Жидкость для отбора керна

Жидкость для отбора керна

Проникновение фильтрата бурового раствора во время отбора керна является одним из факторов, влияющих на его действие в месте насыщенности породы пласта. Лабораторные исследования показали возможное влияние проникновения фильтрата бурового раствора на смачиваемость горной породы.

Усилия лабораторий крупных нефтяных компаний и коммерческих лабораторий были посвящены измерению относительной проницаемости. Точные данные очень важны при проектировании будущих водохранилищ. Было сделано много попыток сохранения смачиваемости с использованием специальных жидкостей и колонковых методов консервации на площадке бурения. При устранении проникновение фильтрата бурового раствора во время отбора керна достигается значительное улучшение в надежности данных.

Разработка жидкости для отбора керна, исключающей его загрязнение, для песчаников с высокой проницаемостью

Проникновение фильтрата бурового раствора в керн происходит по трём механизмам.

Во-первых, это динамическая фильтрация. Фильтрат накапливается при низких скоростях отбора керна.

Во-вторых, проникновение фильтрата происходит в момент разрушения горной породы буровым долотом. Фильтрат генерируется при высоких скоростях из-за режущего действия долота.

В-третьих, происходит статическая фильтрация в долоте, после того как оно входит в колонковую трубу. Проницаемость обезвоженного шлама контролирует проникновение фильтрата во внутреннюю оболочку кернового инструмента для всех типов песчаников, особенно для песчаников с высокой проницаемостью.

В середине 1990-х годов, консорциум нефтяных и сервисных компаний спонсировал программу для решения этой проблемы. Проводилась серия экспериментов в лаборатории Терра-Tec в Солт-Лейк-Сити. Было обнаружено, что специально разработанные PDC колонковые долота обеспечивают высокие скорости отбора керна. Также было найдено, что эти долота и буровые растворы для уменьшения фильтрации обеспечивают отбор керна со значительными интервалами с непроницаемыми центрами. Целью этих экспериментов было доказать, что жидкости для отбора керна, исключающие его загрязнение, могут быть разработаны с использованием буровых растворов на водной основе.

Результаты серии экспериментов показали, что недавно разработанное поликристаллическое алмазное компактное колонковое долото (PDC) в сочетании со специально разработанным буровым раствором на водной основе с кольматирующими твёрдыми частицами могут последовательно минимизировать проникновение фильтрата и обеспечить отбор керна с непроницаемыми центрами.

Одной из буровых систем, которая представила лучшие результаты, была буровая система с использованием Bore-Plate (запатентованной смеси специально обработанных сортов Гильсонита с другими добавками). Было обнаружено, что этот тип системы будет вызывать очень низкие потери фильтрата перед долотом. Нерастворимая смесь Bore-Plate эффективнее закрывала поры по сравнению с более растворимыми асфальтами.

Компания «Шеврон» («Chevron») перед полевыми испытаниями провела несколько лабораторных тестов с использованием этой специальной разработанной буровой системы в высокопористых песчаниках. Мягкая буровая система состояла из бентонита, СМС или PAC для уменьшения водоотдачи, небольшого количества каустической соды для поддержания рН на уровне 8.0 или меньше, и смеси Bore-Plate в концентрациях 6-10 фунтов на баррель (частей на миллиард) — в зависимости от ожидаемого интервала пористости песка. Эта комбинация оказалась очень удачной в лаборатории, т.к. нерастворимая смесь Bore-Plate очень эффективно закупоривала поры песчаников на поверхности керна.

Поделиться на