автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Разработка и исследование ингибированного бурового раствора на водной основе для бурения в глинистых отложениях на площадях ПО "Грузнефть"

МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ')Н1:РГПТПКИ РОССИ11СКОИ ФНДПРАЦПИ НАУЧНО-ПРОП'ШОДСТВНШЮН 01>ЪНДИ1ПЛ!11Н Л>У1'ОВАЯ Г1:ХН 11К А"

(ВНИ11БТ)

РГб од

2 3 ИЮН 1997 На кранах рукописи

ЦУРИУМИЯ МАДОННА ДАНИЛОВНА

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНГИЬИРОВАННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ В ГЛИНИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ НА ПЛОЩАДЯХ ПО ТРУЗНЕФТЬ"

Специальное 1 ь 05.15.10 Б>рение скважин А в т о р е ф е р а I диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работ выполнена в ОАО Научно-производственном объединении "Буровая техника"

Научный руководитель: кандидат технических наук Михеев В.Л.

Официальные оппоненты: доктор технических наук Потапов А.Г.

кандидат технических наук Карлов Р.Г.

Ведущее предприятие: производственное объединение "Грузнефть"

Зашита состоится " \991 г. в часов

на заседании специализированного Совета Д 104.03.01 Научно-производственного объединения "Буровая техника" - ВНИИБТ. г. Москва, Летниковская ул, 7-9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИБТ.

Просим принять участие в обсуждении диссертации или прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью Вашего учреждения.

Автореферат разослан "_" СЛ-Х— 1997 г.

Процесс бурения связан С промывкой СКВа'ЛПН буроМЫМИ Г.г. 1"<-;мЧ1' nilopi.ll-выполняют многие функции, обеспечивающие проводкх скважин до про-.кihi.iv глубин. Поэтому к технологии промывки скважин, состав-., и сиопивам б\ров\1\ растворов предъявляются технолеч ические требования в кпчкпмр'ти m разбуриваемого геологического разреза. пластовых давлений шбойк- ч »'мера р. состава и свойав проходимых бурением горных порол. H мшкмч • :i i-:

факторов выбирается тип. состав, свойств;! необходимою .............. мм

каждой конкретной скважины. Несоотвегствчюшнй миишчм проио■• :> яц.ми-1

буровой раствор может привести к осложнениям процесса щрпшч • с .........

и осыпи стенок скважины, возникновению шламовых npoôoi и п- i •• ! пластовых иол, к выбросу тазо-нефтянмх флюидов 'I ими •.>> ■• «•• •• :- •!.-приводят к невозможности дальнейшею углубления скважин им'... ; и\ ■ ¡'¡:: :

по техническим причинам.

Особо важная проблема в бурении - по обвалы п щыпи inii"' . :>< ■ м скважины при проходке в неустойчивых глинистых портах ч^ч: ч- •■ . посвящены многие исследовательские и практические работы н.щрап !-i»tt ••• предупреждение обвалов и осыпей и повышение устойчивости пси'ч • i,.м i ,<••

Тем не менее, до сих пор проблема четойчивоа и си-нот: и,ил < ni н «• г ..,4 -.-mr глин не решена ни техническими, ни фтнко-химическими чем uni' !i ппх вопросов и посвящена настоящая работа, основой комр >н о., мищ исследования, проводившиеся автором работы на баи- таборамрмн пр.".-нц.'ч paciворов и технологии бурения г.тчбоитх u-ва айн ИНИНЫ !!!!<> '.\;>-m.rJ техника" и НИ АО "|рч шефть".

