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

Сероводородная агрессия как один из проблемных геологических факторов, осложняющих разведку и освоение газоконденсатных месторождений Южного Узбекистана глубокими скважинами

УДК: 622.411.34
DOI: 10.33285/0130-3872-2023-5(365)-46-52

Авторы:

¹ Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия
² Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
³ ИФ РН-Бурение, Иркутск, Россия
⁴ Иркутский научный центр СО РАН, Иркутск, Россия

Ключевые слова: свойства промывочных растворов, сероводород, токсичность, коррозия, агрессивность, кислые газы

Аннотация:

Буровые работы на газоконденсатных месторождениях в Южном Узбекистане сопряжены с рядом сложностей. Это аномально высокое пластовое давление, сероводородная и углекислая агрессия, бурение солевых и ангидритных толщ. Одна из важнейших задач в таких сложных горно-геологических условиях – сохранение реологических параметров бурового раствора при вскрытии бурением продуктивного пласта скважинами глубиной более 4000 м при наличии сероводорода с содержанием до 6–7 % (например, скважины Сурхандарьинской экспедиции в проекте "Гаджак" в Байсунском районе). Работа посвящена анализу, выявлению и составлению перечня промышленно доступных химических соединений, пригодных для борьбы с агрессией сероводорода при строительстве нефтяных и газовых скважин. Исследованы те негативные факторы, которые возникают в окружающей среде и, конкретно, в буровой скважине, в случае агрессивного газопроявления. Приведены схемы химических реакций сероводорода, с помощью которых возможна его нейтрализация. Показано, что российский ассортимент нейтрализаторов сероводорода охватывает практически все классы неорганических веществ (металлы, их оксиды и соли, хелатные соединения металлов) и значительный круг органических соединений, включая производные алкил- и арилсульфоновых кислот [1–9]. Составлен список источников технической информации, содержащих конкретные сведения о способах ликвидации осложнений, возникающих при вскрытии геологических формаций, насыщенных сероводородом [14–18, 20, 22].

Список литературы:

