Анализ проведения промышленных испытаний смазочной добавки radiagreen eme sweet

По причине разработки нефтяных месторождений кустовым методом, профиль скважины с отклонением точки вскрытия продуктивного горизонта от вертикальной проекции на значительное расстояние, является самым распространенным в условиях Западной Сибири. Конструкции скважин, со смещением более 1000 метров, являются основной массой строящихся на Приобском месторождении. При бурении данного типа скважин, имеющих зенитные углы более 35 градусов, постоянно требуется необходимость придания буровому раствору особых антифрикционных характеристик, так как присутствуют высокие величины сил трения при продольном перемещении бурильных колонн. С этой целью буровой раствор обрабатывается различными смазочными добавками.

С целью подбора рецептур и реагентов, обеспечивающих наилучшие смазочные свойства, проведены промышленные испытания смазочной добавки Radiagreen EME SWEET фирмы «Олеон», Исследования проведены на на трех скважинах Приобского месторождения куста № 217, номера скважин 6808, 6826,6824.

№ Скважины

Дата бурения

Конструкция

Смещение, м

Максимальный зенитный угол, град

Начало

Конец

Направление

кондуктор

Экспл. колонна

6808

20.02.06

08.03.06

30

1305

3056

1441

51

6826

09.03.06

29.03.06

30

1235

3040

1544

47

6824

30.03.06

15.04.06

30

1175

3093

1570

43

Испытываемая смазочная добавка оценивалась по следующим критериям:

- снижение величины нагрузки на талевую систему при проведении СПО;

- отсутствие прихватов бурильной, эксплуатационной колонн;

- способность смазочной добавки предотвращать сальникообразование;

- отсутствие влияния на параметры бурового раствора;

- непосредственные характеристики (коэффициенты трения, прихватоопасности)

- совместимость с применяемыми реагентами структурообразователями, понизителями водоотдачи;

- пенообразование;

- рабочие концетрации и общий расход;

- сравнение с другими смазочными добавками, применяемыми в регионе;

- экономический эффект;

В связи с интенсивной разработкой и аномальных особенностей Приобского месторождения, предотвращение осложнений и аварий достигается использованием утяжеленных буровых растворов с плотностью 1,28 -1,43 г/см3. При промысловых испытаниях смазочной добавки Radiagreen EME SWEET (при концентрации Radiagreen больше 6 л/м3) на двух скважинах наблюдались сальники по инструменту по 15 – 20 см, постоянное пенообразование, после СПО с забоя поднимались газированные пачки в объеме до 10 м3 с уд. весом ниже фактического на 0,04 – 0,09 г/см3.

На Приобском месторождении, при бурении интервала под кондуктор, используется раствор от предыдущей скважины. При использовании раствора, обработанного Radiagreen EME SWEET, на бурение кондуктора, были отмечено большое количество сальников на муфтах, по телу труб буровой колоны, элементах компоновки (забойный двигатель, калибратор, долото).

Следует отметить, что в аналогичных случаях при обработке смазочной добавкой ФК-2000+, таких осложнений не возникает. При дальнейшем углублении скважины раствор был обработан смазочной добавкой ФК-2000+, благодаря чему пришлось избежать, большого количества сальников.

Но скважине № 6808 расход Radiagreen EME SWEET составил 525 л. Обработка реагентом начата при бурении под эксплуатационную колонну с интервала первого долбления. Первоначальный ввод реагента осуществлялся непосредственно в активную систему. СПО произведено без осложнений. На протяжении 300 метров выше долота, муфты инструмента был облеплен сальниками. Сальники рыхлые, расположены сверху и снизу муфт, равномерно по окружности длина 15 – 20 см. Данная картина постоянно наблюдалась на протяжении интервала активных глин до глубины 2200 м.

Дальнейшая обработка раствора реагентом Radiagreen EME SWEET осуществлялась через добавки в емкость приготовления свежих объёмов на пополнение, по 65-80 литров. Параллельно, раствор в активной системе обрабатывался графитом (масса средней добавки на долбление 280 кг, общий расход графита на скважину 1500 кг).

На скважине № 6826 интервал под кондуктор пробурен на растворе со скважины №6808 с применением смазочкной добавки ФК-2000. Расход Radiagreen EME SWEET, на интервал под эксплуатационную колонну составил 1050 л. Общая концентрация на скважину составила 7,5 л/м3. В течение всего периода строительства скважины, начиная из под кондуктора, на муфтах труб после СПО наблюдались сальники 15 – 20 см. на протяжении до 400 метров выше долота. С глубины 1800 метров появилось пенообразование. В последствии, вспенивание раствора в актиной системе шло по наростающей. постоянно наблюдалось интенсивное пенообразование (уменьшение уд.веса на 0,04 – 0,07), обработка пеногасителем не давала положительного результата (расход ПЭС-1 – 400 л на скв.), постоянно приходилось работать дегазатором. При забое 2590 м, из-за невозможности создания необходимой нагрузки на долото (прилипание, зависание бурового инструмента) была изменена «Долотная программа бурения скважины». Долото PDS было заменено на обычное шарошечное, что привело снижению рейсовой скорости, снижению проходки.

На скважине № 6824 бурение интервала под кондуктор производилось на растворе со скважины №6826. обработка смазочными добавками не производилась. Бурение интервала сопровождалось осложнениями, вызванными потерей устойчивости ствола.