АКТУАЛЬНОСТЬ ГКМЫ ДИССЕРТАЦИИ

\кi\.uii.iUK"Iь юмы диссертации состоит в том, что на основе комплекса мГнчи 1ориы\ и промысловых исследований, предложен новый комплексный vi.k-iwiii i k'Ki[)i> пи «.олержашпй 5".. калия, 0,05".. цинка, 0.05"о бора, 5% азота, 10% ¡ч ч1,.мм ii 1 серы, который, как показали лабораторные исследования, о\ кч 11 с 111 м .te i наложное иш ибирование смешаннослонстых глин за счет функционально! о. щбмршелыюго замещения катионов глинистых минералов на кашоны мели пинка, бора, фосфора, аюта. Одновременно с катионным обменом и.иь\рои то происходит анионный обмен. На основе комплекса водорастворимых шлеп предложенного )лектролита разработан полимерный раствор с обработкой К'.ЧЩ. коюрып прошел промышленные испытания на скважинах № 41 - Рустави, 3f> 1).ш и Промысловые испытания показали, что разработанная система p.„iii.'|\i чГкч iic-'iiinaei mit ибирование глин разреза и практически сохраняет .. U4I4HBI.IM 1П1..1 скважины в глинистых отложениях верхнего и нижнего эоцена, чi,v!i н, h \u \.ihiii\i шшиты глинистых минералов комплексным электролитом.

Провезенные лаборагорные исследования и промысловые испытания îi.ми.» ni in рекомендовать результаты работы к промышленному применению при бурении ..мм/кик в глинистых отложениях, склонных к обвалам, осыпям, uaïu pii... ч .¡и юнапшч, Диссертационная работа представляет научное и п I мь 1111 Kl кос шачение .шя гехполопш бурения скважин на нефть и газ на si.. :и|'Ч+ ипияу Гр\ иш и 1()жныч регионов России.

ДОСТОВЕРНОСТЬ И НОВИЗНА РАБОТЫ

Достоверность работы подтверждена комплексом лабораторных и промысловых исследований. Лабораторные исследования проводились на современном научно-техническом уровне по методикам. принятым и апробированным для этих целей в нефтяной н газовой промышленности (мсь>ликн ВНИКРнефти А.И.Пенькова и методика ВНИИБТ В.Л.Мнхеева). которые опубликованы и используются научно-исследовательскими органисшпями нс<1тнмой и газовой отрасли.

Новизна работы состоит в том. что впервые было доказано, чю пектроли тая зашита глин от гидратации и увлажнения одним электролитом, например ¡Н'1. СаСЬ, М^ не обеспечивает надежного ингибировання глин и практически недостаточна для полного катпонного обмена глинистых минералов, которые тми по себе во многих разновидностях слоистых глин содержат катионы ( а** (каолинит к К+ (мусковит, иллит). (вермикулит, хлориты) и т.д. В святи с ним

традиционные ингибиторы глин К* . Са*+ , каждый в отдельности не

обеспечивают зашиты глин от гидратации и увлажнения. Новизна настоящей работы состоит в том. что предложенный ингибитор глинистых минералов содержит комплекс солей калия, меди, цинка, фосфора, бора, азота, серы, которые являются носителями обменных катионов шелочно-земельных металлов. Гидрат ир\ясь в водной среде, они являются одновременно носителями анионов мели, пинка, бора, азота, фосфора. В результате такого комплекса ионов м н\ анионов вокруг глинистых частиц создается интенсивное электростатическое поле ионной и анионной шииты. При этом создаются условия предельного сжатия двойного (лектрнческо! о слоя гндратированных глинистых частиц, вплоть до вытеснения мотекчл волы тм

!

I

I 6

I

!

1

I

!

1 лкойтч о ).1ск1рнчс\ко1о слоя, дегидратируя глинистые минералы. Осматнческая

I

! .шфф>шм канюков металлов и их анионов к поверхности глины приводят к шмсшснню \а\ Си**. А1~ на указанные выше ноны. Такие хемо-сорбционные реакции кш ионов с глиной проходят конкурентно и избирательно. При этом обменные реакции ионов протекают на поверхностях кремнезем-глиноземных мемешарных с!р\к1урныч единицах. Взаимодействие глинистых минералов с ка шопами меди, иипка, бора, фосфора образуют нерастворимые соединения с глинист!! поролон. Анионы солен фосфора, бора, меди, азота имеют одинаковый рашер и 1ео.чефпю с кремнекислородными тетраэдрами глин и, адсорбируясь на них, образки анионную зашпгу.

I

\ ЦЕННОСТЬ ДЛЯ НАУКИ И ПРАКТИКИ

I

Цепиоеп.к! работы для науки и практики состоит в том, что впервые научно,

на основе принтых методических подходов, доказана возможность и надежность 1

зашшм глинистых минералов от увлажнения и гидратации за счет комплексного понно! о и анионного обмена глин. Предложен механизм взаимодействия глинистых пород с нонами и. анионами комплексного электролита, обеспечивающего щи ибпроианне глин за счет избирательного обмена, приводящего к модификации

1

I поверхмоет 1лпн п их [идрофобизашш.

г

^ Практическая ценность состоит в том, что промышленными испытаниями

1

I чоанонлено. чю пнгпбкрование глин комплексом солей меди, цинка, бора, калия,

I

| фосфора, серы, акха обеспечивает их устойчивость на стенках скважины.

1 С1 абпли шр\е1 с тол скважины.

Доступная стоимость химической обработки и надежное пш пбнрчимпее действие на глинистые породы позволяет рекомендовать paipaöoiannwo систему бурового раствора для бурения в глинистых отложениях на плошаляч Г р\ ши и других регионах Кавказа и Юга России, где имеют место осложнения процесса углубления скважшш из-за неустойчивости глин на стенках скважин.

Сокращение стоимости на приготовление и химическую обработка б\ровы\ растворов, обработанных комплексом солей, по сравнению с традиционными известковыми, калиевыми растворами снижены по промысловым испытаниям па 65%. При дальнейшем внедрении разработанного бурового раствора в практика проводки скважин в глинистых отложениях позволит сократить на 20 - 25 время на промывку и проработки ствола, исключить из баланса проводки скважин время на борьбу с осложнениями, связанными с ликвидацией обвалов глин, прихватов бурильного инструмента.

В первой главе приводится обзор и анализ состояния тпученносш ннгибировання глинистых пород. Большой научный и практический вклад в решение этой проблемы внесли работы Баранова B.C., Городнова В.Д.. Кистера Ü'.. Ангелопуло O.K., Лнпкеса М.И.. Дедусенко Г.Я.. Пенькова А.11.. Ананьева А.Н. Круглицкого H.H., Мухина J1.K.. Мпхеева В.Л.. Банлюка Б.В.. Войтенко ВС'.. Вадецкого Ю.В.. Глсбова В.А.. Злочевской Р.П.. Крылова В.П.. Леонова ПЛ .. а также зарубежных исследователей: Кеннеди Д.Л., Кроули Э.И..Мондшайна 1 Л .. '1>риша У.С.. Франка У .С.. Дарлея Н.С.. Ченерверта Т.С. Грея и мнотме лрмие Многие аспекты этой проблемы бьитн решены в научном и практическом плане. Г.татотаря научным разработкам значительно были снижены непроизводительные кир.иы времени на осложнения в бурении.

I

I \

I

Однако, проблема осложнении, связанных с обвалами п осыпями глинистых пород, так и не были решены. На месторождениях Грузии прошли апробацию многие типы буровых растворов: углещелочные, кальциевые, хлоркальциевые, лигносульфонатные, полимерные, которые позволили в какой-то мере снизить уровень осложнений, но решить проблему осыпей и обвалов стенок скважин не

! по ходили. Эга проблема для месторождений Грузии так и осталась нерешенной в

1

! сложном но юс1ав\ 1срригенном комплексе глинистых пород, подвергающихся до !

{ сих пор теыоническим подвижкам, иеремятости и терщнноватости. I

] Для решения этой задачи необходимо пойти по пути создания

I

{ высокопнгпбированных о\ровых растворов на водной основе, обладающих ! пнтопрумшеи способностью близкой к той, которой обладают растворы на

* неф иной основе. Для решения эгой задачи нами были обобщены работы в области

<

< комплексных соединений. Рассмотрены основные достижения в этой области и

I

] смежных отраслях химии, намечены пути возможной разработки

1

I иысоконш ибированного раствора на базе комплекса электролитов. До нашей

I

1 работы были разработаны Липкесом М.И. и Ганкнным В.Э. калий-гуматы (ГКР-М) с | добавками ПМК, содержащего оксид магния и карбонат магния. Это была одна из

| первых работ, которая ставила задачу получить комплекс оксида магния с гуматами.

I

Анализ в этой области работ и их практическое использование в бурении

I

! гюшолнл сделать вывод о том, что есть резервы в разраоотке и создании растворов

! на основе комплексных солей электролитов.

I

Придя к 1аком\ выводу, нами были проведены лабораторные исследования в

|

| л он облает и их апробация в промысловых условиях.

| Вюрая глава посвящена исследованию устойчивости глинистых пород в

| рапичных водных средах буровых растворов. Устойчивость глинистых пород на

!

!

|

стенках ствола скважины зависит от многих факторов, основными из которых являются: геологические - многообразный по глинообразуюшим компонентам состав глин, тектоническая перемятость и трешиноватость, поровые давления, крутые углы падения пород, влажность и т.д.; технологические - технология вскрытия глин, гидравлика промывки ствола скважин, динамика разрушения глин породоразрушающим инструментом, противодавление па глинистые пласты и т.д.; физико-химические - физико-химическое взаимодействие глин с промывочной жидкостью, их увлажнение и разупрочнение.

Бурение скважин с продувкой воздухом показала, что когда нет контакта глин с водной средой, их естественная прочность сохраняется длительное время и в стволе скважины не наблюдаются осыпи и обвалы, кавернообразования. При контакте глин с водной фазой буровых растворов глины реагируют с фильтратом бурового раствора, диспергируются, увлажняются, набухают и теряют свою естественную прочность до пластического течения в ствол скважины. В этом случае глинистые породы ведут себя как реологически активные среды.

Реологические свойства глинистых пород проявляются в их текучести с последующим разрушением и зависят от горного давления (среднего напряжения), плотности, прочности.

Исследование длительной прочности, ползучести и релаксации напряжений в породах изучалось без учета физико-химическогоо взаимодействия с фильтратами буровых растворов. Наиболее характерным реологическим показателем породы является ползучесть и релаксация напряжений при физико-химическом взаимодействии с водной фазой буровых растворов.

Проведенные лабораторные исследования, с помошыо которых можно установить общие закономерности реологического поведения пород, могут

коррелпроваться с геофизическими показателями. Такими геофизическими показателями могут быть замеры напряженного состояния пород, влажности, плотности породы. Так, например, порядок влаакости глинистых пород изменяется в широком пределе - от 106 до 10п П.

Нами были проанализированы теоретические решения многих исследователей объемного деформирования глин и глинистых сланцев., а также основные подходы к оценке вязкостных свойств глин и было установлено, что равновесие в глинистой породе при ее увлажнении соответствует началу прогрессирующего течения.

СТ т0(оо) = 0,275 СТт, (1 -ц),

где СТ то(со) - предельное среднее напряжение, соответствующее началу течения глинистой породы; д - коэффициент Пуассона;

СТ ш, - среднее нормальное напряжение в глинистой породе. При этом состояние течения глинистой породы в процессе релаксации среднего напряжения может быть выражено уравнением:

Г|э = 3 СТт, (1 -ц).1Р

где 1*1) . - эффективная вязкость увлажненной глинистой породы.

"Ср -5?гм<я ¡»елаксдции. При условии, что под действием внешнего нагружения (горного давления) па

стенках скважины по мере увлажнения глинистой породы снижается ее прочность, повышается текучесть, релаксация среднего напряжения может быть выражена уравнением:

СТ гп,

К =......... .

Сто

где СТ„ - начальное среднее нормальное напряжение, соответствующее глинистой породе в момент ее вскрытия:

0 ш, - среднее нормальное напряжение после увлажнения 1:111111.1

средой бурового раствора.

Соответственно, уравнение сдвиговой вязкости хля глин составит.

Г|, = 1.671 стш, (I - д.).1р

Коэффициент объемной вязкости для глинистом пороты определяется уравнением:

1 + ц

Л'= 2 .........•

1 - 2ц.

1 +И

где —.......коэффициент упругого сжатия (коэффнпиен 1 Т\рюпа)/

Соответственно, текучесть глинистых пород как реологический пока кнель можно выразить уравнением:

1 1,733

Ф = -= ..................

