Выбор и обоснование рецептуры и состава бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта при формировании эксплуатационного забоя закрытогоиоткрытоготипа

 

Эффективность первичного вскрытия продуктивного пласта зависит от не только технологии вскрытия, но и от выбора типа и состава бурового раствора, соответ­ствующего геологическим условиям продуктивного пласта. В этой главе рекомендуется рассмотреть буровые растворы, применяемые для вскрытия продуктивного пласта из опыта бурения скважин на данном месторо­ждении и на других месторождениях с аналогичными геологическими условиями нефтегазовой залежи продуктивного пласта и фильтрационно-емкостными свойствами. На основании проведенного анализа эффективности применяемых буровых растворов необходимо предложить свой вариант состава и свойств бурового раствора, позволяющий, по мнению магист­ранта, повысить качество первичного вскрытия продуктивного пласта.

Эксплуатационный забой закрытого типа может быть представлен двумя вариантами.

Первым вариантом конструкции эксплуатационного забоя закрытого типа является спуск эксплуатационной колонны в кровлю продуктивного пласта с последующим ее цементированием. Затем осуществляется первичное вскрытие продуктивного пласта.

После вскрытия продуктивного пласта, проведения геофизических и гидродинамических исследований в интервал эксплуатационного объекта спускается обсадная колонна, который при помощи специального устройства подвешивается и фиксируется в эксплуатационной колонне с последующим цементированием и проведением вторичного вскрытия продуктивного пласта. Преимуществом является то, что при этом, применяются специальные буровые растворы для первичного вскрытия с целью сохранности коллекторских свойств, особенно при вскрытии горизонтальным стволом.

При втором варианте конструкции эксплуатационного забоя закрытого типа осуществляется спуск и цементирование эксплуатационной колонны после разбуривания вышележащих горных пород перед продуктивным пластом и продуктивного пласта. В соответствие с этим, при выборе и обосновании бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта необходимо учитывать геологическое строение и особенности выщележацих горных пород для безаварийного бурения и качественного вскрытия продуктивных пластов.Буровой раствор для вскрытия продуктивного пласта выбирается так, чтобы предотвратить загрязнение пор продуктивного коллектора твердой фазой и фильтратом бурового раствора, обеспечить безаварийность вскрытия с учетом особенностей вышележащих горных пород.

Наиболее эффективным, с точки зрения сохранности фильтрационно-емкостных свойств продуктивного пласта, является эксплуатационный забой открытого типа.

Преимущество эксплуатационного забоя открытого типа заключаются в том, что обеспечивается высокий уровень качества вскрытия продуктивных пластов, что положительно влияет на выполнение проектных технико-экономических показателей строительства и ввода скважин в эксплуатацию.

Рекомендуется рассмотреть специальные буровые растворы, применяемые для вскрытия продуктивного пласта при эксплуатационном забое открытого типа. На основании проведенного анализа применяемых буровых растворов магистрант должен предложить свой вариант состава и свойств бурового раствора, позволяющий повысить качество первичного вскрытия продуктивного пласта.

Таким образом, при выборе бурового раствора для качественного вскрытия продуктивного пласта при выбранном типе эксплуатационного забоя следует учитывать следующие рекомендации:

1 Рекомендуется применять раствор на углеводородной основе(РУО) - (безвод­ные или инвертно-эмульсионные) в случаях:

- при низкой проницаемости коллектора (менее 0,05-0,1 мкм);

- при насыщении коллектора высоковязкой нефтью;

- при аномально низком давлении пласта следует применять безводные РУО аэрированные азотом (вскрытие на депрессии);

- при трещинном и порово-трещинном типе коллектора с проницаемостью более 1 мкм. В данном случае необходимо применять только безводные РУО.

При наличии в коллекторе набухающих глин водная фаза РУО должна быть минерализована.

2 В остальных случаях допускается применение буровых растворов на водной основе. Если в коллекторе содержатся глины, склонные к набуханию, то применяют ингибирующие буровые растворы, как и для бурения глинистых пород.

3 Наиболее перспективны в настоящее время в плане сохранения коллекторских свойств продуктивных пластов биополимерсодержащие буровые рас­творы. Способность биополимеров к деструкции (разрушение со временем) предопределяет возможность сохранения естественной проницаемости коллек­тора.

При выполнении данного раздела необходимо провести все соответствую­щие расчеты по определению требуемых параметров бурового раствора: плот­ность, пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига, статическое напряжение сдвига, величину водоотдачи.

По результатам этих вычислений за­полняется таблица 20. В выполнении данного раздела магистранту поможет учебное пособие и методические указания [4-9].

Выбранные типы бурового раствора, его состав и свойства реагентов представляются в виде таблицы 21. Так же в этом разделе проводятся расчеты необходимых объемов бурового раствора и реагентов для регулирования свойств. По результатам расчетов заполняются таблицы 22-23.

В курсовом проекте следует представить не менее двух типов буровых растворов для продуктивного пласта. Для сравнения магистрант в конце этого раздела заполняет таблицу по степени загрязнения коллектора типовым раствором и предлагаемым магист­рантом.

Приветствуется так же представление итоговых результатов в виде графиков и диаграмм.

 

 

Таблица 20 - Планируемые значения параметров буровых растворов      

Интервал бурения по вертикали, м		Плотность, кг/м3	Условная вязкость, по ВБР-1, с	Пластическая вязкость,   по ВСН-3,   мПа . с	Эффективная вязкость, мПа . с	Динамическое напряжение сдвига, Па
от	до
1	2	3	4	5	6	7

 

Окончание таблицы 20

СНС, Па, через мин		Водоотдача по ВМ-6, см3/30 мин	Толщина корки, мм	Содержание твердой фазы, %			pH	Минерализация, г/л
1	10			коллоидной (активной)	песка	всего
8	9	10	11	12	13	14	15	16

 

 

Таблица 21- Результаты выбора материалов и химических

реагентов для бурового раствора (два варианта)      

Интервал бурения по вертикали, м		Название (тип)   раствора	Плотность раствора, кг/м3	Смена раствора в интервале (да, нет)	Наи-мено-ваниекомпо-нента	Плотность компонента, кг/м3	Содержание вещества в товарном продукте, %	Вла-жно-сть, %	Сорт	Содержание компонента в растворе, кг/м3
от	до
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

 

Таблица 22- Потребность бурового раствора и компонентов (товарный продукт) для его приготовления, обработки и утяжеления                                  

Интервал, м		Коэффициент запаса   раствора на поверхности	Назва-ние (тип) бурового раствора и его компонен-тов	Нормы расхода бурового раствора, м3/м и его компонентов, кг/м3 в интервале			Потребность бурового раствора, м3 и его компонентов, кг
от	до			величина	источник	поправочный коэффициент	на запас на поверхность	на исходный объем	на бурение интер-вала	суммарная в интервале
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Таблица 23-Оценка коэффициента восстановления проницаемости продуктивного пласта после воздействия на образцы керна бурового раствора по данным лабораторных исследований

Буровой раствор для вскрытия	Первоначальная проницаемость керна, мкм2	Проницаемость после воздействия бурового раствора, мкм2	Коэффициент восстановления проницаемости, %
Типовой раствор (1)
Типовой раствор (2)
Предлагаемый раствор (1)
Предлагаемый раствор (2)