Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Предупреждение осыпей и обвалов кристаллических пород во время бурения скважин

ВАК РФ 25.00.15, Технология бурения и освоения скважин

Автореферат диссертации по теме "Предупреждение осыпей и обвалов кристаллических пород во время бурения скважин"

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА

имени И.М. Губкина

На правах рукописи УДК 622.244.44

ии-э^ • _

ШУТЬ КОНСТАНТИН ФЕДОРОВИЧ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОСЫПЕЙ И ОБВАЛОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОД ВО ВРЕМЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Специальность 25.00.15 - «Технология бурения и освоения скважин»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о СЕН 2229

Москва 2009

003476238

Работа выполнена на кафедре бурения нефтяных и газовых скважин Российского Государственного Университета нефти и газа им. И.М. Губкина (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.).

Научный руководитель: доктор технических наук,

Курбанов Ярагн Маммаевич (ЗапСнбБурНИПИ) Официальные оппоненты: доктор технических наук

Шарафутдинов Зариф Закиевич (ВНИИГАЗ)

Кандидат технических наук

Ефимов Николай Николаевич (РГУ нефти и газа) Ведущее предприятие - НПО «Буровая техника» - ВНИИБТ (г. Москва)

Защита состоится 2009 г. в 15.00 часов в аудитории

731 на заседании диссертационного совета Д.212.200.08 при Российском Государственном Университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 117917, Москва ГСП-1, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета д.т.н., проф.

Сомов Б.Е.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В 80-90 годы XX века в нашей стране важным направлением геологоразведочных работ являлась Общесоюзная программа глубинных исследований земной коры опорными скважинами с проектной глубиной 7000-8000 м и более.

Около половины проходки приходилось на породы кристаллического фундамента. Проблема заключалась не только в бурении скважины как надежного горно-технического сооружения. Необходимо было обеспечить проведение комплексных геолого-геофизических исследований по геотраверсам и на геодинамических полигонах.

Действие программы в России было досрочно приостановлено. В настоящее время опорные и параметрические сверхглубокие скважины в породах кристаллического фундамента по Федеральной программе в России не бурят. Хотя объем подобных работ в мире расширялся. В США, например, в основном занимались океаническим бурением; в таких странах как Франция, Великобритания, Швеция, Австрия, Канада, КНР и других - континентальным. В последнее время эти работы заметно переориентировались в сторону поиска новых источников углеводородов, а ряд параметрических и поисковых скважин переведены в категорию эксплуатационных (Вьетнам, месторождения «Белый Тигр», «Дракон» и др.)

Из научной литературы известно, что в настоящее время скопление углеводородов в фундаменте установлено более чем 400 районах мира.

В России геологическая наука также имеет серьезные обоснования для постановки широкомасштабного бурения скважин в кристаллических породах в контурах крупнейших осадочных бассейнов Западной и Восточной Сибири, Русской платформы и других областей. Это является одним из основных перспективных путей укрепления минерально-сырьевой базы путем оценки нефте-газоносности глубоко залегающих горизонтов, изучения роли глубинных газов в процессах формирования месторождений и возобновляемости запасов углево-

дородов, получении параметрической информации в основных горнорудных районах.

Учитывая, что зарубежные технологии бурения глубоких и сверхглубоких скважин в кристаллических породах, как правило, не афишируются и, возможно, горно-геологические условия бурения имеют ряд отличий от российских, нам представляется актуальным возвратиться к материалам по проводке скважин в кристаллических породах, проанализировать положительные и отрицательные результаты на стадии проектирования и бурения скважин с современных позиций, обновить научно-технические подходы, обобщив опыт проводки скважин, и составить практические рекомендации (в виде инструкций) по предотвращению осыпей и обвалов пород, слагающих стенку скважины. Именно эти осложнения, как установлено на практике, являются серьезным препятствием для бурения и геолого-геофизических исследований.

Уникальный опыт бурения скважины СГ-3 Кольская, которая достигла рекордной глубины, свыше 12000 м., в значительной степени выходит за рамки рассматриваемых проблем и в диссертации может быть рассмотрен как подтверждение того, что неустойчивость кристаллических пород создавала серьезные проблемы. Такая же информация накоплена нефтяниками Татарстана (скв. №20000 Миннибаевская, №20009 Ново-Елоховская).

Цель работы. На основании обобщения опыта бурения ряда глубоких скважин в породах кристаллического фундамента и собственных исследований, разработать методологию профилактики и борьбы с осложнениями, связанными с обрушением пород кристаллического фундамента, и составить практические рекомендации по использованию данной технологии.

Основные задачи исследования: 1. Обобщить сведения об оснобенностях минералогического состава пород кристаллического фундамента с точки зрения возможных причин осыпей и обвалов при бурении глубоких скважин;

2. Разработать методологию профилактики и борьбы с катастрофическими обвалами и требования к составу и свойствам рабочей жидкости, которая должна контактировать с породами в проблемных зонах, оказывая эффект ингибирования разупрочнения за счет гидрофобизации, адгезионного упрочнения и обладающая выносной и удерживающей способностью по отношению к обломкам породы и шлама;

3. Разработать рецептуры гидроизолирующйх жидкостей (ГИЖ) и изучить их свойства как гидрофобных кольматантов.

Научная новизна.

1. Выявлена аналогия причин кавернообразования в хрупких осадочных породах с природой катастрофических обвалов в неоднородной толще метаморфических пород кристаллического фундамента.

2. Для преодоления обвалов разработана технология, названная мультирас-творной, позволяющая многократно повысить эффективность гидроизоляции проблемных участков скважины, как при их вскрытии, так и в момент разрушения свежепробуренного участка в начальный период концентрации напряжений в околоскважинной зоне (перед очередным подъемом бурового инструмента).

3. Определены функции и свойства специальной жидкости (ГИЖ) для гидроизоляции проблемных участков скважины, и улучшения очистки ствола скважины. Разработаны и исследованы составы буровых растворов на основе торфа, совместимые с ГИЖ для применения в мультирастворной технологии при гидроизоляции проблемных участков скважины

4. Для удаления шлама из скважины разработана методика подбора реологических параметров, плотности и объема ГИЖ.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием современных методов исследования свойств буровых растворов, разработкой вычислительных алгоритмов на базе общепринятых методик. В работе использовались промысловые данные, материалы собственных исследований и литера-

турных источников, в том числе по горному делу, которые позволили принять рабочую гипотезу, которая не противоречит общепринятой теории о разупрочнении пород, положенную в основу разработанной впоследствии технологии.

Защищаемые положения.

1. Методология профилактики и предупреждения обвалов неустойчивых пород кристаллического фундамента.

2. Функции, состав и свойства гидроизолирующей жидкости.

3. Методика расчета высоты, плотности и реологических параметров пачки ГИЖ для эффективного выноса шлама из скважины.

Практическая значимость.

1. Предложена и апробирована на скважине СГ-8 Криворожская двухраствор-ная технология, позволяющая уменьшить интенсивность осыпей и обвалов стенки скважины в кристаллических породах и пробурить скважину в «зонах интенсивного дробления» (всего 560 м в интервале 3840-4400 м).

