Підвищення якості розкриття продуктивних горизонтів на родовищах Прикарпаття

Abstract

Дисертацію присвячено проблемі підвищення якості розкриті продуктивних горизонтів на родовищах Прикарпаття завдяки розробці та впровадженню рецептури безглинистого крохмально-калієвого бурового розчину, нових хімічних реагентів та застосування інгібіторів деструкції та ініціаторів ферментації крохмалю. На підставі аналізу гірничо-геологічних умов, типів бурових розчинів та огляду літературних джерел зроблено висновок про необхідність розробки рецептури бурового розчину на основі вітчизняних хімічних реагентів з таким характеристиками, які б забезпечували збереження первинних фільтраційних: властивостей колекторів. Проведено теоретичні та лабораторні дослідження, на підставі яки; розроблено рецептуру безглинистого крохмально-калієвого розчину (БККР) Досліджено технологічні властивості, вивчено вплив температури та інших чинників на властивості БККР. Проведено серію лабораторних експериментів : дослідження впливу інгібіторів деструкції на ферментативну стійкості крохмальних реагентів під час буріння свердловини та ініціаторів ферментації на руйнування структури молекули крохмалю під час освоєння свердловин Запропоновано спосіб розкриття тріщинуватих продуктивних горизонтів : низькими пластовими тисками. Виконано теоретичні та експериментальні дослідження з покращенні властивостей крохмальних реагентів, у результаті яких отримано карбоксильний крохмальний реагент (ККР), який розчинний у воді, термостійкий та стійкий де ферментативної деструкції. Розроблено рекомендації на приготування безглинистого крохмально-калієвого розчину, які передані для промислового впровадження. Проведене промислові випробування ККР під час буріння свердловин на родовищах Стрийського ВБР, які підтвердили його ефективність під час регулюванні параметрів бурових розчинів.

Диссертация посвящена проблеме повышения качества вскрытия продуктивных горизонтов на месторождениях Прикарпатья благодаря разработке и внедрению рецептуры безглинистого крахмально-калиевого бурового раствора, новых химических реагентов, а также применения ингибиторов деструкции и инициаторов ферментаци крахмала. Проведен анализ горно-геологических условий вскрытия продуктивных горизонтов, свидетельствующий о превалирующем наличии в разрезе месторождений низкопроницаемых коллекторов с низкой пористостью и пластовыми давлениями, характеризующимися коэффициентами аномальности пластовых давлений примерно равными 1,02-1,09. Коллекторы нефти и газа на месторождениях Прикарпатья представлены песчаниками и алевролитами, цементирующим материалом которых является глинистий минерал монтмориллонитового типа с обменной емкостью 35-50 мг.екв/100 г и глинистостью 20-24%. Анализируя типы буровых растворов, чаще всего применяющихся при вскрытии продуктивных горизонтов, сделан вывод, что их основными недостатками являются наличие глинистой составляющей, относительно высокий показатель фильтрации (около 8-10 см3/30 мин.), наличие реагентов-полимеров, которые, адсорбируясь на поверхности пор и трещин, уменьшают их эффективный размер. Применение безглинистых биополимерных растворов улучшает качество вскрытия, но эти растворы владеют высоким показателем pH, что способствует набуханию материнских глин. Поэтому, учитывая проделанный анализ и обзор литературных источников, было определено направление научных исследований и выбраны составляющие раствора, а также сделан вывод о разработке рецептуры бурового раствора на основании отечественных химических реагентов с такими характеристиками, которые обеспечат сохранение первичных фильтрационных свойств коллекторов. Проведены теоретические и лабораторные исследования, на основании которых разработана рецептура безглинистого крахмально-калиевого раствора (БККР), главной особенностью которого является формирование структуры раствора за счет комбинации концентрированного водного раствора ЭКР и технического хлористого калия. Исследовано технологические свойства, изучено влияние температуры и других факторов на свойства БККР. Проведен комплекс исследований, связанный с изучением влияния разработанного раствора на коллекторские свойства продуктивных горизонтов, в результате которого устанвовлено, что коэффициент восстановления проницаемости колеблется в пределах 0,95-0,98. Предложен способ вскрытия трещиноватых продуктивных горизонтов с низкими пластовыми давлениями. Проведены теоретические и экспериментальные исследования по улучшению свойств крахмальных реагентов, в результате которых получен карбоксильный крахмальный реагент (ККР), растворимый в воде, устойчивый к высоким температурам и ферментативной деструкции. Проведена серия лабораторных экспериментов по исследованию влияния ингибиторов деструкции на ферментативную устойчивость крахмальных реагентов при бурении скважин и инициаторов ферментации на разрушение структуры молекулы крахмала при освоении скважин. Разработаны рекомендации на приготовление безглинистого крахмальнокалиевого раствора, которые были переданы для промышленного внедрения. Проведены промышленные испытания ККР при бурении скважин на месторождениях Стрыйського ОБР, подтвердившие его эффективность при регулировании параметров буровых растворов.

The thesis is devoted to the enhancement of the quality of productive reservoir opening on the fields of the Precarpathia due to the development and introduction of the formula of clayless amylaceous-potassium drilling mud, new chemical reagents and application of the destruction inhibitor and initiator of starch fermentation. Based on the analysis of mining and geological conditions, types of drilling mud and survey of literary sources a conclusion has been made of the necessity to develop drilling mud formulas on the basis of native chemical reagents which preserve primary reservoir filtration characteristics. On the basis of conducted theoretical and laboratory research the formula of clayless amylaceous-potassium drilling mud (CAPDM) has been developed. Technological characteristics were investigated and influence of temperature and other factors on CAPDM properties were studied. A serious of laboratory experiments have been conducted to study the influence of destruction inhibitors on the fermentation resistance of amylaceous reagents during the process of well drilling and influence of fermentation initiators on the destruction of starch molecule structure during the process of well development. A method is offered here how to open fractured productive reservoirs with low formation pressures. Theoretical and experimental investigations directed to the improvement of amylaceous reagent properties were done and as a result of them carboxylic amylaceous reagent has been received. It is dissolved in water, thermostable and resistant to the fermentation destruction. The recommendations devoted to the preparation of calyless amylaceous-potassium drilling mud were developed and transferred to industry for the implementation. Industrial testing of carboxylic amylaceous reagent conducted during drilling of wells on the fields of Stryy Drilling Department has proved its efficiency in the regulation of drilling mud parameters.