В настоящее время в России и других нефтедобывающих регионах все большее распространение при бурении неустойчивых пород получают растворы, в которых в качестве ингибитора используется реагент хлористый калий.
Исследования показали, что наиболее эффективное «преобразование» происходит при взаимодействии глин с растворами солей калия, катионы которого наиболее прочно (по сравнению с другими катионами) удерживаются глинистыми минералами и могут считаться почти необменными, если они вошли в межпакетные пустоты в кристаллах монтмориллонита. При этом внутри кристалла глинистого минерала набухания не происходит, так как ион калия препятствует проникновению воды между его элементарными пакетами.
В результате постепенного обогащения глин калием меняется минералогический состав и свойства глинистых пород, которые становятся хорошо окристаллизованными гидрослюдами с малой обменной емкостью и слабой гидрофильностью [1].
Для снижения осложнений при бурении в надсолевых отложениях в лаборатории промывочных жидкостей БелНИПИнефть проводились работы по подбору рецептуры ингибированного раствора, которые могли бы отвечать данным требованиям.
Исследования проводились с использованием растворов на основе органо-минерального сырья (ОМС). В качестве ингибитора в раствор вводился хлористый калий, который не оказывал отрицательного влияния на его основные параметры.
Оценка ингибирующей способности раствора, содержащего различные концентрации хлористого калия, проводилась по изменениям глиноемкости и набухаемости глинопорошков. Полученные результаты сопоставлялись с необработанным раствором. Результаты исследования приведены на рисунках 1 и 2.
0 5 10 15 20 25
Содержание бентонитовой глины, %
Рисунок 1- Влияние содержания калия на глиноемкость растворов на основе ОМС
1.6 п
0 2 4 6 8 10 12
Время набухания,мин
%KCI ® © ® ©
Рисунок 2 - Изменение коэффициента набухания глинопорошка
во времени
Как видно из представленных данных, растворы, обработанные хлористым калием, имеют значительно большую глиноемкость и более низкие значения коэффициента набухания глинопорошка, что свидетельствует об их ингибирующих свойствах. Ингибирующее действие этих растворов повышается с увеличением концентрации хлористого калия.
Результаты лабораторных исследований позволили рекомендовать ингибированный раствор на основе ОМС для промысловых испытаний.
Испытания были проведены при бурении надсолевых отложений в скважинах 273 Осташковичской и 284 Речицкой площадей.
При испытании ингибированного раствора постоянно проводился контроль содержания ионов калия согласно «Методике определения ионов калия в фильтрате бурового раствора». Содержание ионов калия в течение всего интервала бурения изменялось от 1 до 3%, что было недостаточно для полного ингибирования глинистых пород. Как показали лабораторные исследования, причиной пониженной концентрации калия в растворе явилось низкое содержание его в исходном реагенте, приобретенном для испытания.
Однако, несмотря на это, параметры раствора были стабильны на протяжении всего бурения надсолевого комплекса пород и не требовалось дополнительного ввода реагентов-стабилизаторов. Наработка раствора в интервале обработки реагентом KCI отсутствовала. Анализ состояния стволов скважин показал, что коэффициенты кавернозности имели низкие значения: 1,03 в скв. 273 Осташковичской и 1,1 - в скв. 284 Речицкой.
В настоящее время в лаборатории промывочных жидкостей разрабатывается буровой раствор на основе ОМС с повышенной инги-бирующей способностью, в котором источником ионов калия является КОН (гидроокись калия), используемая для диспергирования органо-минерального сырья при его приготовлении. Планируется провести промысловое испытание этого раствора при бурении скважины 211 Речицкой площади.
Таким образом, проведенные испытания ингибированного бурового раствора на основе ОМС при бурении надсолевых отложений на скважинах 272 Осташковичской и 284 Речицкой показали, что использование такого раствора позволит снизить осложнения при бурении в неустойчивых глинистых породах.
Список литературы
1 Новиков B.C., Долгих А.Е. Влияние гидротермальных условий на характер взаимодействия катионов калия с глинистой породой // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море -М.:ВНИИОЭНГ, 1996.-№ 7.-С.15-18.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.