2. На основе анализа выявленных недостатков по скважине СГ-8 в диссертации усовершенствованы рецептуры торфогуматного бурового раствора и ГИЖ. Предложено использовать биополимерный реагент. Для экономии и экологической безопасности, добавлять его не в циркулирующий буровой раствор, а в небольшой объем (4-5 мЗ) ГИЖ, который способен не только герметизировать трещины в породе (как в скважине СГ-8), но и вытеснять очень крупный шлам подобно поршню.

3. Предложена методика определения реологических параметров и плотности раствора для эффективного выноса шлама из скважины.

Апробация работы.

При подготовке диссертации автор сотрудничал с Аваковым В.Э., Бутен-ко И.П., Кулиевым К.Н., Назаровым Н.К. а также использовались первичные материалы НПЦ «Недра».

Основные результаты автор доложил на конференциях СНО в 1992 и 1993 годах, работая на кафедре в качестве исполнителя научной темы с НПЦ «Недра», и на II и III научно-технических конференциях «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (1997 и 1999 гг.), II и III Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России «Новые технологии в газовой промышленности» (1997 и 1999 гг.), обучаясь в аспирантуре.

Работа проводилась в два этапа. На первом этапе (первая пловина 90-х годов) кафедра бурения ГАНГ им. И.М. Губкина осуществляла инженерное сопровождение работ для НПЦ «Недра» при бурении ряда параметрических скважин в тектонически нарушенных кристаллических породах.

Ни теоретического, ни практического опыта бурения подобных скважин не было. Поэтому, рабочие проекты на скважины были составлены с упрощенной конструкцией и без специальных технологий.

На втором этапе работа была продолжена в формате кандидатской диссертации и преследовала цель - восстановить и обобщить опыт бурения в кристаллических породах и с учетом новейших разработок создать методологию предупреждения и борьбы с обвалами стенки скважин - основного вида осложнений.

Публикации. По материалам диссертации были опубликованы семь работ, в том числе три статьи в реферируемом журнале «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море» и четыре тезиса докладов на Всероссийских и межвузовских конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав и основных выводов. Она написана на 135 страницах, включает 22 рисунка, 14 таблиц, список использованной литературы содержит 124 наименования.

Автор считает своим долгом выразить благодарность заведующему кафедрой бурения, д.т.н. профессору Ангелопуло O.K. - инициатору постановки исследований; научному руководителю по диссертации, бывшему заведующему

спецлаборатории НПЦ «Недра», директору ЗапСибБурНИПИ

д.т.н. Курбанову Я.М., генеральному директору НПЦ «Недра» д.т.н. Хахаеву Б.Н., главному инженеру Оксенойду Е.Я., а также, д.т.н. профессору Леонову Е.Г. и к.т.н. доценту Исаеву В.И. за помощь в постановке гидравлической и реологической задачи.

Содержание работы

Во введении дана краткая характеристика и обосновывается актуальность диссертационной работы.

В первой главе рассмотрено влияние природных и техногенных факторов на устойчивость хрупких пород, слагающих стенку скважины. Была выдвинута рабочая гипотеза о том, что в хрупких трещиноватых осадочных и тектонически перемятых породах кристаллического фундамента существуют однотипные проблемы предупреждения и борьбы с интенсивными проработками, затяжками, посадками и прихватами инструмента.

Что касается осадочных пород, то разупрочнение в скважине и методы его замедления достаточно хорошо изучены и описаны в технической литературе, рассмотренной в диссертации.

В частности мы с большим вниманием и уважением отнеслись к результатам научно-исследовательских лабораторных и промысловых исследований школы академиков П.А. Ребиндера, Ф.Д. Овчаренко, Б.В. Дерягина, профессоров К.Ф. Жигача, H.H. Круглицкого, JI.A. Шрейнера, М.К. Сеид-Рзы, JI.K. Мухина, Е.Г. Леонова, В.Д. Городнова, B.C. Войтенко, B.C. Новикова и многих других ученых.

Основываясь на анализе научной литературы по разупрочнению пород, приведем лишь те результаты, которые, по нашему мнению, можно напрямую использовать при решении аналогичных проблем при разбуривании пород кристаллического фундамента. Разупрочнение пород обусловлено:

• естественной трещиноватостью и дезинтеграцией массива пород под воздействием тектонических сил («зоны дробления»);

• наличием в массиве одновременно крепких и прочных пород (кварц, гранит, полевые шпаты) и пропластков водочувствительных минералов (алюмосиликаты, графит), которые при взаимодействии с буровым раствором пластифицируются и дополнительно ослабляют стенку скважины;

• после вскрытия определенного интервала происходит перераспределение геостатического давления по контуру скважины.

Крупные куски твердой породы попадают в скважину, создавая трудности с выносом их на поверхность. Стенка скважины в открытом стволе разупрочня-ется непрерывно, что делает малоэффективным проектирование конструкции скважины, основанной на периодическом спуске обсадных колонн для перекрытия осложненных интервалов, без применения высокоэффективных способов мгновенного закрепления пород при углублении.

Во второй главе на основе анализа литолого-минералогического состава пород кристаллического фундамента описывается предлагаемая методика предупреждения катастрофических осыпей и обвалов.

Магматические породы «скреплены» в основном кристаллизационными связями, прочными и необратимо разрушающимися под действием внешней нагрузки. Основным минералом, не подверженным в массиве разрушению, является кварц. Однако между пластами кварца отмечаются пропластки более рыхлых и менее прочных минералов - полевых шпатов и кальцита. Эти породы подвергались метаморфизации под действием температуры Земли, давления, химически активных веществ. Зерна деформировались, происходила перекристаллизация. Это приводило к тому, что механические свойства некоторых пород становились сходными с алюмосиликатами, то есть глинистыми сланцами.

Слоистая неоднородность ослабляет кристаллизационную структуру пород. Включения или примазки минералов, выполняющих функции твердой или

пластичной (после увлажнения) смазки, облегчают дезинтеграцию приствольной зоны и способствуют образованию осыпей и обвалов. Примером могут служить примазки черного тонкодисперсного графита, воскоподобных полупрозрачных пленок, микрочешуйчатого хлорита и гидрослюд, отмеченных в кернах, поднятых из скважин, пробуренных в кристаллическом фундаменте.

Сами горные породы в областях неотектонической активности претерпевают дополнительные механические воздействия, вызывающие в них избыточные напряжения. Как правило, в интервалах их залегания развиваются зоны трещиноватости и брекчирования различной ориентации и интенсивности.

В стволе скважины ослабленные породы также подвергаются интенсивному техногенному воздействию со стороны инструмента.

Техногенные трещины мгновенно заполняются раствором, а осыпи и обвалы пород могут принять катастрофический характер. Таким образом, по формальным признакам явления, происходящие в кристаллических породах, напоминают механизм разупрочнения хрупких осадочных пород, но носят более агрессивный характер, и нередко выходят из-под контроля.

