Keywords: composition, chemical reagent, borehole, drilling mud, bit, density, static shear stress, conditional viscosity.
Введение. Известно, что для во всем мире и в нашей республики особо важное экономическое значение имеет интенсификация и развитие нефтегазовой промышленности. Для освоения нефтегазоконденсатных месторождений Узбекистана необходимо пробурить несколько миллионов погонных метров, как разведочных, так и эксплуатационных скважин.
Бурение скважин на площадях Узбекистана проводится как в нормальных, так и в осложненных геологических условиях. Геологическое строение разбуриваемых площадей, глубина залегания продуктивных горизонтов, а также различие пластовых давлений и наличие зон осложнений требуют качественного бурения. Для этого, прежде всего, требуются эффективные промывочные жидкости, хорошо очищающие забой скважины от выбуренной горной породы, образующие тонкую корку с гладкой поверхностью на стенках скважин по диаметру окружности скважины. При этом создается противодавление на стенках скважины и тем самым предупреждается обрушение горных пород. Благодаря особенностям физико-химических взаимодействий химических реагентов достигается качественное вскрытие продуктивных газоносных горизонтов.
В настоящее время при бурении нефтегазовых скважин применяется большое разнообразие химических реагентов, необходимых для стабилизации буровых растворов, как отечественного, так и зарубежного производства, такие как КМЦ, К-4, К-9, ГИПАН, ССБ, КССБ, NaOH, CaCO3, УЩР, сульфанол и многие другие, которые являются дорогостоящими и большинство из них завозятся в Узбекистан из-за рубежа.
Анализ имеющихся литературных материалов показывает, что зарубежные химические реагенты значительно дорого, а отечественные реагенты недостаточно эффективно выполняют свои функции под действием агрессивной среды, особенно при использовании минерализованных пластовых вод вследствие их нейтрализации. Для получения качественных буровых растворов требуется специальная обработка значительным количеством активных дорогостоящих химических реагентов. Как правило, качество буровых растворов существенно зависит от состава и структуры применяемых химических регентов. Следует указать, что химические реагенты, применяемые в настоящее время для бурения скважин, в осложненных геологических условиях Узбекистана недостаточно эффективны и весьма дороги.
Необходимо отметить, что существует еще одна серьезная проблема – использование пластовых вод разведанных площадей для приготовления буровых растворов. Рациональный выбор бурового раствора возможен при комплексном выявлении причин возникновения осыпей и обвалов стенок скважин. На основе изучения состава проходимых пород, минерализованных пластовых вод, имеющих в составе 20-25% хлоридов Na+, K+, Ca++, Mg++, а также существующей технологии проводки скважин установлено, что применяемые малоглинистые растворы, стабилизированные химическими реагентами не всегда обеспечивают качественное и безаварийное бурение скважин вследствие сильной минерализации пластовых вод ионами натрия, калия, кальция, магния.
Кроме того, наличие агрессивного действия минерализованных пластовых вод значительно повышает установленные нормы расхода химических реагентов при приготовлении буровых растворов. Вышеотмеченные настоятельно требует разработки новых составов и освоения технологий получения высокоэффективных, импортозамещающих и экспортоориентированных, более дешевых многофункциональных композиционных химических реагентов для обработки буровых растворов с использованием как органических, так и неорганических ингредиентов на основе местного сырья и отходов производств.
Разработка и создания высококачественных многофункциональных композиционных химических реагентов и регулирования их свойств,позволяющие получать облегченные, усредненные и утяжеленные буровые растворы, работающие в сложных геологических условиях невозможно без проведения глубоких исследований физико-химических взаимодействий органоминеральных ингредиентов на основе местного и вторичного сырья и выявления закономерностей влияния их структуры, природы, вида, содержания и соотношения на физико-химических свойств реагентов и буровых растворов на их основе.
В связи с этим проведение глубоких исследований влияния природы, вида, содержания и соотношения органоминеральных ингредиентов на физико-химических свойств, позволяющих создать высокоэффективных многофункциональных композиционных химических реагентов на основе местного сырья и отходов производств, обеспечивающих получения стабилизированных облегченных, усредненных и утяжеленных буровых растворов, работающих в осложнено горно-геологических условиях на нефтегазоносных площадях Республики Узбекистан является актуальной проблемой. Нами были исследованы зависимости плотности, водоотдачи, статического напряжения сдвига композиционного химического реагента от соотношения и содержания композиции СО-ХР и КМЦ.
На основе анализа результатов исследований структуры, состава и физико-химических свойств органоминеральных ингредиентов из местного сырья и отходов производств, а также результатов предварительных исследований их водного раствора нами разработаны специальные составы композиционных химических реагентов и облегченных буровых растворов на их основе, результаты которых приведены в работе [2] и физико-химические и технологические их свойства приведены в таблице 1.
