«Задача — сохранение устойчивости ствола газовой скважины…»,- ученые — о новых изобретениях
Федеральная Служба по интеллектуальной собственности (Роспатент) Российской Федерации выдала ООО «Газпром ВНИИГАЗ» очередные патенты на изобретение.
Авторы Патента на изобретение № 2567065 «Катионный буровой раствор» — зам. начальника Лаборатории разработки технологий строительства скважин А.А. Хуббатов, техник Лаборатории А.М. Гайдаров, Д.Г. Бельский, научный сотрудник Лаборатории А.Д. Норов, зав.сектором Лаборатории М.М.-Р. Гайдаров, В.Г. Васильев, Р.С. Илалов, И.Г. Поляков, В.В. Никитин.
Авторы Патента на изобретение № 2567066 «Катионный буровой раствор» — зам. начальника Лаборатории разработки технологий строительства скважин А.А. Хуббатов, техник Лаборатории А.М. Гайдаров, Д.Г. Бельский, научный сотрудник Лаборатории А.Д. Норов, зав.сектором Лаборатории М.М.-Р. Гайдаров, А.Н. Башмакова, Р.А. Поповичев, И.Г. Поляков, Р.С. Илалов.
Оба изобретения, различающиеся по компонентам и их составу, относятся к буровым растворам на водной основе и могут найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород. Технический результат — улучшение структурно-реологических показателей раствора: повышение динамического напряжения сдвига и статического напряжения сдвига, снижение пластической вязкости. Официальная формула изобретения опубликована в .
Вот как комментируют свою научно-практическую задачу авторы изобретения:
— Сохранение устойчивости ствола газовой скважины в неустойчивых глинистых отложениях остаётся нерешённой задачей. Несоответствие используемого бурового раствора геолого-техническим условиям приводит к осложнениям: сужениям и вывалам глин, осыпаниям и кавернообразованию сланцев. Ежегодные затраты на решение проблем, связанных с набуханием и неустойчивостью глинистых пород при строительстве скважин, составляют свыше одного миллиарда долларов.
Традиционные водные буровые растворы, применяемые в России и за рубежом, представляют собой глинистые суспензии, стабилизированные высокомолекулярными соединениями — полимерами, — в качестве которых наиболее распространены водорастворимые эфиры целлюлозы, крахмал и акриловые реагенты. У этих растворов имеются существенные недостатки, в т.ч. низкие ингибирующие свойства, угроза биодеструкции; низкая устойчивость к полисолевой и температурной агрессиям, изменению рН среды; сложность управления свойствами растворов в процессе бурения скважины.
Глинистые породы, особенно набухающие и диспергирующие, легко переходят в буровой раствор, увеличивают содержание коллоидной и твёрдой фазы, повышают структурно-реологические показатели, ухудшают смазывающие свойства и т.д. Часто очистные устройства имеют низкую эффективность, поэтому при проходке этих пород требуются периодические разбавления раствора, что, в свою очередь, приводит к перерасходу химических реагентов и наработке объёма раствора, который в дальнейшем необходимо утилизировать.
С целью решения проблемы сохранения устойчивости ствола скважины и исключения недостатков традиционных технологических жидкостей, ООО «Газпром ВНИИГАЗ» были впервые разработаны и запатентованы системы катионных буровых растворов, не имеющих аналогов в мире. Эти системы обладают рядом существенных преимуществ:
· рН среды не влияет на технологические показатели и свойства раствора и находится в пределах 6–7;· наличие ионов кальция и магния улучшает свойства и технологические показатели системы;
· в катионных системах крахмал, эфиры целлюлозы и биополимер не подвержены биодеструкции;
· высокие ингибирующие свойствами и глиноёмкость;
· малокомпонентность;
· простота в управлении структурно-реологическими и фильтрационными показателями;
· отсутствие или минимизация наработки объёмов раствора;
· стабильные структурно-реологические и фильтрационные показатели раствора;
· лёгкость перехода на высокоминерализованный раствор, что исключает дополнительный расход стабилизаторов;
· высокая термо- и солестойкость;
· совместимость с цементными растворами.
Одна из модификаций катионного раствора прошла промысловые испытания при бурении скважины в мульдовой зоне Астраханского газоконденсатного месторождения и подтвердив свою высокую эффективность фактическим экономическим эффектом в размере свыше 14 миллионов рублей.
В 2015 г. было начато бурение очередной скважины на Астраханском ГКМ с применением новой модификации катионного бурового раствора.
Увеличенная фотография (JPG, 511 КБ)