Наблюдения показали, что осыпи пород начинаются по истечении некоторого времени после их разбуривания, очевидно из-за естественной трещиноватости и дезинтеграции массива пород под воздействием тектонических сил. После бурения определенного интервала, до момента проведения последующей операции, обвалы усиливаются за счет перераспределение геостатического давления. В дальнейшем пробуренные интервалы продолжают разупрочняться под действие названных выше причин.

Образуются каверны различной конфигураций и размеров, нарушающие скорость и режим восходящего потока, выносящего шлам, и затрудняющие работу стабилизирующих или отклоняющих устройств бурильного инструмента, а также работу геофизических приборов. Каверны создают проблемы с установкой цементных мостов для восстановления цилиндрической формы скважины в интервалах интенсивного каверноообразования. Обломки пород, выпадающие

из стенки скважины, имеют крупный размер, высокую твердость и плотность, что создает проблемы очистки забоя и ствола скважины, особенно на кавернозных участках, а также при остановке насосов - оседание шлама.

Возникает необходимость непрерывного воздействия на породы, осуществление интенсивной очистки ствола от шлама и поддержания высокой тиксо-тропии жидкости для удержания шлама в период запланированной остановки циркуляции (замена долота).

Таким образом, при бурении кристаллических пород следует выполнить следующие условия:

• резко ограничивать поступление дисперсионной среды бурового раствора в естественные и искусственно создаваемые трещины в монолитных породах и оказывающее снижение прочности стенки скважины;

• использовать полимерные реагенты, связывающие воду в объеме раствора, так как, по концепции профессора O.K. Ангелопуло, стандартная водоотдача раствора и толщина фильтрационной корки при бурении в кристаллических породах имеют подчиненное значение, но косвенно характеризует концентрацию полимера, его совместимость с дисперсной фазой, интенсивность иммобилизации воды и замедление ее проникновения в породу;

• гранулированные минеральные вещества (глина, мел и т.п.), составляющие дисперсную фазу традиционного глинистого раствора, следует заменить на эластичные макродисперсные частицы, способные закупоривать как микро-, так и макротрещины в породе;

• при бурении «зон дробления» усилить кольматацию пробуренных интервалов путем закачки специальных гидроизолирующих жидкостей;

• смазочные свойства раствора обеспечивать только особым составом твердой фазы (торф), а не введением жидких смазочных добавок, способных вместе с фильтратом проникать в трещины и облегчать сползание породы в ствол скважины;

• по возможности избегать повышения плотности раствора, так как при этом увеличиваются глубина проникновения фильтрата в трещины и перепад давления при СПО, "расшатывающий" стенку скважины;

• в качестве крайней меры при образовании обширных каверн устанавливать закрепляющие цементные мосты по методу разработанному в НПЦ «Недра» (Я.М. Курбанов);

• раствор должен быть экологически чистым и состоять из недорогих компонентов.

Методология предупреждения и борьбы с обвалами кристаллических пород заключается в следующем. Было решено отойти от принятой технологии промывки скважины, заключающейся в циркуляции по скважине только одного бурового раствора, даже подвергнутого дорогостоящей химобработке. Он не может одновременно обладать необходимой выносной и удерживающей способностью, без утяжеления закреплять агрегаты породы и при этом прокачиваться насосами буровой установки через всю циркуляционную систему.

Это показал опыт бурения скважин в НПЦ «Недра» по традиционной технологии с применением глинистых, торфогуматных и других типов растворов.

Проблему проще и дешевле было решать путем периодической закачки небольшой порции густой жидкости, специально названной нами гидроизолирующей жидкостью (ГИЖ). ГИЖ закачивают в свежепробуренный интервал, например перед подъемом инструмента, а затем после спуска нового долота для продолжения бурения вымывают её на поверхность. Тем самым частично устраняется разупрочнение стенки скважины в начальный момент образования горной выработки при перераспределении геостатического давления. Важно, что операции проводятся в рамках производительного времени, то есть без остановки процесса бурения (рисунок 1). Объем ГИЖ можно приближенно определить по формуле:

V = 0,785 • кы ■ й2д ■ (Ад + (20 + 50 *)), (1)

где ккдв - коэффициент кавернозности; Dg - диаметр долота, м; Ьд- высота об-работываемого интервала, м.

Эта технология названа мультирастворной. Тем более, что свойства ГИЖ могут корректироваться для различных неразобщенных между собой зон по ходу бурения скважины.

Закачка ГИЖ несколько напоминает установку жидкостной ванны. Однако здесь имеется ряд существенных отличий. Жидкостная ванна в подавляющих случаях предназначена для ликвидации аварийных ситуаций, связанных с освобождением прихваченного инструмента. Известны технологии применения жидкостных ванн в качестве материала «укрепляющего» стенку скважины, в частности силикатная ванна, рекомендованная В.Д. Городновым для разбурива-ния неустойчивых аргиллитов на скв. СГ-1 Аралсор (при участии O.K. Ангело-пуло). Но все ванны устанавливались за рамками производительного времени в буровом цикле, то есть с технологическим простоем, и, тем самым, упускалась возможность гидроизоляции стенки скважины в свежепробуренном интервале.

Предлагаемая технология предъявляет следующие требования к составу

ГИЖ.

Во-первых, необходимо наличие кольматанта, частицы которого должны быть достаточно крупными (0,5 - 3 мм), и одновременно обладать гибкостью и служить мягкими тампонами. Размеры трещин могут варьировать в широком диапазоне. Оценить гидроизолирующую способность применяемой жидкости в диссертации осуществляли по времени сохранения устойчивого состояния фильтрационной корки, образованной при обратной прокачке через нее различных жидкостей при известном перепаде давления до момента разгерметизации керна. Методика была предложена бывшим аспирантом кафедры, к.т.н. Н.К. Назаровым (научные руководители проф. Ангелопуло O.K. и к.г.-м.н. Байбакова Г.А.) для упрощенной оценки кольматации коллектора.

а б

Буровой раствор

1 Гидроизолирующая паста

Рисунок 1. Схема предлагаемой технологии

а - момент завершения отработки долота и развитие трещин в призабойной зоне (Ьд - свеже-пробуренный интервал)

б - бурение остановлено, долото приподнято, насосы работают на закачку гидроизолирующей пасты в свежепробуренный интервал

в - закачка пасты завершена, СПО для замены долота и иных плановых операций

г - восстановление циркуляции и удаление пачки гидроизолирующей пасты.

Во-вторых, для увеличения выносной и удерживающей способности в составе ГИЖ должен присутствовать полимерный структурообразователь. Наиболее эффективными структурообразователями на сегодняшний день являются биополимеры. Высокие значения выносной и удерживающей способности можно получить при высоких реологических свойствах раствора, что приводит к увеличению потерь давления. Однако, малый объем вязкой ГИЖ, используемой в предлагаемой технологии, позволяет сохранить хорошую прокачиваемость растворов в целом по скважине.

В-третьих, буровой раствор и ГИЖ должны быть взаимно совместимыми, т.е. иметь общую структурообразующую основу. В противном случае при сме-

шении этих жидкостей на стадии вытеснения может происходить резкое изменение параметров бурового раствора за счет коагуляционных и фло-куляционных процессов.

