К вопросу повышения устойчивости стенок ствола скважины
УДК: 622.276
DOI: -
Авторы:
САРПОНГ Д.Н.
1,
БАСТРИКОВ С.Н.1,
БЛИЗНЮКОВ В.Ю.2
1 Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия
2 Российская академия естественных наук, Москва, Россия
Ключевые слова: бурение, неустойчивость ствола, порода, буровой раствор, скважина
Аннотация:
В статье, по результатам аналитического обзора отечественного и зарубежного опыта исследований, рассмотрена одна из самых важных проблем, с которыми сталкиваются инженеры в процессе бурения в сложных геолого-технических условиях – устойчивость стенок ствола скважины. Выявлено, что причины неустойчивости ствола скважины делятся на механические и химические, возникающие в результате разрушительного взаимодействия между породой, обычно сланцем, и буровым раствором. Кроме того, гидраты в стволе скважины могут газифицировать буровой раствор, снижать плотность бурового раствора, гидростатическое давление, изменять реологию раствора и вызывать нестабильность ствола скважины. Однако некоторые источники являются естественными, то есть присущими пласту, в то время как другие связаны с процессом бурения и контролируются бурильщиком. Причину можно устранить, правильно определив критическое давление бурового раствора и оптимальную траекторию скважины. Таким образом, мы можем значительно сократить время и стоимость бурения и добычи, предотвратив некоторые проблемы при бурении. Основной целью данной работы является определение характеристик устойчивости и состояния стенок ствола скважины, причин неустойчивости ствола скважины, определение оптимальной плотности бурового раствора по интервалу изменения массы бурового раствора в зависимости от угла наклона и азимутального искривления с применением критериев Мора–Кулона и Моги–Кулона. Приведены примеры использования BaraFLC Nano-1 для предотвращения неустойчивости пород ствола скважины.
Список литературы:
1. Onaisi A., Lokane J., Razimbaud A. Stress related wellbore instability problems in deep wells in ABK field // Abu Dhabi Int. Petroleum Exhibition and Conf., Abu Dhabi, United Arab Emirates, Oct. 13–15, 2000. – DOI: 10.2118/87279-MS
2. Saidin S., Smith S.P.T. Wellbore Stability and Formation Damage Considerations for Bekok Field K Formation // 2000 IADC/SPE Asia Pacific Drilling Technology Conf., Kuala Lumpur, Malaysia, Sept. 11–13, 2000. – DOI: 10.2118/62797-ms
3. Zhang Lianyang, Cao Ping, Radha K.C. Evaluation of rock strength criteria for borehole stability analysis // Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2010. – Vol. 47, Issue 8. – P. 1304–1316. – DOI: 10.1016/j.ijrmms.2010.09.001
4. Байдюк Б.В., Близнюков В.Ю. Прогнозирование градиента давления устойчивости пород при разработке конструкции скважин // Нефт. хоз-во. – 1987. – № 1. – С. 6–8.
5. SPE-178267-MS. The Effect of Wellbore Stability in Naturally Fractured Reservoirs / P. Fekete, L.A. Bruno, A. Dosunmu [et al.] // Annual Int. Conf. and Exhibition, Lagos, Nigeria, Aug. 4–6, 2015. – URL: https://www.researchgate.net/publication/311714752_SPE-178267-MS_The_Effect_Of_Wellbore_Stability_In_Naturally_Fractured_Reservoirs
6. Real-Time Wellbore Stability Evaluation for Deepwater Drilling During Tripping / Zhang Feifei, Kang Yongfeng, Wang Zhaoyang [et al.] // SPE Deepwater Drilling and Completions Conf., Galveston, Texas, USA, Sept. 14–15, 2016. – DOI: 10.2118/180307-MS
7. Пат. 2671882 Рос. Федерация, МПК E21B 33/138, C09K 8/10. Способ укрепления несцементированных грунтов при строительстве методом наклонно-направленного бурения / А.Н. Сапсай, Д.А. Шаталов, З.З. Шарафутдинов, Д.Р. Вафин; патентообладатели: ПАО "Транснефть", ООО "НИИ Транснефть". – № 2017140440; заявл. 21.11.2017; опубл. 07.11.2018, Бюл. № 31.
