Понижение скручивающих и осевых нагрузок на буровую колонну

В O-G-S смоделированной скважинной ячейке (DSC), в буровой системе, обработанной составом Bore-Plate, были проведены испытания c использованием керна разного возраста и твёрдости. Они показали, что Bore-Plate (запатентованная смесь специально обработанного Гильсонита и других добавок) может уменьшить последствия проникновения фильтрата бурового раствора. В буровых системах на водной основе проникновения фильтрата может дестабилизировать сланцы и стать причиной многих проблем, таких как осыпание сланцев, расширение ствола скважины, прихвата трубы и избыточного перекрытия в трубе.

Bore-Plate, предлагаемый для использования в качестве предварительной обработки в количестве 5.0-6.0 фунтов на баррель (ppb) в любой буровой системе на водной основе, помогает уменьшить или устранить эти проблемы. Следующие три случая иллюстрируют использование Bore-Plate не только для стабилизации скважины, но и в качестве смазки для снижения скручивающих и осевых нагрузок.

Смазки для снижения скручивающих и осевых нагрузок

 В районе South Pass, прибрежной зоне Луизианы, Bore-Plate применялся для уменьшения скручивающих и осевых нагрузок. Обычно скважины в этой области отклоняются примерно на 30° от вертикали и бурятся с обычным лигносульфонатным буровым раствором. В скважине А для уменьшения скручивающих и осевых нагрузок применялись традиционные смазки и смазки капельного типа. А в скважину В было добавлено 3-4ppb Bore-Plate на глубину 10600 футов. Для сравнения скручивающая нагрузка в скважине В была снижена в среднем с 1400 foot-pounds до 900 foot-pounds (на 36%), а осевая нагрузка с 60000 фунтов до 30000 (на 50%). Сравнение кавернограмм двух скважин показало существенное улучшение с использованием Bore-Plate.

Другая скважина была пробурена в районе Eugene Island прибрежной зоны Луизианы. Эта область не отличалась нестабильностью буровой скважины, ни имело проблему расширения отверстия. До введения Bore-Plate расширение отверстия составляло в среднем около 50% в 12.25-дюймовом отверстии. К традиционному раствору на водной основе добавлялся 4% Bore-Plate, суспендированный в растворе на водной основе. Расширение отверстия в 8,5-дюймовом отверстии было сокращено в среднем до 15%.

На третьей скважине, в Эванстоне, штата Вайоминг, наблюдалась нестабильность. Участки сланцев, как правило, были твёрдыми и хрупкими, мелового периода или старше. Область, находящаяся в зоне надвига, называется линией перегиба. В этой области часто встречается нестабильность отверстия. На данной скважине продолжали расти скручивающие и осевые нагрузки, избыточные перекрытия в трубе и расширение. Для ингибирования использовалась буровая система КОН-гипс, и химических изменений в выбуренной породе не наблюдалось. При анализе месторождения сотрудники «Шеврон» предположили, что проблему нестабильности буровой скважины, вероятно, вызвало тектоническое напряжение. Была инициирована программа очищения ствола скважины: вначале загущением бурового раствора за счет увеличения YPс 7 до 15 lbs/ft2 (фунт силы/фут2). Во-вторых, к системе было добавлено 5 фунтов на баррель Bore-Plate. Крутящий момент и осевые нагрузки были значительно уменьшены. Избыточные перекрытия в трубе и проблемы расширения больше не встречались. В течение двух дней была достигнута стабилизация отверстия, и бурение продолжалось без дальнейших проблем нестабильности. На других скважинах, пробуренных в районах с проблемными сланцами, в основном старыми сланцевыми породами, Bore-Plate применялся в концентрации 5-6 ppb в различных буровых растворах, в том числе полимерных и в растворах, обработанных солями.

Эти примеры также подтверждают результаты тестирования DSC Bore-Plate, проведенного Компанией «Шеврон».

Во-первых, Bore-Plate, используемый в достаточной концентрации, обеспечивает устойчивость ствола скважины, значительно снижает расширение отверстия, а также снижает крутящий момент и осевую нагрузку.

Во-вторых, Bore-Plate следует использовать для предварительной обработки — для предотвращения проникновения фильтрата при бурении нетронутых сланцев. Добавка закупоривает микротрещины, напластования и поровые пространства и создает тонкую плёнку на стенках буровой скважины, которая уменьшает её разрушение.