7 Обоснование выбора типа промывочной жидкости и свойств ее для бурения различных интервалов проектной скважины

7.1 Уточнение расчленения разреза с учетом осложнений, происходящих при бурении скважин

Правильный выбор промывочной жидкости и тампонажных смесей, технологии промывки и тампонирования позволит проводить бурение с большей эффективностью и высоким качеством буровых работ, а также уменьшить загрязняющее воздействие на окружающую среду и избежать ухудшения экологической обстановки земной коры.

В нефтегазовом бурении в последние десятилетия наработан большой опыт проходки не только вертикальных глубоких скважин, но и горизонтальных участков ствола скважины по продуктивному нефтегазоносному пласту. При этом обычно используются полимерные буровые растворы без бентонита, не загрязняющие продуктивный пласт, но имеющие высокую стоимость из-за высоких затрат на полимерные реагенты. Опыт регулирования реологических свойств растворов для этих целей в последнее время эффективно используется многими сервисными компаниями нефтегазовой специализации в технологиях горизонтально-направленного бурения (ГНБ) для гражданского строительства. Именно поэтому, такие компании традиционно нефтегазового сектора как «MI Swaco», «Baroid», «Phrikolat» и другие, первыми предложили наиболее оптимальные рецептуры бентонито-полимерных составов для технологий ГНБ строительного сектора.

При бурении скважин в нефтегазовом секторе используются промывочные растворы с более высоким содержанием бентонита, чем при

бурении горизонтальных скважин по технологии ГНБ. Так в соответствии со стандартом API качество бентопорошка для нефтегазового бурения определяется при концентрации бентонита 6,4 %, тогда как в технологиях ГНБ используются растворы с низким содержанием твердой фазы – обычно не более 3 % бентонита. Необходимые реологические свойства такого промывочного раствора достигаются введением значительного количества полимерных составляющих, которые и формируют основную часть себестоимости этого продута. По сути, основные свойства таких растворов обеспечиваются полимерными реагентами, а бентонитовая составляющая позволяет существенно снизить затраты на приготовление промывочного раствора и создать фильтрационную корку на стенках скважины.

Оптимальный раствор для проходки горизонтальной скважины должен иметь умеренную вязкость при высоком пределе текучести. Такой раствор является достаточно жидким, чтобы легко прокачиваться по буровым штангам и форсункам на породоразрушающем инструменте, сохраняя при этом энергию гидравлической струи для разрушения грунта за счет гидромониторного эффекта. Производительность работ при использовании таких растворов возрастает - по сравнению с работой на высоковязких растворах. При потере скорости движения в затрубном пространстве скважины этот тип растворов увеличивает свою вязкость – вплоть до превращения в гель (твердообразное тело) при полной остановке движения раствора, когда скорость сдвига стремиться к нулю. Это предотвращает обвал стенок скважины даже при продолжительных остановках процесса бурения. Такие растворы на языке профессиональной реологии называются системами с высокой псевдопластичностью и именно они являются наиболее эффективными промывочными системами при проходке горизонтальных скважин.