8. Авт. свид. 1775556 СССР, МПК E21B 49/00, E21B 47/00. Способ прогнозирования сохранения физико-химической стабильности пластовой системы при освоении скважины / Ю.В. Щепеткин. – № 4706710; заявл. 19.06.1989; опубл. 15.11.1992, Бюл. № 42.
9. Подбор методов оценки влияния технологических жидкостей на стабильность аргиллитов при бурении скважин / М.Е. Коваль, Д.В. Евдокимов, О.В. Ножкина [и др.] // Нефтепромысловое дело. – 2023. – № 8(656). – С. 5–11. – DOI: 10.33285/0207-2351-2023-8(656)-5-11
10. Балашов Д.А. Определение стабильности ствола скважины в горном массиве // Проблемы геологии и освоения недр: тр. XXII Междунар. симп. им. акад. М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвящ. 155-летию со дня рождения акад. В.А. Обручева, 135-летию со дня рождения акад. М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геолог. шк., и 110-летию первого выпуска горных инженеров в Сибири, Томск, 02–07 апр. 2018 г.: в 2 т. Т. 2. – Томск: Нац. исслед. Томский политехн. ун-т, 2018. – С. 492–494.
11. Предеин А.А., Клыков П.И. Построение геомеханической модели и расчет стабильности ствола скважины на примере одного из месторождений Пермского края // Бурение и нефть. – 2016. – № 4. – С. 15.
12. Макаров Д.А. Устойчивость ствола скважины в сланцевой формации с помощью аналитического и численного моделирования // Форум молодых исследователей: сб. ст. II Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 28 февр. 2022 г. – Пенза: Наука и Просвещение (ИП Гуляев Г.Ю.), 2022. – С. 117–119.
13. Yan Chuanliang, Deng Jingen, Yu Baohua. Wellbore Stability in Oil and Gas Drilling with Chemical-Mechanical Coupling // The Scientific World J. – 2013. – No. 8. – P. 720271. – DOI: 10.1155/2013/720271
14. Шарафутдинова Р.З., Близнюков В.Ю. Исследование неустойчивости глинистых горных пород при применении ингибированных буровых растворов // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2010. – № 7. – С. 31–33.
15. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Устинов К.Б. Математическое и физическое моделирование разрушения горных пород в окрестности наклонно-направленных нефтяных и газовых скважин с учетом анизотропии упругих и прочностных свойств пород // Тез. докл. на IX Всерос. съезде по теоретической и прикладной механике. – Н. Новгород, 2006. – С. 12.
16. Кавернообразование на стенке буровой скважины / Н.Х. Зиннатуллин, И.М. Нафиков, Р.Г. Галимуллин, Г.Н. Зиннатуллина // Вестн. Казан. гос. аграр. ун-та. – 2012. – Т. 7, № 3(25). – С. 83–86.
17. Ершиев К.Т., Измуханбетов А.Б., Кязимов Э.А. Анализ методов обеспечения стабильности и устойчивости ствола скважины на примере месторождений Жетыбай и Каламкас // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2023. – № 7(367). – С. 25–29. – DOI: 10.33285/0130-3872-2023-7(367)-25-29
18. Основные подходы к подбору систем буровых растворов и технологии их применения для предупреждения осложнений в интервале залегания кошайских отложений на Самотлорском месторождении / В.Н. Кожин, М.Е. Коваль, Д.В. Евдокимов [и др.] // Нефтепромысловое дело. – 2021. – № 9(633). – С. 37–40. – DOI: 10.33285/0207-2351-2021-9(633)-37-40
19. Копылов Г.А. Разработка рекомендательной системы предотвращения осложнений при бурении, связанных с влиянием глинистых отложений на стабильность ствола скважины // Нефть и газ – 2022: тез. докл. 76-ой междунар. молодеж. науч. конф., М., 25–29 апр. 2022 г.: в 2 т. Т. 1. – М.: РГУнефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2022. – С. 178–179.
20. Halliburton Introduces BaraFLC® Nano-1 Wellbore Stability Sealant to Boost Wellbore Stability. – URL: https://www.halliburton.com/en/about-us/press-release/halliburton-introduces-baraflc-nano-1-wellbore-sealant-to-boost-wellbore-stability
Назад в номер