Гидрофобизирующие свойства ГИЖ, предопределяются тем, что дисперсионная среда представляет собой нефтепродукт (нефть, мазут и т.п.) с нефтерас-творимыми ПАВ, повышающими адгезию кольматанта (торфа с гидрофильно-гидрофобной поверхностью).

Для усиления кольматирующего свойства собственно бурового раствора было предложено перейти от традиционного глинистого раствора к химически стабилизированной водной дисперсии фрезерного торфа, названного торфогу-матом, предложенного кафедрой бурения в 80-е годы, и хорошо зарекомендовавшего себя при бурении неустойчивых хрупких осадочных пород.

В диссертации работа по торфосодержащему раствору получила продолжение: разработана упрощенная методика выбора типа торфа, усовершенствована рецептура с точки зрения совместимости с ГИЖ, рассмотрена его пожарная безопасность при хранении.

Было обращено внимание на необходимость выбора реологической модели торфосодержащих грубодисперсных систем. Чаще всего реологические параметры определяют по формулам упрощенных расчетов (т0 и Г|). При использовании в гидравлических расчетах они дают завышенные значения сопротивлений, нередко не соответствующие реальным давлениям в циркуляционной системе.

Были проведены лабораторные исследования реологических характеристик высоковязких торфосодержащих растворов с добавкой в различных концентрациях биополимера Ших1оро1. Эти растворы рекомендуется применять в качестве ГИЖ. Реологические показатели - результаты аппроксимации по известным реологическим законам данных с вискозиметра представленные в таблице 1.

Таблица 1.

Реологические характеристики высоковязкого торфосодержащего раствора

Параметры реологических моделей Показатели при различных концентрациях

0% 0,20% 0,50% 0,70% Г/о

ВПЖ, упрощенный расчет

т0, Па г), Па-с 40 0,09 65 0,06 67 0,038 67,5 0,065 87,5 0,035

ВПЖ то, Па г), Пас Я2 14,63 0,123 0,974 39,37 0,098 0,866 50,57 0,065 0,758 56,9 0,083 0,86 67,49 0,065 0,806

Степенная модель (ППЖ) к, Па с" п Л2 2,59 0,55 0,985 11,67 0,34 0,999 22,27 0,23 0,991 26,75 0,22 0,98 38 0,17 0,992

Трехпараметрическая модель т0, Па к, Пас" п Я2 3,21 1,14 0,683 0,999 1,53 14,29 0,295 0,989 15,33 10,03 0,344 0,991 20,88 11,65 0,323 0,98 16,33 24,39 0,213 0,991

II - коэффициент смешанной корреляции

Окончательный выбор реологической модели для исследовавшихся тор-фосодержащих растворов определялся по величине коэффициента корреляции. Чем ближе он к единице, тем точнее формула реологической модели с параметрами описывает реологическое поведение раствора. По указанному критерию реологию торфосодержащих ГИЖ точнее описывала двухпараметрическая степенная реологическая модель (т = к?", где к, п- коэффициенты консистенции). Коэффициент корреляции составлял 0,95-0,98. Если бы описывать реологию ГИЖ как ВПЖ (т = т„+т]?, где г|- пластическая вязкость), то коэффициент корреляции составил бы 0,7-0,8.

В третьей главе описывается предложенная методика подбора высоты, плотности и реологических свойств пачки технологической жидкости для очистки забоя скважины от шлама и для определения выносной и удерживающей способности ГИЖ.

Высота пачки ГИЖ (Ьп) в кольцевом пространстве может быть ограничена двумя пределами. С одной стороны, для выполнения гидроизолирующей функции, она должна перекрывать интервал зоны осложнений. С другой стороны, высота ее должна быть достаточна для удержания и выноса шлама из скважины. Высоту пачки для условия удержания и выноса шлама можно определить по формуле:

А (2)

"п '' скв,

где - скорость витания частички, м/с; уп - скорость потока жидкости в кольцевом пространстве при выносе шлама, м/с; Нскв - глубина (длина) скважины, м.

Плотность и реологические свойства ГИЖ выбираются из условия, когда скорость витания частицы шлама намного меньше скорости потока жидкости. Жидкость будет в любом случае удерживать частицу шлама известного размера при выполнении условий:

• для ВПЖ - ув =0 если г„ > Лц {Рч ~ Рж)г ;

6

• для степенной модели жидкости (ППЖ) - уе—>0 если 0 < п < 1 и/или к—>со, В ППЖ будет существовать хоть малая скорость витания, если жидкость

будет иметь очень высокое значение к, или п-»1, или будут одновременно выполнены эти два условия для кип. Для определения параметра к при условии, что п=соп5Ъ*1, в виде неравенства можно выразить следующее условие:

А:» ~Рж)&

6

Для определения параметра п рассчитывается скорость витания для выбранного параметра к при различных п, изменяющихся в пределах 0 < п < 1. Полученный коэффициент п выбирается по минимальной скорости витания.

Чаще всего для перекрытия интервала осложнений высота пачки технологической жидкости значительно больше, чем высота, необходимая для удержа-

ния и выноса шлама. При этом реологические характеристики такой жидкости выше используемого бурового раствора. Поэтому нужно провести проверочный гидравлический расчет распределения давлений в скважине в период прокачки технологической жидкости.

На примере, с использованием рассчитаных в предыдущей главе реологических параметров высоковязких торфосодержащих растворов показано применение разработанной методики.

Расчет показал, что исследуемые растворы, в составе которых присутствует биополимер, имеют более высокие выносную и удерживающую способности. При этом расчетная высота пачки такого раствора позволяет прокачивать без создания высоких потерь давления в скважине.

С помощью методики, предложенной профессором Леоновым Е.Г. по определению наличия неподвижного слоя раствора, который может возникнуть вдоль стенки скважины из-за определенной тиксотропии раствора, был проведен расчет возможности существования такого слоя при применении исследуемых торфосодержащих растворов. Неподвижный слой с одной стороны создает некоторую защиту породы от действия бурового раствора, с другой увеличивает гидравлические потери из-за сужения гидравлического диаметра. Расчет показал, что при вымывании буровым раствором пачки гидроизолирующей жидкости с биополимером, на стенке скважины может возникнуть неподвижный слой. Однако при движении растворов с одинаковыми реологическими показателями, этот слой может не существовать.

В четвертой главе предложены мероприятия по определению зон разупрочнения при строительстве скважин и на стадии проектирования, а также действия по проведению оперативного контроля при строительстве скважины. Приведены примеры опытного применения гидроизолирующей жидкости на основе торфа при бурении скважин в кристаллических породах. При этом были использованы материалы Южно-Украинской геологоразведочной экспедиции сверхглубокого бурения НПЦ «Недра» (гл. инженер Я.П. Станько, гл. геолог Н.С. Курлов).

Торфогумат для бурения кристаллических пород в этих скважинах был применен впервые в буровой практике. Он способствовал уменьшению интенсивности осыпей по сравнению с ранее применяемым глинистым раствором. Но по мере углубления скважины эта система переставала работать. Тогда было предложено закачивать в ослабленную зону порцию ГИЖ. Проработки в призабойной зоне несколько уменьшились. Но было признано более эффективным, углубление скважины провести с периодическим цементированием зон катастрофических обвалов. В НПЦ «Недра» Я.М. Курбановым была разработана и внедрена специальная технология установки цементных мостов с буферной жидкостью отмывающей гидрофобную пленку, образовавшуюся на стенке скважины после обработки ее ГИЖ.

