Проблемы связанные с применением буровых растворов
Существующие буровые растворы
С самого начала бурение и испытание скважин с высоким забойным давлением и температурой представляло собой длительное и дорогостоящее мероприятие. Большая доля дополнительных затрат была связана с непроизводительным временем в результате проблем нестабильности бурового раствора. Проблемы, связанные с применением буровых растворов с большой плотностью, были связаны главным образом с высоким значением статического напряжения сдвига, необходимого для удержания частиц барита во взвешенном состоянии. Возможной альтернативой раствору с использованием барита является цинк-бромидный концентрированный раствор. Однако этот раствор имеет серьезные ограничения по линии здравоохранения и охраны окружающей среды, и обладает коррозионными свойствами. Департамент здравоохранения в настоящее время требует запретить применение цинк-бромидных концентрированных растворов. Проблемы, связанные с буровыми растворами
К проблемам, связанным с применением буровых растворов с высокой плотностью на скважинах с высоким забойным давлением и температурой, относятся:
• Прочность обсадных колонн должна быть рассчитана, исходя из возможности выброса из скважины при ее полном опорожнении
• Неэффективная передача давления из-за высокого значения статического напряжения
сдвига, необходимого для создания высокой удерживающей способности бурового раствора
• Высокое содержание твердой фазы
• Осаждение барита
Проблемы, связанные с концентрированными растворами
Несмотря на то, что при применении концентрированных растворов отпадает ряд проблем,
характерных для буровых растворов с высокой плотностью, у них также существуют свои
проблемы:
• Как и в случае с обычными растворами, прочность обсадных колонн должна быть
рассчитана, исходя из экстремальных условий в скважине
• Высокие требования к безопасности применения, в том числе по стандартам COSH
• Проблемы загрязнения окружающей среды. В настоящее время Департамент
здравоохранения требует запрещения на применение концентрированных растворов на
основе бромидов по нормам применения химических веществ при морском бурении
(OCNS, разд. 4). Не допускается никаких утечек этих растворов
• Высокая стоимость концентрированных растворов, 450 дол. США за баррель для
концентрированного раствора с плотностью 2,07 f/cmj
• Верхний предел по плотности, равный 2,30 г/см3
• Коррозионное действие на эластомеры, уплотнения и металлы. Степень коррозионного
воздействия возрастает прямо пропорционально концентрации раствора. Необходимо
применение ингибиторов для предотвращения образования водорода, который также
может вызвать локальное коррозионное воздействие
• Проблемы с поставкой, транспортировкой, перекачкой, очисткой емкостей,
фильтрацией, погрузочными работами и с поддержанием постоянной концентрации