«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Методика обоснования выбора оптимального состава бурового раствора для бурения скважин в интервалах разупрочненных горных пород

УДК: 622.24
DOI: 10.33285/0130-3872-2022-10(358)-19-25

Авторы:

¹ Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия

Ключевые слова: стабильность ствола скважины, технологические жидкости для бурения скважин, физико-химические аспекты прочности глинистых пород, методика выбора оптимального состава бурового раствора

Аннотация:

В статье рассматриваются научные представления в отношении понятия и факторов стабильности (устойчивости) ствола скважины, физико-химические аспекты прочности глинистых пород под воздействием бурового раствора, особенности методик оптимизации состава буровых промывочных жидкостей. С целью обоснования выбора оптимального состава раствора для бурения в интервалах разупрочненных горных пород предлагается применение метода анализа иерархий как математического инструментария решения задачи многокритериальной оптимизации. Предлагаемая методика представляет собой незаурядный, достаточно простой и объективный инструмент решения многокритериальной задачи выбора оптимального состава буровой технологической жидкости. Она позволяет обосновать этот выбор с учетом оценки не только традиционных основных и специфических свойств бурового раствора при конкретных геолого-технических условиях бурения, но и дополнительных параметров (технологичности, экономичности и прочих) в зависимости от условий применения.

Список литературы:

1. Основные тенденции развития мирового рынка жидких углеводородов до 2035 года. – URL: https://lukoil.ru/FileSystem/9/451551.pdf
2. Пуля Ю.А., Егорова Е.В. Проблемы бурения неустойчивых глинистых пород на Астраханском газоконденсатном месторождении (АГКМ) // Вестн. Северо-Кавказского гос. техн. ун-та. – 2007. – № 4(13). – С. 52–55.
3. Вафин Р.М. Повышение качества вскрытия продуктивных пластов путем комплексного использования полисахаридов // Вестн. Пермского нац. исслед. политехн. ун-та. Геология, нефтегазовое и горное дело. – 2011. – Т. 10, № 1. – С. 47–52.
4. Нуцкова М.В., Чудинова И.В., Соболев А.Н. Исследование механизма повышения стабильности ствола скважины при бурении трещиноватых аргиллитов // Недропользование. – 2020. – Т. 20, № 3. – С. 231–241. – DOI: 10.15593/2712-8008/2020.3.4
5. Арсланова Э.Р., Блинов П.А. Разработка методики определения устойчивости ствола наклонно направленной скважины // Бурение скважин в осложненных условиях: тез. докл. II Междунар. науч.-практ. конф., СПб., 30 окт. – 01 нояб. 2017 г. – СПб.: С.-Петерб. горный ун-т, 2017. – С. 9–10.
6. Ружников А.Г. Стабильность ствола скважины при бурении на месторождениях южного Ирака // Электрон. науч. журн. Нефтегазовое дело. – 2013. – № 6. – С. 58–80. – URL: http://ogbus.ru/article/view/stabilnost-stvola-skvazhiny-pri-burenii-na-mestorozhdeniyax-yuzhnogo-iraka/
7. Разработка стабилизирующей глинисто-аргиллитовые породы ванны с помощью планирования эксперимента по методу Бокса – Бенкена / А.Д. Шаляпина, Д.В. Шаляпин, Д.Л. Бакиров [и др.] // Изв. вузов. Нефть и газ. – 2021. – № 2. – С. 66–77. – DOI: 10.31660/0445-0108-2021-2-66-77
8. Комплекс методов оценки ингибирующих свойств буровых растворов по отношению к глинистым набухающим горным породам (на примере "реактивных" глин монтмориллонитовой группы казанского, татарского ярусов пермской системы) / И.Л. Некрасова, П.А. Хвощин, Д.А. Казаков [и др.] // Вестн. Пермского нац. исслед. политехн. ун-та. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2019. – Т. 19, № 2. – С. 150–161. – DOI: 10.15593/2224-9923/2019.2.5
9. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: учеб. – М.: Недра, 2000. – 679 с.
10. Определение ингибирующих и консолидирующих свойств буровых растворов / А.М. Гайдаров, Г.М. Гереш, В.Е. Мясищев, Ю.М. Хуббатова // Науч.-техн. сб. Вести газовой науки. – 2019. – № 2(39). – С. 41–45.
11. Повышение устойчивости ствола скважины буровым раствором при проходке несвязных горных пород / П.А. Блинов, М.В. Двойников, А.В. Подоляк, Э.Р. Арсланова // Наука, техника и образование. – 2016. – № 8(26). – С. 112–115.
12. Блинов П.А. О механизме упрочнения слабосвязных горных пород фильтратом бурового раствора // Наук. пр. Донец. нац. техн. ун-ту. – 2011. – № 14(181). – С. 191–195.
13. Чудинова И.В., Николаев Н.И. Разработка состава и исследование свойств бурового раствора для бурения скважин в неустойчивых глинистых породах // Успехи современного естествознания. – 2019. – № 8. – С. 85–89.
14. Чудинова И.В. Обоснование и разработка составов полимерных промывочных жидкостей для бурения разведочных скважин в неустойчивых глинистых породах: дис. … канд. техн. наук: 25.00.14. – СПб., 2019. – 104 с.
15. Чудинова И.В., Николаев Н.И., Мартель А.С. Разработка состава бурового раствора для бурения скважин в глинистых породах // Бурение скважин в осложненных условиях: тез. докл. III Междунар. науч.-практ. конф., СПб., 08–09 нояб. 2018 г. – СПб.: С.-Петерб. горный ун-т, 2018. – С. 120.
16. Киреев А.М., Войтенко В.С. Управление проявлениями горного давления при строительстве нефтяных и газовых скважин: в 2 т. Т. 1. – Тюмень: Экспресс, 2006. – 280 с.
17. К вопросу об устойчивости глинистых пород / А.А. Хуббатов, А.М. Гайдаров, А.Д. Норов, М.М.-Р. Гайдаров // Территория Нефтегаз. – 2014. – № 5. – С. 22–32.
18. Игнатов В.И. Организация и проведение эксперимента в бурении: учеб.пособие для вузов. – М.: Недра, 1978. – 94 с.
19. Булатов А.И., Савенок О.В. Осложнения и аварии при строительстве нефтяных и газовых скважин. – Краснодар: Просвещение-Юг, 2010. – 522 с.
20. Блинов П.А., Кулемин М.С., Арсланова Э.Р. Методика оценки крепящих свойств буровых растворов для бурения несвязных горных пород // Бурение в осложненных условиях: материалы Междунар. науч.-практ. конф., СПб., 05-06 окт. 2016 г. – СПб.: Лема, 2016. – С. 11–13.
21. Блинов П.А. Определение устойчивости стенок скважины при проходке интервалов слабосвязных горных пород с учетом зенитного угла // Зап. Горного ин-та. – 2019. – Т. 236. – С. 172–179. – DOI: 10.31897/PMI.2019.2.172
22. Рекомендации по оценке ингибирующих и крепящих свойств бурового раствора / М.М.-Р. Гайдаров, А.А. Хуббатов, А.М. Гайдаров [и др.] // Нефт. хоз-во. – 2019. – № 2. – С. 33–38. – DOI: 10.24887/0028-2448-2019-2-33-38
23. Егорова Е.В., Пуля Ю.А. К вопросу оценки ингибирующей способности буровых растворов // Вестн. Северо-Кавказского гос. техн. ун-та. – 2009. – № 1. – С. 21–25.
24. Вороник А.М. Исследование буровых растворов с пониженными диспергирующими свойствами и усиление в них ингибирующего эффекта за счет капсулирования // Науч. исслед. и инновации. – 2011. – Т. 5, № 2. – С. 38–41.
25. Салтыков В.В. Растворы для вскрытия отложений ачимовской свиты // Изв. вузов. Нефть и газ. – 2008. – № 1(67). – С. 18–22.
26. Разработка и применение комплексно-ингибированного бурового раствора для бурения глубоких скважин в сложных условиях / Б.А. Андресон, И.Х. Фатхутдинов, Р.М. Гилязов, Р.А. Юсупов // Сб. науч. тр. БашНИПИНефть. – Уфа, 2000. – Вып. 100, ч. 1. – С. 174–188.
27. Улиаш М., Худоба Я., Херман З. Разбуривание глинисто-сланцевых пород с учетом продуктивных горизонтов при использовании новых систем промывочных растворов. – Краков: Ин-т Нефти и Газа.
28. Новые подходы к оценке ингибирующих свойств инвертно-эмульсионных буровых растворов / И.Л. Некрасова, П.А. Хвощин, О.В. Гаршина, Г.В. Конесев // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2017. – № 2. – С. 28–34.
29. Романов В.Н. Системный анализ для инженеров. – СПб.: СЗГЗТУ, 2006. – 186 с.
30. Волокобинский М.Ю., Пекарская О.А., Рази Д.А. Принятие решений на основе метода анализа иерархий // Вестн. Финансового ун-та. – 2016. – Т. 20, № 2(92). – С. 33–42.
31. Картвелишвили В.М., Лебедюк Э.А. Метод анализа иерархий: критерии и практика // Вестн. Российского эконом. ун-та им. Г.В. Плеханова. – 2013. – № 6(60). – С. 97–112. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metod-analiza-ierarhiy-kriterii-i-praktika/viewer
32. Шагеев Д.А. Методика разработки согласованных управленческих решений для выбора эффективных проектов. Часть 1 // Вестн. ЮУрГУ. Сер.: Экономика и менеджмент. – 2019. – Т. 13, № 2. – С. 145–164. – DOI: 10.14529/em190218
33. Пат. 2242492 Рос. Федерация, МПК C09K 7/02. Буровой раствор для бурения в обваливающихся породах и вскрытия продуктивных пластов / И.Х. Фатхутдинов, Б.А. Андресон, Г.П. Бочкарев [и др.]; патентообладатель БашНИПИнефть. – № 2003102472/03; заявл. 29.01.2003; опубл. 20.12.2004, Бюл. № 35.