На глубине 2168 метров во время бурения произошел прихват бурильного инструмента, зенитный угол в данном интервале имеет значение 38 градусов Параметры бурового раствора:

Уд. вес,

г/см3

Т,

сек

В, 30мин/см3

AV,

сП

PV,

 сП

YP,

фунт/100фут2

Gell,

10’’/10’

МВТ,

кг/м3

pH

Тв.фаза, %

1,18

26

5

20,5

14

13

3/21

64

8,5

10,5

При подъеме инструмента в интервале 2264 – 2189 м были затяжки до 70 делений по ГИВу. Параметры бурового раствора:

Уд. вес,

г/см3

Т,

сек

В, 30мин/см3

AV,

сП

PV,

 сП

YP,

фунт/100фут2

Gell,

10’’/10’

МВТ,

кг/м3

pH

Тв.фаза, %

1,26

28

4,2

22,5

15

15

3/20

68

8,5

15

При обработке раствора Radiagreen EME SWEET параллельно на контрольные замеры готовилась графитовая ванна. Общий расход графита на скв. 800 кг, смазочной добавки – 875 литров.

В течении всего периода бурения скважин пробы бурового раствора постоянно вывозились в Лабораторию буровых растворов для анализов, замеры производились Тестером предельного давления и смазывающей способности OFITE. По результатам замеров в лаборатории коэффициент трения в среднем значении составил 0,34, коэф. опасности прихвата 0,023.

Ниже, для сравнения приведены лабораторные результаты замеров свойств бурового раствора с кустов Приобского месторождения при бурении скважин, обработанного различными смазочными добавками. Данные виды смазочных добавок применяются в данный момент при строительстве скважин в Нефтеюганском регионе:

ФК-2000+

№№ Куст/скв

289 /

5924

238 / 6521

291 /6055

282Б / 5252

291 / 5860

291 / 5859

Коэф. трения

0,13

0,22

0,16

0,2

0,2

0,18

Коэф. опасности прихвата

0,015

0,005

0,02

0,01

Лубриол

№№ Куст/скв

282б / 5248

282б / 5250

282б / 5248

291 / 6056

209б / 6824

282б / 5250

Коэф. трения

0,25

0,27

0,29

0,32

0,22

0,26

Коэф. опасности прихвата

0,005

0,029

0,025

0,022

0,025

0,02

Radia Radiagreen EME SWEET

№№ Куст/скв

217

6826

217

6826

217

6824

Коэф. трения

0,34

0,34

0,28

Коэф. опасности прихвата

0,035

0,015

0,02

Из таблиц видно, что у смазочной добавки Radiagreen EME SWEET, по сравнению с ФК-2000+ и Лубриолом, коэффициент трения значительно выше, следовательно это приводит к увеличению усилий осевого перемещения бурильной колонны. Данное увеличение сил трения делает затрудненным процесс бурение («зависание» долота) и проведения СПО в скважинах с большими отходами от вертикали используя одну и ту же систему бурового раствора на водной основе.

Анализ проведения промышленных испытаний смазочной добавки radiagreen eme sweet 

Зависимость коэффициентов опасности прихвата и трения от концентрации Radiagreen EME SWEET в буровом растворе.

По диаграмме концентраций Radiagreen EME SWEET в буровом растворе видно, что при первоначальном вводе до концентрации 0,6% происходит усиленный рост коэффициентов трения и прихватоопасности, которые негативно влияют на проводимые технологические операции, создается дополнительное усилие осевого перемещения бурильной колонны. При этом, для получения одинаковых результатов коэффициента трения, необходима концентрация Radiagreen EME SWEET почти в три раза выше концентрации ФК – 2000+.

Для примера приведен график зависимости для смазочной добавки Лубриол, где наилучшим образом проявляется тенденция снижения коэффициента трения при увеличении концентрации.

Для сравнения приведена зависимость, получаемая при обработке бурового раствора смазочной добавкой ФК-2000+

Анализ проведения промышленных испытаний смазочной добавки radiagreen eme sweet

Зависимость коэф. опасности прихвата и коэф. трения от концентрации ФК – 2000+

Анализ проведения промышленных испытаний смазочной добавки radiagreen eme sweet

Зависимость коэффициента трения водных растворов смазочных

добавок от концентрации по стандарту АНИ:  - Лубриол

Таким образом видно, что при применении смазочной добавки Radiagreen EME SWEET необходимо большая концентрация, больше 3 % для достижения наименьшего значения коэффициента опасности прихвата, причем для достижения того же эффекта при помощи ФК-2000+ или Лубриол. Концентрацию последних допустимо держать в районе 1%. Следует отметить, что при обработке раствора только одной смазочной добавкой Radiagreen, строительство скважины сопровождается постоянными затяжками во время СПО, на долоте и на муфтах труб постоянно наблюдались сальники размером 10 – 20 см.

Только при комбинации Radiagreen с графитом или ФК-2000 проявлялся результат отсутствия затяжек.

   Анализ проведения промышленных испытаний смазочной добавки radiagreen eme sweet

При сравнении двух типов смазочной добавкой Radiagreen, и ФК-2000+, для получения аналогичных результатов коэффициентов трения, то экономически выгодней использовать ФК-2000+. Это видно из сравнительной таблицы по затратам на скважину смазочных добавок.

Применение реагента Radiagreen не целесообразно на фоне используемых смазочных добавок применяемых Филиалом ЗАО «ССК» Буровые растворы, т.к. концентрации и расход значительно выше и всё это ведет к неоправданному удорожанию бурового раствора. В тоже время, при низких концентрациях реагента присутствует повышенный риск получения осложнения или аварии.