Лабораторные исследования Гильсонита

Лабораторные исследования Гильсонита

Гильсонитовая смола – это природный углеродистый материал, который относится к асфальтитам. В течение многих лет Гильсонит использовался в буровых растворах в качестве добавки, помогающей стабилизировать буровую скважину. Документально подтверждено, что этот материал эффективно минимизирует разрушение скважины на нестабильных участках сланцев. Однако Гильсонит является асфальтитом с высокой температурой размягчения, и поэтому было трудно воспроизвести его действие в лабораторных испытаниях, проведенных при температуре окружающей среды и низком давлении.

Новые лабораторные испытания, подтверждающие эффективность применения Гильсонита для стабилизации буровой скважины

 Недавно были разработаны лабораторные методы для оценки эффективности Гильсонита в смоделированных условиях в скважине. Инновационные процедуры включали использование ячейки скважинного моделирования для проверки Гильсонита при температурах и давлениях, сходных с условиями бурения. Эти инновационные тесты показали, что при использовании Гильсонита расширение ствола скважины было сведено к минимуму. При использовании той же системы бурового раствора, но без Гильсонита, наблюдалось значительное расширение.

Теория

 Как указывалось ранее, Гильсонит относится к асфальтитам. Это относительно чистый углеводород, не содержащий большого количества минеральных примесей. Гильсонит, используемый для нефтепромысловых целей, добывается в области вокруг поселения Бонанца, штата Юта. Он имеет удельную массу 1.05 и температуру размягчения в диапазоне от 370°Fдо 400°F, хотя доступна и более низкая температура размягчения (330°F). Этот материал имеет низкий показатель кислотности и йодное число равное нулю. Он растворим в ароматических и алифатических углеводородах. Гильсонит обрабатывается и измельчается до состояния, при котором 80% проходит через сито 80 mesh, приблизительно 5% удерживается на сите 100 mesh и 30% на сите 200-mesh. (6,10).

В течение многих лет Гильсонит и другие продукты асфальтового типа использовались в буровых растворах на основе воды в качестве добавки, стабилизирующей ствол скважины. Было документально подтверждено, что эти добавки помогают минимизировать разрушение скважины в формированиях, содержащих чувствительные к воде, осыпающиеся сланцы.

Причин нестабильности буровой скважины много. Они могут быть механическими, химическими или физическими (природными).

Механические включают разрушение буровой скважины при высоких кольцевых скоростях, неблагоприятных гидравлических напряжениях из-за высокого кольцевого давления; от напора-разрежения, создаваемого расхаживанием колонны; от эрозии, вызванной движением бурильной колонны.

Проблемы, вызванные химическими причинами, включают гидратацию, дисперсию и распад сланцев при взаимодействии глин с фильтратом бурового раствора.

Физические проблемы включают сколы и внезапные обрушения сланцев, вызванные субнормальным гидростатическим давлением или совокупностью гидростатического давления и высокого давления пласта. Перелом и проскальзывание вдоль напластования твердых, хрупких сланцев, и разрушение трещиноватых сланцев над искривленным стволом скважины – это также физические проблемы, возникающие в процессе бурения глинистых сланцев. Эта проблема также возникает в неискривленных стволах скважины при бурении глин с поровым давлением выше гидростатического.

В качестве проблем нестабильности скважины часто рассматривают вспучивание, набухание, растрескивание, скопление бурового раствора на долоте, утолщенные глинистые корки и многие другие. Предложено много решений этих проблем. Документально подтверждено, что использование добавок частично или полностью ингибирует набухание глинистых сланцев.

Теги


Гильсонит

Поделиться на

Facebook


Twitter


Tumblr


Linkedin


Pinterest


Telegram


Envelope


Instagram