На основании анализа опыта бурения двух скважин в породах кристаллического фундамента и собственных разработках рекомендовано выполнение следующих основных мероприятий: - на стадии проектирования

• составить прогноз расположения тектонически ослабленных участков по интервалам глубин с использованием данных полевой геофизики;

• выбрать методы для определения момента вхождения в ослабленную зону и наблюдения за состоянием стенок скважины в этой зоне;

• выбрать рецептуру бурового раствора и ГИЖ с повышенными кольмати-рующими свойствами;

• провести гидравлический расчет при циркуляции бурового раствора с пачкой ГИЖ, подобрав необходимые объем, плотность и реологические свойства ГИЖ;

• разработать рекомендации по возможной установке цементных мостов при недостаточной кольматации пород и их обваливанием;

- на стадии бурения:

• осуществлять в ходе бурения скважины оперативный контроль и определять моменты вхождения в ослабленный участок разреза;

• исследовать во времени изменение состояния стенки скважины по проходимости бурильного инструмента, выносу шлама, кавернометрии;

• при необходимости, усилить гидроизоляцию и осуществить принудительную гидроизоляцию ранее пробуренных интервалов в случае интенсификации разупрочнения пород;

• в качестве крайней меры осуществить утяжеление бурового раствора или зацементировать зоны осыпей и обвалов при помощи установки цементных мостов.

С помощью каротажа или анализа керна на стадии бурения скважин момент вхождения в ослабленные зоны можно фиксировать по специфическим признакам, характерным для конкретного разреза. Например: микродезинтеграция, с появлением на плоскостях кварцита зеркал скольжения, воскоподобные пленки хлорита и гидрослюды, примазки черного тонкодисперсного «миграционного» графита; резкое увеличение концентрации гелия, метана, водорода, углекислого газа. Вхождение в неустойчивую зону является сигналом для проведения ряда интенсивных технологий: гидроизоляция, вымывания шлама, а также установка цементного моста.

Выводы и рекомендации

1. Разработана методология предупреждения и борьбы с осыпями и обвалами пород кристаллического фундамента.

2. Выявлены основные литологические особенности массива пород кристаллического фундамента, которые наряду с тектоническими факторами («зона дробления») резко повышают интенсивность разупрочнения стенок скважины.

3. Обоснована необходимость резкого уменьшения поступления фильтрата бурового раствора в трещины и водочувствитель-ные пропластки за счет использования бурового раствора на основе водной дисперсии волокнистого материала - торфа.

4. Рекомендован и применен при бурении скважины СГ-8 специально разработанный состав гидроизолирующей жидкости (ГИЖ), закачиваемый в виде отдельной пачки объемом около 4 м3. Предложена рациональная схема закачки ГИЖ в свежепробуренный интервал перед подъемом долота с последующим вытеснением пачки на поверхность (мультирастворная промывка) после спуска долота.

5. Определены основные функции и необходимые свойства ГИЖ для изоляции пробуренных интервалов.

6. Разработана методика для определения требуемых плотности, реологических характеристик и объема ГИЖ для создания условий выноса шлама.

7. Разработана рецептура ГИЖ с использованием биополимерного реагента.

8. Составлены, основанные на разработанной методологии, практические рекомендации по профилактике осыпей и обвалов пород кристаллического фундамента, которые предлагается использовать при составлении более обоснованных рабочих проектов, а также на стадии бурения.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Исаев В.И., Шуть К.Ф. Определение реологических характеристик торфосо-держащих растворов. // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, №12,2004. - с. 37-46.

2. Исаев В.И., Шуть К.Ф. Определение производительности насосов для обеспечения выноса шлама при ламинарном течении жидкости, подчиняющейся трехпараметрической реологической модели // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин, №7,2005. - с. 15-17

3. Курбанов Я.М., Хахаев Б.Н., Ангелопуло O.K., Шуть К.Ф. Пути предупреждения катастрофических осыпей и обвалов стенок скважины в породах кристаллического фундамента. // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин, №6,2006. - с. 18-21.

4. Шуть К.Ф., Хазанов M.JI. Метод определения интенсивности и направления действия результирующей силы от физико-химического взаимодействия фильтратов буровых растворов с образцами нефтенасыщенной породы //Новые технологии в газовой промышленности: Тез. докл. II Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России. 30 сентября-2 октября 1997 г. - Москва, 1997 г.-51 с.

5. Ангелопуло O.K., Шуть К.Ф. Выбор технических средств для закачки гидроизолирующих жидкостей // Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России: Тез. докл. III науч.-техн. конф. 27-29 января 1999 г.- Москва, 1999- 66 с.

6. Шуть К.Ф., Шуть Н.Ф. Применение графоаналитического метода расчета течения разнородных по свойствам растворов при строительстве скважин // Новые технологии в газовой промышленности: III Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России 28-29 сентября 1999 г. - Москва, 1999 - 18 с.

7. Ведищев И.А., Подгорнов В.М., Шуть К.Ф. Особенности применения минерализованных скважинных растворов для заканчивания эксплуатационных скважин // «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России»: Тез. докл. II науч.-техн. конф. 22-24 января 1997 г. - Москва,

1997 г. - 45 с.

Соискатель

Шуть К.Ф.

Подписано к печати Бумага офсетная Тираж /00 экз.

Формат 60x90/16 Усл. п. л. Заказ

Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел. (499) 233-93-49

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Шуть, Константин Федорович

ВВЕДЕНИЕ.

1. Современные представления о влиянии природно-техногенных факторов на устойчивость хрупких пород, слагающих стенку скважины.

2. Обоснование состава и свойств буровых промывочных жидкостей для борьбы с обвалами кристаллических пород.

2.1. Особенности свойств пород кристаллического фундамента

2.2. Разработка предложений по дальнейшему совершенствованию торфяных растворов с учетом особенностей разбуривания кристаллических пород в глубоких скважинах.

2.3. Разработка технологических требований к качеству торфов, пригодных для получения экономичных рабочих жидкостей с регулируемыми параметрами.

2.4. Технология приготовления и особенности применения гидроизолирующих жидкостей на основе торфа.

2.5. Вопросы охраны труда и окружающей среды при использовании торфа и торфосодержащих растворов.

2.6. Методика замедления разупрочнения стенок скважины с применением торфяного структурообразователя.

2.7. Определение реологических характеристик торфосодержащих растворов.

3. Гидравлические расчеты закачки технологической жидкости

3.1. Определение скорости витания частицы в трехпараметрической жидкости.

3.2. Методика расчета высоты и реологических свойств пачки технологической жидкости для очистки забоя скважины от шлама и металлического скрапа.

3.3. Определение толщины неподвижного слоя.

4. Апробация рекомендаций по предупреждению и борьбе с обвалами пород.

4.1. Мероприятия по определению зон разупрочнения при строительстве скважин.

