дифференцированного прихвата периодически проводить расхаживание инструмента, не оставлять без движения инструмент более 5 минут в скважине.
8. Перед подъемом инструмента обязательно проводить промывку в течении 1-2 циклов с расхаживанием инструмента на полную длину «квадрата».
ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ОЧИСТКИ
На бурение интервала предварительно устанавливаются следующие кассеты вибросит 110-175 меш, при достижении рабочих реологических параметров бурового раствора установить кассеты 175-210 меш:
Размеры кассет могут быть изменены в зависимости от подачи буровых насосов и реологических характеристик раствора.
Следует до минимума сократить наработку раствора и повышение его плотности путём оптимизации очистки раствора на имеющемся оборудовании. Необходимо постоянно следить за состоянием сеток на виброситах. Это позволит поддерживать плотность рабочего раствора, а значит в процессе обработок необходимую концентрацию карбоната кальция.
Диаметр насадок илоотделителя –10, 15мм. Необходимо следить за плотностью пульпы из под илоотделителя.
Центрифуга ОГШ используются по мере необходимости для поддержания плотности бурового раствора.