1. Авт. свид. 1040125 СССР, МПК C09K 8/54, C09K 8/528, E21B 43/25. Реагент для борьбы с сероводородом при освоении газовой скважины / В.Д. Шугорев, Л.Т. Дытюк, Р.Х. Самакаев [и др.]. – № 3397053; заявл. 08.02.1982; опубл. 07.09.1983, Бюл. № 33.
2. Авт. свид. 1049516 СССР, МПК C09K 8/22. Способ поглощения сероводорода и водорастворимых сульфидов в буровых растворах на водной основе / А.А. Русаев, К.В. Бибиков, К.И. Суркова. – № 3473808; заявл. 08.04.1982; опубл. 23.10.1983, Бюл. № 39.
3. Авт. свид. 1183522 СССР, МПК C09K 8/38. Реагент для приготовления аэрированной жидкости / Р.Ж. Вахитов, Г.П. Бочкрев, Б.А. Андресон [и др.]. – № 3704442; заявл. 22.02.1984; опубл. 07.10.1985, Бюл. № 37.
4. Авт. свид. 1379303 СССР, МПК C09K 8/06. Промывочная жидкость / B.Р. Рахматуллин, А.И. Спивак, М.Р. Мавлютов [ и др.]. – № 4042633; заявл. 26.03.1986; опубл. 07.03.1988, Бюл. № 9.
5. Авт. свид. 541968 СССР, МПК C09K 8/03. Способ удаления сероводорода из водных буровых растворов / М.Ж. Дюсуше, В.М. Нижутина, С.З. Зарипов [и др.]. – № 2081860; заявл. 10.12.1974; опубл. 05.01.1977, Бюл. № 1.
6. Авт. свид. 914611 СССР, C09K 7/00. Способ обработки бурового раствора для нейтрализации сероводорода / А.И. Булатов, А.П. Крезуб, В.А. Мосин [и др.]. – № 2917096/22-03; заявл. 25.04.1980; опубл. 23.03.1982, Бюл. № 11.
7. Авт. свид. 1303604 СССР, МКИ C09K 8/22. Буровой раствор / Г.В. Конесев, М.Р. Мавлютов, В.Р. Рахматуллин [и др.]. – № 3860687; заявл. 25.12.1984; опубл. 15.04.1987, Бюл. № 14.
8. Ананьев А.Н., Христенко Ю.П., Шерман Т.П. Влияние реагента нейтрализатора Ж-7 на взаимодействие с сероводородом // Вопр. технологии бурения скважин в условиях аномальных пластовых давлений и сероводородной агрессии. – М.: ИГИРГИ, 1980. – С. 5–10.
9. Атаджанян Б.П., Везиров Ч.Б., Алиев М.Р. Способ нейтрализации сероводорода в пластовой воде // Нефт. хоз-во. – 1984. – № 9. – С. 48–51.
10. Бурение скважин в условиях проявления сероводорода / Э.А. Ахметшин, М.Р. Мавлютов, З.И. Юнусов [и др.]. – М.: ВНИИОЭНГ, 1983. – 48 с. – (Нефт. пром-сть: обзор. информ. по важнейшим науч. и науч.-техн. проблемам. Сер. "Бурение"; Вып. 4(22)).
11. Буглов Е.Н., Васенёва Е.А. Бурение скважин в условиях сероводородной агрессии // Вестн. ИрГТУ. – 2013. – № 12(83). – С. 121–124.
12. Галян Д.А. Нейтрализация сероводорода в промывочных жидкостях при бурении скважин // Обзор. информ. Сер. Бурение газовых и газоконденсатных скважин. – М.: ВНИИЭгазпром, 1983. – Вып. 5. – 52 с.
13. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Госхимиздат, 1958. – 728 с.
14. Доронин А.А., Кузнецова Н.Ю., Резяпов Р.И. Проблемы строительства газовых скважин в Прикаспийской впадине // Энергоэффективность. Проблемы и решения: 8-й Российский энергетический форум, Уфа, 28 окт. 2008 г. – Уфа, ИПТЭР, 2008. – С. 38–40.
15. Доронин А.А. Проблемы бурения сверхглубокой скважины на Астраханском своде // Сб. тез. VII Конгресса нефтегазопромышленников России, Уфа, 22–25 мая 2007. – Уфа: Ин-т нефтехимпереработки РБ, 2007. – С. 35–36.
16. Масланов А.А. Предотвращение осложнений при добыче высокосернистой нефти // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 11. – С. 59–60.
17. Огарков Э.А. Разработка методов нейтрализации сероводорода при бурении скважин: автореф. дис. … канд. техн. наук: 25.00.15. – Уфа, 2002. – 24 с.
18. Пат. 2136864 Рос. Федерация, МПК E21B 43/22, E21B 37/06. Способ нейтрализации сероводорода в нефтяной скважине / М.К. Рогачев, Ю.В. Зейгман, М.М. Мухаметшин [и др.]; патентообладатель УГНТУ. – № 98106004/03; заявл. 30.03.1998; опубл. 10.09.1999.
19. Перепеличенко В.Ф., Потапов А.Г. Ускоренное освоение ресурсов нефти и газа Прикаспийской впадины. – М.: ВНИИОЭНГ, 1990. – 64 с. – (Нефт. пром-сть: обзор. информ. Сер. "Геология, геофизика и разработка нефт. месторождений").
20. Бурение глубоких скважин в условиях сероводородной агрессии / А.Г. Потапов, А.Н. Ананьев, В.И. Пустовалов [и др.]. – М.: ВНИИОЭНГ, 1981. – 57 с. – (Нефт. пром-сть: обзор. информ. по основным направлениям развития отрасли. Сер. "Бурение", Вып. 2).
21. Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. – Оренбург: Летопись, 2005. – 664 с.
22. Техника и технология проводки скважин в условиях сероводородной агрессии / О.А. Сурикова, А.Г. Потапов, Г.А. Белоусов, З.Д. Миндеева. – М.: ВНИИОЭНГ, 1985. – 64 с. – (Нефт. пром-сть: обзор. информ. по основным направлениям развития отрасли. Сер. "Бурение"; Вып. 17(100)).
23. Исследование влияния реагента Т-80 и аминов на свойства промывочных жидкостей / P.M. Усманов, З.Ф. Сюнякова, М.Р. Мавлютов, Р.С. Саманаев // Современные проблемы буровой и нефтепромысловой механики. – Уфа: Уфимский нефт. ин-т, 1990. – С. 34–37.
24. Хасаев P.M. Комплекс технических средств для обеспечения безопасности труда при проводке скважин на месторождениях нефти и газа, содержащих сероводород // НТИС. Сер. Нефтегазовая геология, геофизика и бурение. – 1984. – Вып. 8. – С. 42–43.
25. О механизме нейтрализации сероводорода в буровом растворе технической двуокисью марганца / P.M. Хасаев, В.И. Федоренко, О.С. Мухин [и др.] // Нефт. хоз-во. – 1982. – № 8. – С. 50–52.
26. Чурикова Л.А., Уарисов Д.Д. Обзор методов борьбы с сероводородом при добыче высокосернистой нефти // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы IV Междунар. науч. конф., Санкт-Петербург, июль 2016 г. – СПб.: Свое изд-во, 2016. – С. 109–113.
27. Шаймарданов В.Х., Масленников Е.П., Усанов И.Н. Разработка высокоэффективной технологии очистки нефти от сероводорода // Науч.-техн. вестн. ОАО "НК "Роснефть". – 2007. – № 4. – С. 59–61.