4.1.1. На стадии проектирования.

4.1.2. Оперативный контроль при строительстве скважины.

4.2. Примеры опытного применения гидроизолирующей жидкости на основе торфа при бурении скважин в кристаллических породах.

4.3. Капитальный ремонт.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Предупреждение осыпей и обвалов кристаллических пород во время бурения скважин"

В настоящее время опорные и параметрические сверхглубокие скважины в породах кристаллического фундамента по Федеральной программе в России не бурят. В 80-90 годы прошлого века в нашей стране важным направлением геологоразведочных работ являлась Общесоюзная программа глубинных исследований земной коры опорными скважинами с проектной глубиной 70008000 м и более. Около половипы проходки приходилось на породы кристаллического фундамента. Проблема заключалась не только в бурении скважины как надежного горно-технического сооружения. Необходимо было обеспечить проведение комплексных геолого-геофизических исследований по геотраверсам и на геодинамических полигонах.

Действие программы было досрочно приостановлено, хотя объем подобных работ в мире расширялся. В США, например, в основном занимались океаническим бурением. В таких странах как Франция, Великобритания, Швеция, Австрия, Канада, Китай и других - континентальным бурением. В последнее время эти работы заметно переориентировались в сторону поиска новых источников углеводородов, а ряд скважин переведен из категории параметрических в поисковые и даже в эксплуатационные.

Вскрытый бурением гранитный слой коры, составляющий фундамент платформ и подстилающий практически все континенты и шельф мирового океана, регионально нефтегазоносен [14, 33, 81]. В настоящее время скопления углеводородов в фундаменте установлены более чем в 100 месторождениях. Залежи приурочены преимущественно к гранитоидным (32,5%) и метаморфическим (43%) породам [14]. Классическим примером являются крупные нефтяные месторождения на шельфе юга СРВ (Вьетнам, месторождения «Белый Тигр», «Дракон»), субдукционные зоны на восточном крае Русской платформы.

В России геологическая наука также имеет серьезные обоснования для постановки широкомасштабного бурения скважин в кристаллических породах в контурах крупнейших осадочных бассейнов Западной Сибири, Русской платформы и других областей. Это является одним из основных перспективных путей укрепления минерально-сырьевой базы путем оценки нефтегазоносности глубоко залегающих горизонтов, изучения роли глубинных газов в процессах формирования месторождений и возобновляемости запасов углеводородов, получении параметрической информации в основных горнорудных районах.

Учитывая то, что зарубежные технологии бурения глубоких и сверхглубоких скважин в кристаллических породах, как правило, не афишируются и, возможно, горно-геологические условия бурения имеют ряд отличий от российских, нам представляется актуальным возвратиться к материалам по проводке скважин в кристаллических породах, проанализировать положительные и отрицательные результаты на стадии проектирования и бурения скважин с современных позиций, обновить научно-технические подходы, обобщив опыт проводки скважин, и составить практические рекомендации (в виде инструкций) по предотвращению осыпей и обвалов пород, слагающих стенку скважины. Именно эти осложнения, как установлено на практике, являются серьезным препятствием для бурения и геолого-геофизических исследований.

Уникальный опыт бурения скважины СГ-3 Кольская в диссертации может быть рассмотрен как подтверждение того, что неустойчивость кристаллических пород создавала серьезные проблемы. Такая же информация накоплена нефтяниками Татарстана [81] (скв. №20000 Миннибаевская, №20009 НовоЕлоховская).

Отечественная геологоразведочная отрасль не была подготовлена к выполнению данных работ. Считалось, что поскольку геологический разрез представлен твердыми и крепкими породами, то устойчивость стенки скважины должна быть обеспечена по определению. Конструкция скважины не предусматривала возможность спуска достаточного числа обсадных колонн для перекрытия зон осложнений, а для промывки были запроектированы традиционные глинистые растворы.

Что касается разрушения забоя вооружением долота, то, как оказалось, значительного сопротивления породы, находящейся в сложном напряженном состоянии, не оказывали. Применение каких-либо специфических пород ораз-рушающих инструментов не потребовалось.

Поэтому технология бурения на практике отрабатывалась методом проб и ошибок. Потребовалось совсем немного времени, чтобы убедиться, что глинистые суспензии, с применяемыми для бурения осадочных пород параметрами не препятствовали возникновению осыпей и обвалов кристаллических пород. Утяжеление раствора не смогло приостановить этот процесс. Потребовались серьезные научно-практические исследования.

На этой стадии к НИР по договору с НПЦ «Недра» подключилась кафедра бурения тогда МИНХ и ГП им. И.М. Губкина (зав. кафедрой O.K. Ангелопу-ло) и спецлаборатория при НПЦ «Недра» (руководитель Я.М. Курбанов, бывший докторант кафедры), сотрудники которой оказывали непосредственную помощь производственникам.

Цель работы. На основании обобщения опыта бурения ряда глубоких параметрических скважин в породах кристаллического фундамента и собственных исследований разработать методологию профилактики и борьбы с осложнениями, связанными с обрушением пород кристаллического фундамента, и составить практические рекомендации по использованию данной технологии.

Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие задачи:

1. Обобщить сведения об особенностях минералогического состава пород кристаллического фундамента с точки зрения возможных причин осыпей и обвалов при буреиии глубоких скважин;

2. Разработать методологию профилактики и борьбы с катастрофическими обвалами и требования к составу и свойствам рабочей жидкости, которая должна контактировать с породами в проблемных зонах, оказывая эффект ингибирования разупрочнения за счет гидрофобизации, адгезионного упрочнения и обладающая выносной и удерживающей способностью по отношению к обломкам породы и шлама; 3. Разработать рецептуры ГИЖ и изучить их свойства как гидрофобных коль-матантов.

Научная новизна.

1. Выявлена аналогия причин кавернообразования в хрупких осадочных породах с природой катастрофических обвалов в неоднородной толще метаморфических пород кристаллического фундамента.

2. Для преодоления обвалов разработана технология, названная мультирас-творпой, позволяющая многократно повысить эффективность гидроизоляции проблемных участков скважины, как при их вскрытии, так и в момент разрушения свежепробуренного участка в начальный период концентрации напряжений в около скважинной зоне (перед очередным подъемом бурового инструмента).

3. Определены функции и свойства специальной жидкости (ГИЖ) для гидроизоляции проблемных участков скважины и улучшения очистки ствола скважины. Разработаны и исследованы составы буровых растворов на основе торфа, совместимые с ГИЖ для применения в мультирастворной технологии при гидроизоляции проблемных участков скважины

4. Для удаления шлама из скважины разработана методика подбора реологических параметров и плотности ГИЖ.

Автор диссертации, выпускник кафедры работал по темам в качестве инженера-лаборанта. К выполнению диссертационной работы приступил в 1999 году по инициативе O.K. Ангелопуло и Я.М. Курбанова.

Автор диссертации участвовал в проведении лабораторных экспериментов, составлении методических указаний по совершенствованию рецептур рабочих жидкостей, которые можно было использовать при проектировании и бурении новых скважин.

Работа над диссертацией проводилась в два этапа.

Первый этап - участие в проектах по бурению параметрических скважин СГ-4 Уральская и СГ-8 Криворожская. В отношении профилактики и борьбы с осыпями и обвалами удалось отработать основные технические решения.

Второй этап - обобщение полученного материала и выявление допущенных ошибок и недоработок.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием современных методов исследования свойств буровых растворов, разработкой вычислительных алгоритмов на базе общепринятых методик. В работе использовались промысловые данные, материалы собственных исследований и литературных источников, в том числе по горному делу, которые позволили принять рабочую гипотезу, которая не противоречит общепринятой теории о разупрочнении пород, положенную в основу разработанной впоследствии технологии.

Защищаемые положения.

1. Методология профилактики и предупреждения обвалов неустойчивых пород кристаллического фундамента.

2. Функции и свойства гидроизолирующей жидкости (ГИЖ).

3. Методика расчета высоты, плотности и реологических параметров пачки ГИЖ для эффективного выноса шлама из скважины.

Практическая значимость.

1. Предложена и апробирована на скважине СГ-8 Криворожская двухраствор-ная технология, позволяющая уменьшить интенсивность осыпей и обвалов стенки скважины в кристаллических породах и пробурить скважину в «зонах интенсивного дробления» (всего 560 м в интервале 3840-4400 м).

2. На основе анализа выявленных недостатков по скважине СГ-8 в диссертации усовершенствованы рецептуры торфогуматного бурового раствора и ГИЖ. Предложено использовать биополимерный реагент. Но, для экономии и экологической безопасности, добавлять его не в циркулирующий буровой раствор, а в небольшой объем (4-5 мЗ) ГИЖ, который способен не только герметизировать трещины в породе (как в скважине СГ-8), но и вытеснять очень крупный шлам подобно поршню. 3. Предложена методика определения реологических параметров раствора для эффективного выноса шлама из скважины.

Апробация работы.

При подготовке материалов автор сотрудничал с Аваковым В.Э., Бутенко И.П., Кулиевым К.Н., Назаровым Н.К. и использовал полученные совместно некоторые их первичные лабораторные, а также промысловые материалы и обсуждал их с работниками НПЦ "Недра", использовал научные труды, выполненные под руководством генерального директора Хахаева Б.Н., главного инженера Оксенойда Е.Я. и к.т.н. Курбанова Я.М.

Промежуточные результаты работы докладывались на конференциях СНО в 1992 и 1993 гг. В представленном виде диссертация сформировалась во время обучения в очной аспирантуре (1996-1999 гг.), и ее основные положения были доложены на II и III научно-технических конференциях «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 1997 и 1999 гг.), II и III Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России «Новые технологии в газовой промышленности» (Москва, 1997 и 1999 гг.). По материалам диссертации были опубликованы три статьи и четыре тезиса докладов.

Автор выражает благодарность заслуженному деятелю науки Росси, заведующему кафедрой бурения д.т.н. профессору Ангелопуло O.K., директору ЗапСибБурНИПИ д.т.н. Курбанову Я.М., генеральному директору ГУП НПЦ «Недра» д.т.н. Хахаеву Б.Н., главному инженеру Оксенойду Е.Я., профессору Леонову Е.Г., доценту Исаеву В.И. за помощь в постановке гидравлической и реологической задачи.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных выводов. Она написана на 137 страницах, включает 21 рисунок, 14 таблиц, список использованной литературы содержит 122 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Технология бурения и освоения скважин", Шуть, Константин Федорович

Основные выводы и результаты

1. Разработана методология предупреждения и борьбы с осыпями и обвалами пород кристаллического фундамента.

2. Выявлены основные литологические особенности массива пород кристаллического фундамента, которые наряду с тектоническими факторами («зона дробления») резко повышают интенсивность разупрочнения стенок скважины.

3. Обоснована необходимость резкого уменьшения поступления фильтрата бурового раствора в трещины и водочувствительные пропластки за счет использования бурового раствора на основе водной дисперсии волокнистого материала - торфа.

4. Рекомендован и применен при бурении скважины СГ-8 специально разработанный состав гидроизолирующей жидкости (ГИЖ), закачиваемый в виде отдельной пачки объемом около 4 м3. Предложена рациональная схема закачки ГИЖ в свежепробуренный интервал перед подъемом долота с последующим вытеснением пачки на поверхность (мультирастворная промывка) после спуска долота.

5. Определены основные функции и необходимые свойства ГИЖ для изоляции пробуренных интервалов.

6. Разработана методика для определения требуемых плотности, реологических характеристик и объема ГИЖ для создания условий выноса шлама.

7. Разработана рецептура ГИЖ с использованием биополимерного реагента.

8. Составлены, основанные на разработанной методологии, практические рекомендации по профилактике осыпей и обвалов пород кристаллического фундамента, которые предлагается использовать при составлении более обоснованных рабочих проектов, а также на стадии бурения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Шуть, Константин Федорович, Москва

1. Адельсон И.В. Борьба с обвалами при бурении нефтяных и газовых скважин:- Тематический научно-технический обзор, сер.'Ъурение". М.: ВНИИО-ЭНГ, 1974. 72 с.

2. A.C. 1397469, МКИ С09 К7/00. Реагент для бурового раствора / Кулиев К.Н., Ангелопуло O.K., Аваков В.Э. Опубл. в Б.И., 1988, №12.

3. A.C. 41677324, МКИ Е21 С 49100. Способ сушки сапропеля. / Абрамцев A.M., Бровко Г.П., Институт сапропелей.

4. Акопов Э.А. Очистка забоев глубоких скважин. Недра. М. 1970, 120 стр

5. Алиев М.И., Стуканогов Ю.А., Караш О.Э. Подвижный вязкоупругий экран для водонефтяных залежей // Нефтяное хозяйство. 1989. - № 5 - с.70-71.

6. Алимжанов М.Т., Семенычев Г.А. Устойчивость стенок бурящихся скважин и оптимальный удельный вес бурового раствора // Нефтяное хоз-во 1990 -№10-с. 26-28.

7. Алимжанов М.Т., Байзаков М.К., Смагулов Б.А. Исследование механических процессов вокруг глубоких скважин // Нефтяное хоз-во 1996 - №10- с. 23-24.

8. Алимжанов М.Т., Байзаков М.К., Смагулов Б.А. Устойчивость пород приствольной зоны в условиях разупрочняющего действия бурового раствора // Нефтяное хоз-во 1997 - №2 - с. 14-16.

9. Ангелопуло O.K., «Основы выбора бурового раствора для борьбы с обвалами», Нефтяник, 1974, №5, с.15-16.

10. Ангелопуло O.K., Подгорнов В.М., Аваков В.Э. Буровые растворы для сложных условий М. Недра, 1988. С. 135.

11. Ангелопуло O.K., Шуть К.Ф. Выбор технических средств для закачки гидроизолирующих жидкостей // Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России: Тез. докл. III науч.-техп. конф. 27-29 января 1999 г. Москва, 1999 - 66 с.

