Научный руководитель:ст.препод.Е. В. Аверкина

Иркутский национальный исследовательский технический университет

 

Иркутская область, входящая в состав Восточной Сибири, насчитывает более 20 месторождений нефти и газа. Большинство из них приурочено к Непско-Ботуобинской антиклизе (НБА), такие как Ярактинское, Марковское, Даниловское, Ичёдинское, а также к Ангаро-Ленской ступени (Ковыктинскное месторождение). При бурении под техническую и эксплуатационную колонны встречаются соленосные породы вендского и кембрийского периодов.

В пределах НБА в осадочной толще довольно отчетливо выделяется три гидрогеологических формации: подсолевая, соленосная (галогенная) и надсолевая, в которых по классификации Е.В. Пиннекера, основанной на степени минерализации (г/л) можно выделить следующие типы рассолов: слабые − до 150, крепкие − 150−320, весьма крепкие − 320−500, предельно насыщенные – более 500 [1].

Притоки предельно концентрированных рассолов получены практически на всех разведочных площадях юга Иркутской области, что в некоторых случаях привело к авариям и дополнительным затратам при их ликвидации[2]. В настоящее время cцелью достижения устойчивости ствола скважины, а также исключения кавернообразования применяют полимерный соленасыщенный буровой раствора (ПСБР). В зависимости от горно-геологических условий, состав и свойства буровых растворов подбираются индивидуально для каждого месторождения, но основными компонентами данного раствора остаются минерализованный раствор хлорида натрия, крахмал, биополимер, ПАЦ, каустическая сода.

Значительные затраты на приобретение и транспортировку многотоннажных объемов поваренной соли, дефицит технической воды при заложении скважин вдали от стабильных источников водоснабжения послужили стимулом для исследовательской работы по использованию местных природных рассолов (рапы) хлоридно-натриево (калиево)магниево-кальциевого типа (минерализация до 560 кг/м³) в качестве дисперсионной среды [3].

В ходе проведенной работы приготавливались полимерные соленасыщенные растворы на основе рассолов Ярактинского, Ичёдинского и Даниловского месторождений. Для получения раствора, подходящего под требования используемого ПСБР, приготавливались растворы с различными концентрациями компонентов, в различном порядке добавления в раствор. С целью определения характера взаимодействия компонентов раствора друг относительно друга замерялись свойства раствора (реологические, структурно-механические и фильтрационные) на различных этапах приготовления.

Главным вопросом в изучении данной тематике является взаимодействие реагентов раствора с исходным высокоминерализованным рассолом, который в своем составе в разном количественном соотношении содержит хлориды, бромиды, сульфаты, карбонаты и гидрокарбонаты, а также катионы натрия, калия, кальция, магния, лития, стронция и рубидия. Дальнейшая работа по данной тематике также требует изучение коррозионного воздействия предлагаемого раствора на буровое оборудование.В таблице 1 представлено сравнение одного из оптимальных раствор на основе рассола и применяемого ПСБР.

 

Таблица 1 – Сравнение полимерных соленасыщенных растворов

Параметр	Применяемый ПСБР	Раствор на основе рассола Ичёдинского месторождения
Плотность ρ, г/см3	1,20-1,25	1,22
Условная вязкость, сек.	45-50	65,0
Показатель кислотности рН	8-10	8,0
Пластическая вязкость (ПВ), мПа*с	≤30	27,7
Динамическое напряжение сдвига (ДНС), дПа	≥70	117,0
Статическое напряжение сдвига (СНС), дПа 1/10 мин	≥24/≥38	19/31 (после суточного отстоя - 27/51)
Водоотдача, см3/ 30 мин	≤4	2,8

Данная разработка позволит снизить затраты на реагенты раствора, вследствие снижения количества реагентов, а также использования уже имеющегося рассола вместо рассола хлорида натрия на технической воде (в среднем, для 1 м³раствора требуется 260-300 кг NaCl). Также прогнозируется снижение времени на приготовление раствора в процессе строительства скважины, а также время на обработку и ликвидацию осложнений и аварий.

Список литературы

1. Елимова В.В., Рассолы Ярактинской группы месторождений, Иркутск: Строение литосферы и геодинамика. Иркутск: Изд-во Институт земной коры Сибирского отделения РАН, 2017. - 87-88 с.

2. Кузьмин С.Б., Вахромеев А.Г. Геологические исследования на Лено-Ангарском плато. –Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2003. –122 с.

3. Казанский В.В., Сукманский О.Б., Брагина О.А., Дорохова В.В., Низовцев В.П., Буровой раствор на основе природного рассола, М.: Нефтяное хозяйство, №11, 1998. - 8-10 с.

 

 

УДК 622.245.42

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: