Лігносульфонатно-кальцієві промивальні рідини

Лігносульфонатно-кальцієві промивальні рідини (ЛКПР) — різновид бурового розчину.

Одними із основних компонентів лігносульфонатно-кальцієвої промивальної рідини є неорганічні інгібітори — хлорид кальцію та вапно. Хлорид кальцію є основним носієм йону кальцію, вміст якого повинен бути в межах від 1500 до 3500 мг/л (0,42 та 0,97 % відповідно). Хлорид кальцію зменшує гідратацію глинистих порід внаслідок переведення їх у кальцієву форму, а також коагулює їх, сприяючи утворенню конденсаційно-кристалізаційних структур, зміцнюючи стінки свердловини. Вапно використовують для регулювання рН, значення якого повинно бути в межах 8 — 10, а також для зменшення ступеня гідратації глинистих часток. Хімічний механізм пов'язаний з утворенням важкорозчинних гідросилікатів кальцію.

На початку ХХІ ст. лігносульфонатно-кальцієві промивальні рідини (ЛКПР) використовували під час буріння свердловин 53-Малодівицької (під проміжну та експлуатаційну колони), 76-Східно-Рогінцівської (під час закінчування буріння під експлуатаційну колону), 119-Велико-Бубнівської (під проміжну та експлуатаційну колони). Враховуючи високі інгібуючі властивості лігносульфонатно-кальцієвої промивальної рідини та стабільність її параметрів упродовж буріння свердловин, основний акцент було зроблено на регулювання структурно-механічних та реологічних властивостей.

Це дало можливість успішно пробурити інтервали під проміжну та експлуатаційну колони і провести їх кріплення до проектної глибини.

Враховуючи досвід використання ЛКПР і стабільність її параметрів упродовж буріння свердловини, рецептуру було удосконалено для забезпечення ефективного очищення стовбура від вибуреної гірської породи за значень зенітного кута від 30 до 80° і підвищення ефективності буріння під проміжну колону або «хвостовик» похило-скерованих та горизонтальних свердловин в умовах родовищ ПАТ «Укрнафта».

При удосконаленні рецептури ЛКПР передбачено:

– для покращення регулювання структурно-механічних та реологічних властивостей одночасно з бентонітовим глинопорошком використання палигорскітового глинопорошку марки ППМВ у кількості 10 кг/м³;

– для регулювання змащувальних властивостей проведено заміну 50 кг нафти на 10 кг (додатково) змащувальної домішки Лабрикол. Відповідно кількість нафти зменшено до 70 кг/м3, а змащувальної домішки Лабрикол підвищено до 20 кг/м³;

– для попередження поглинань передбачено використання кольматантів, а саме дерев'яної тирси або гумової крихти, у кількості 20 кг/м³ у комбінації з поліпропіленовими волокнами у кількості 0,2 кг/м³; — для покращення флокулюючих властивостей передбачено додаткове використання флокулянта Праєстол 2530 у кількості 0,2 кг/м³;

– забезпечення необхідних псевдопластичних властивостей досягається використанням ксантанового біополімеру у кількості 2 кг/м³;

– для попередження незворотної кольматації привибійної зони пласта передбачено використання кислоторозчинного кольматанта (карбонату кальцію, крейди, мікрокальциту різного фракційного складу — 5; 25 та 50 мкм у співвідношенні 1:2:2);

– для попередження незворотної кольматації привибійної зони пласта та підвищення інгібуючих властивостей передбачено використання органоколоїду (асфасол, солтекс, сульфований асфальт або їх аналог вітчизняного виробництва реагент Премікс-О) у кількості 20 кг/м³;

– враховуючи включення до рецептури ксантанового біополімеру для попередження біологічної деструкції, передбачено використання біоциду у кількості 0,5 кг/м³;

– для регулювання лужності підготовлених лігносульфонатно-полімерних реагентів передбачено використання каустичної соди у кількості 3 кг/м³.

У результаті проведених досліджень та аналізу пробурених свердловин 53-Малодівицька, 76-Східно-Рогінцівська, 119-Велико-Бубнівська розроблено оптимальний компонентний склад ЛКПР (табл. 1 і 2).

Таблиця 1 — Оптимальний компонентний склад ЛКПР

Таблиця 2 — Параметри ЛКПР

Вимірювання реологічних параметрів ЛКПР здійснювалось на ротаційному віскозиметрі Fann 800. Обробку даних вимірювань реологічних параметрів ЛКПР проведено за допомогою програми «FineRheo».

Використання лігносульфонатно-кальцієвої промивальної рідини дає позитивні результати у процесі буріння похило-скерованих і горизонтальних свердловин, у тому числі при бурінні бокових стовбурів зі старого фонду свердловин.

Література

• Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Бурове і технологічне обладнання. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «ХПІ», ТОВ НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2021. — 358 с.
• Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004—2006 рр. 560 + 800 с.
• Буріння свердловин. т.2. Київ: «Інтерпрес ЛТД», 2002. — 303 с.