Г|, Стш, (1 -Ц.)1р

Определение текучести глинистых пород сводится к определению м и О т..

которые могут быть определены по геофизическим ланитам »лектричсского сопротивления породы и ее водной фазы. Такой подход к опенке напряженного состояния неустойчивой породы сводится к определению »текгрическо! о сопротивления породы (р„) и ее водной фазы (ри .

Существует определенная связь между уровнем напряженною состояния и электропроводимостью увлажненной породы, которая може1 Гч.нт. гч,тащена уравнением:

СТт: =

р,,

p..

('отношение К,. - --

является одной из физических характеристик и в

Рь

j 1еофишке нриняI как коэффициент электропроводности пород. С учетом этого

геофизическою параметра сдвиговая вязкость увлажненной породы может быть

j выражена уравнением: I

¡1 11, = 1.731 СТ„ (----------)=.+

;; Кг + 1 р

I1

'! Устйчивосп. тинистой породы в скважине может быть выражено j соотношением:

| ле

Г]!..

l")lmi

»1

- гекучесть породы при природной влажности;

- текучесть породы при увлажнении средой бурового раствора | в процессе бурения.

| В качестве примера на рис. 1 приведены испытания глинистых образцов из

I саригюхекого бентонита в водных средах УЩР, СаСд;, КС1, ГКР, КЭ - комплексный 1

I тлекфолиг.

JO

0,9-

ОС 0,2 -

= 0,7

. г- qe ■

ГО

О of ■

| о A

rzr 0,2

1

I 2 3 Ч S С 7 8 9 Ю Время испытания, час Pik . I. Р.нчирочненнс обра шов И) саригюхскси о бен i опта в различных водных pad ворах электролитов I - 5 К ). 2 - 2.5", КЭ: 3 - 5"., ГКР: 4 - 10", ГКР: 5- V.. KCl: ь- 13.4", СаСЬ: 7 - 5", СаС1;: 8 - 5", УЩР

В таблице 1 приведены лабораторные исследования по ингпбируюшей активности различных типов водных растворов электролитов на образцы из саригюхского бентонита.

Таблица 1

Ингибируюшая активность различных водных растворов электролитов на глинистые образцы сарилохского бентонита

Состав водного Коэффициент Коэффициент Коэффициент

раствора разупрочнения ингибирования по ингибирования по

отношению к УЩР отношению к воде

5 % КЭ 0,95 - 3,2 3.8

2,5 % КЭ 0,90 3,0 '3.6

5 % ГКР-М 0,80 2.66 3.2

ЮГоГКР-М 0,74 2,46 2,96

3 % KCl 0,70 2,33 2.80

13,4 % СаСЬ 0.60 2.0 2.40

5%СаС1: 0,50 1,66 2,00

5 % УЩР 0,30 1.0 1.0

Техническая вода 0,25 - 1.0

Из этой таблицы следует, что наибольшей ингибнруюшей способностью обладает комплексный электролит (КЭ). который при 5':<. концентрации в водном растворе обеспечивает величину Кт = 0,95.

В третьей главе работы приведены исследования но разработке системы бурового раствора на основе солен электролитов с повышенными ннгибируюшнмн свойствами. Базовым раствором служила 12% бентонитовая суспензия плотностью 1,07 - 1,08 г/см5, вязкостью 20 секунд, СНС = 0/4 мг/см:, водоотдача 14 - 12 см730 мин.

На базе этой суспензии испытывались различные ингибируюшие добавки. Увлажнение образцов из саригюхского бентонита определялось по методике А.И.Пенькова. которая позволяет определить влажность глин в % в час. Результаты опытов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Состав водных растворов 1." С. П Го/час К„ Д.%

техническая вода 22 12,10 1.0 100

вода 95%+5% УЩР - - 6.30 0.52 52

вода 95%+5% ГКР 5.0 0.41 41

вода 95%+5% ГКР-М 2.4 0,20 20

вода 99,8%+0.2% КЭ 7.2 0,59 59

вода 99,6%+0.4% КЭ 6.8 0,56 56

вода 99%+1%КЭ 4.8 0.39 39

вода 99.5%+1.5% КЭ - - 2.3 0,19 19

вода 98%+2% КЭ 0.3 0.025 2.5

вода 96.5%+3.5% КЭ - - 0.2 0.016 1.6

вода 95%+5% КЭ 0.1 0.008 0.8

Из этой таблицы следует, что 5".' КЭ в водном растворе позволяет уменьшить увлажнение образцов из саригхюгского бентонита с 12,1% в час в технической воде до 0.8"., в час в водной среде КЭ.

Эго подтверждает высокую ингибируюшую способность комплексного электролита Цри взаимодействии с глшюй. Приведенные данные подтвердили ранее высказанную концепцию о комплексной электролитной защите глин от увлажнения и

гидратации. Для ингибирования глин в буровом растворе достаточно 5';.. КЭ. При обработке бурового раствора защитными реагентами содержание КЭ в буровом растворе может быть уменьшено до 3 - 3,5%.

В таблице 3 приведена рецептура раствора на основе 12% бентонитовой суспензии и 0,3% КМЦ с добавками КЭ от 1,5 до 3.5%.

Таблица 3

Состав раствора у, г/см3 Т, сек СНС, мг/см: П.' .Учас

12% бентонитовая суспензия 1,08 27 10 12/32 12

Бентонит-12%+ 1,5% КЭ 1,10 32 12 17/16 16 0.2

Бентонит-12%+1,5% КЭ+0,3% КМЦ 1,10 36 6 22/38 19 0.19

Бентонит-12%+ 2% КЭ 1,12 38 10 18/34 16 0.026

Бентонит-12%+2% КЭ+0.3% КМЦ 1,12 42 5.6 20/38 18 0.025

Бентонит-12%+ 3%КЭ 1,14 27 12 10/27 16 0.018

Бентонит-12%+3% КЭ+0,3% КМЦ 1,14 32 6 12/24 14 0.016

Бентонит-12% + 3,5% КЭ 1.14 22 14 8/16 12 0.08

Бентонит-12%+3,5% КЭ+0,3% КМЦ 1.14 26 8 10/28 10 0.08

Из таблицы 3 следует, что добавки 2 - 3,5% КЭ в буровой раствор, стабилизированный 0.3% КМЦ, снижает увлажнение глинистых образцов из саригюхского бентонита до 0,08% в час и обеспечивает необходимую защиту от увлажнения и гидратации. Аналогичные системы полимерных растворов могут быть получены на основе ПАА, гнпана, метаса. На рис. 2 приведены результаты исследования увлажнения бенгошповон глины (саригюхскни бешошп) и зависимости от ннгнбнруюшей среды и концентрации электролитов.

Рис. 2. Показатель увлажнения бентонитовой глины в % / час в различных ингибируюших средах

1 - техническая вода: 2 - 5% УЩР: 3 - 5% ГКР; 4 - 5% ГКР-М-5 - 10% ГКР-М; 6 - 0.1% КЭ; 7 - 0.2% КЭ; 8 - 0,5% КЭ: 9 - 0,8% КЭ' 10 - 1.0% КЭ: 11 - 1.5"-. КЭ; 12 - 2% КЭ

Из этих данных следует, что коэффициент увлажнения образцов глин в водной :реде с добавкой КЭ кратно превышает традиционные ннгибируюшне добавки.

В четвертой главе приведены промысловые испытания полимерного ингибпрованного бурового раствора с комплексом солей.

Для промысловых испытаний бурового раствора были выбраны скважины. Зуряшнеся в глинистых отложениях верхнег о и нижнего эоцена Рустави № 41 и Банда Ч' 36. На скважине Рустави - 41 промывка буровым раствором на основе бентонита с

добавками КЭ проводилась в интервале 1 182 - I 360 м. На скважине Л'а 36 Банда испытания были проведены в интервале 650 - 868 м. В первом случае раюуривались верхнеэоиеновые отложення. а во втором - сарматские глины.

На обеих скважинах были получены положительные результаты, которые подтвердили нашу концепцию комплексной ионной и анионной зашиты глин от увлажнения и гидратации.

Стоимость приготовления и химической обработки ингибнрованного бурового раствора на основе КЭ по сравнению с известковой обработкой (скв. ,\ь 44 Руставп и Байда № 35) уменьшилась на 65" и.

Разработанный буровой раствор на основе КЭ рекомендован к промышленному применению при бурении на площадях "Грузнефть".

Экономический эффект от внедрения ингибированного бурового раствора на основе комплексного электролита составил 140 + 150 тысяч рублей на метр бурения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлены основные факторы и причины, влияющие на возникновение осложений в виде обвалов, осыпей, текучести неустойчивых глинистых пород на площадях Грузии.

2. Показано, что для избирательной ингнбирутощей зашиты глин от набухания, гидратации и увлажнения одного из традиционных электролитов недостаточно для глубокого ингибирования и необходима защита глинистых пород комплексом солей электролитов, в составе которого должны быть ионы металлов калия, меди, цинка, бора, фосфора.

1К

3. Рассмотрены реологические характеристики глинистых порол и показано, что одной важной из констант устойчивости глинистой породы является ее сдвиговая вязкость, которую можно определять по начальному напряжению в породе и геофизическому параметру КР. Установлено условие устойчивости глинистой породы на стенках скважины в зависимости от ее текучести.

4. Проведены лабораторные исследования ингибируюшей способности различных типов электролитов на глинистые породы и показана высокая пнгибирхтощая защита глин комплексом солен электролитов (КЗ).

5. Разработана система бурового раствора на основе комплекса солей электролита, содержащего в своем составе в соотношении (5 : 10; 5 : 2) азот, фосфор, калий, серу и микроэлемент!.!: медь. бор. цинк, обеспечивающих комплексную электролитную защиту глины от увлажнения и гидратации водной фазой. Ингибпруюшнн эффект при этом достигается за счет избирательной и конкурентной ионной и анионной защиты глинистых минералов.

6. Предложен механизм полиэлектролитнон зашиты глин, основанный на электростатическом эффекте сжатия двойного электрического слоя и конкурентной адсорбции катионов и анионов металлов на реакшюнноактивных центрах глин различной природы.

7. По геофизическим данным установлена высокая устойчивость глинистых отложений на стенках скважин при промывке буровым раствором с добавками комплексного электролита, содержащего катионы меди, пинка, бора, фосфора, калия, серы, азота и соответствующих им анионов.

К. Промышленные испытания ратрабоганиого буровою раствора с повышенными пигпбнруюшнмп свойствами на скв. .М1 41 Рустапн и М' 36 Байда по сравнению ю сравнительными скважинами № 44 Рус!ави и № 35 Банда

ПО "Грушсфи." покатали снижение стоимостных татра" па ттрит ■■ ¡>■« миг н обработку бурового раствора на 65" и.

Основное содержание диссертации опубликовано н (к'чмопиг, печатных работах:

I. Поисковые исследования по ратработке сметем Гпрокою раствора с повышенными ингибнруюшнми свойствами. Трчды 1р\ иннкою чи'-ечкою Университета № 8 (39|). с. 104 - 107, 1992 г. (совместно с 1).' 1 Читариппнт 'М >

электролитов на глинистые породы. "1рулы Грузинскою Техническою ' инп-.-рчиег.ч >& 8 (391). с. 107 - 110. (совместно с ВЛ.Чшаршппнли).

3. Механизм ингибирования глинистых материалов комн.г ком ю юн электролитов. Труды Грузинского Технического Университета .V' 2 <4Гм |Ч')" г

4. Промысловые иеггытания пнгибнрованною буровою рай вора -комплексным электролитом на площадях "Грутнефть" "1р\лы I р. инк кою Технического Университета № 2 (413), 1997 г.

Основные положения диссертации докладывались1

1. На научно-техническом семинаре Кафедры технологии Глропых Ччпа-ыш н буровой техники Грузинского Технического Университета. 11,1'2 т

2. На производственно-техническом семинаре геолою-тюисковом контры буретгия ПО "Грузнефть".

Исследование ннгнбнруюшето воздействия раипчных

центов II

Соискатель