12. М.Арешев Е.Г., Гаврилов В.П. и др. Гранитный слой земной коры как новый нефтегазоносный этаж литосферы. // Геология и геолого-разведочные работы, 1977, Вып.1

13. Афанасьев А.Е. Изучение структурообразования при сушке крошкообразно-го торфа //Коллоидный журнал 1978 - №5 - Том XL, с. 848-657.

14. Бадалов С.А., Байрамов А.Х., Степанов Ю.А. Опыт применения засоленных глинистых растворов при бурении в осыпающихся глинах // НТС Бурение, 1971, вып.9, с.20-24.

15. Базин Е.Т. Технический анализ торфа. М. 1992.

16. Баранов B.C. Букс З.П. Химическая обработка глинистых растворов при бурении нефтяных скважин. М. Гостоптехиздат, 1945.

17. Баранов B.C. Глинистые растворы при бурении в осложненных условиях. -М. Гостоптехиздат, 1955, 116 с.

18. Барон Л.И. Сопротивляемость горных пород отрыву Киев, Наукова думка -1974.21 .Бектемиров Э.И., Вырвикишко В.А., Свалов A.M. Влияние близости забоя на устойчивость ствола скважины // Нефтяное хоз-во 1989 - №7 - с. 19-20.

19. Бондарик Г.К. Основы теории изменчивости инженерно-геологических свойств горных пород. -М. Недра, 1971. 272 с.

20. Воронин В.П. Геофизическое изучение кристаллического фундамента Татарии. Москва Недра 1982.

21. Борьба с осложнениями при бурении скважин на нефтяных промыслах США и Канады // 03Л, ГОСИНТИ, М, 1961.

22. Варшоламидзе Г.Х. Определение времени устойчивости приствольной части необсаженной скважины методом математической статистики // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1975 №11 с.24-29.

23. Васильев В.В., Левченко В.И. Технология физико-химического упрочнения горных пород. М. Недра, 1991. - 267 стр.

24. Васильченко A.A. Напряженное состояние горных пород и устойчивость стенок скважины // Нефтяное хозяйство. 1987. - № 2 - с.25-27.

25. Войтенко B.C. Управление горным давлением при бурении скважин. М. Недра, 1985.-180 с.

26. Войтенко B.C. Прикладная геомеханика в бурении М. Недра 1986.

27. Воларович М.П., Лиштван И.И., Чураев Н.В. Изучение торфяных гуминовых золей. 1. Структурно-механические свойства и их изменения при действии добавок, // Коллоидный журнал, 1960 т. 22, №5, с.546-551.

28. Гамзатов С.И. Исследование влияния физико-химических процессов на устойчивость пород приствольной зоны. Дис. . к.т.н. М. 1974 - 145 стр.

29. Гаврилов В.П. Новый возможный нефтегазоносный этаж земной коры. // РОГЕХ. Российские нефтегазовые технологии. Выпуск №7. 2006. стр. 26-30.

30. Горбунов В.А., Шадрин Л.Н. Техника и технология бурения Уральской сверхглубокой скважины СГ-4 // Нефтяное хозяйство. 1993 - №4 - с. 63-67.

31. Городнов В.Д., Тесленко В.Н. и др. Исследование глин и новые рецептуры глинистых растворов М. Недра, 1975. 271 стр.

32. Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении М. Недра, 1984.

33. Горфин О.С., Зайцев B.C. Технология переработки торфа. Уч. пособие для вузов. М. Недра, 1986, с. 229.

34. Губарева Т.П., Ривкина Х.И. Торфощелочпой реагент и его производство. Труды института ВНИИБТ. 1963 Вып. 8. С.90-99.

35. Гурвич М.М. Исследование углещелочного реагента, применяемого в нефтяном бурении. Баку. АНАз ССР, 1960 - 15 стр.

36. Денисов Н.Я, Природа прочности и деформации грунтов М. Стройиздат, 1972.

37. Детерман Г. Гель-хроматография. М. Мир. 1970. с.252.

38. Допилко Л.И., Шарифуллин Ф.М., Пырин И.Б. Как обеспечить устойчивость ствола скважины // Нефтяное хоз-во 1988 - №3 - с. 51-53.

39. Евтушенко Г.С., Косаревич И.В., Мавлютов М.Р. Буровые и тампонажные растворы на основе торфа и сапропелей. М. Обзор ВИЭМС, 1988. - 66 стр.

40. Ибатуллин Р.Х. Абдрахманов Г.С., Хамитьянов Н.Х. и др. Крепление зон обвалов профильными перекрывателями при строительстве скважин // Нефтяное хоз-во 1998 - №7 - с. 10-12.

41. Исаев В.И., Шуть К.Ф. Определение реологических характеристик торфосо-держащих растворов // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море №12 2004

42. Исаев В.И., Шуть К.Ф. Определение производительности насосов для обеспечения выноса шлама при ламинарном течении жидкости, подчиняющейся трехпараметрической реологической модели // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море в№7 2005

43. Исследовать воздействие буровых растворов на приствольную зону и разработать методические рекомендации по сохранению устойчивости кристаллических пород. Отчет о НИР. // МИНГ им. И.М. Губкина. М. 1992.

44. Исследование противопожарных свойств торфяного раствора и разработка способов подавления техногенного газирования. Отчет по НИР // М 1994.

45. Ищенко И.М., Сельващук А.П. Прогнозирование разрушения и осыпанияхрупких упруговязких горных пород при бурении скважин // Известия вузов «Нефть и газ», 1987 №7 с.23-28

46. Казанский В.В., Брагина O.A., Низовцев В.П. и др. Влияние растворимости минералов на закупорку низкопроницаемых глинистых песчаников // Нефтяное хозяйство. 1992. - №2 - с.3-6.

47. Казанский В.В., Брагина O.A., Низовцев В.П. и др. Управление кольмати-рующими свойствами полимерсолевого бурового раствора при вскрытии терригенного пласта // Нефтяное хозяйство. 1993. - № 7 - с. 10-14.

48. Кацауров И.Н. Горное давление // Мёханика горных пород. Вып.2 - М. Недра 1972 г.

49. Козловский Е.А. Кольская сверхглубокая скважина // В мире науки 1984 -№3 - с.38-49

50. Красильников A.A., Стрелков В.И., Маганов Р.Х. и др. О физическом состоянии стенок ствола скважины // Нефтяное хоз-во 1992 - №10 - с. 12-14.

51. Кулиев К. Н. Повышение стабильности неглинистых буровых растворов в условиях сероводородной агрессии //Повышение эффективности поисков, разведки и разработки нефтяных месторождений Пермского Прикамья. Материалы конференции. Пермь, 1985.

52. Кулиев К. Н., Аваков В. Э. Макрогетерогенная структурированная дисперсия торфогумат // Там же.

53. Кулиев К. Н., Аваков В. Э. Недиспергирующие буровые растворы на основе мицеллярных электролитов: Обзорн. ин-форм. Ашгабат: Госплан Туркм.ССР, 1989. 2 с.

54. Кулиев К. Н., Гафурова М. О., Бегмурадов Д. Б. Методическое руководство по буровым растворам и тампонажным композициям. Ашгабат: Туркм. П. И. 1991—24 с.

55. Кулиев К.Н. «Гель-технология рабочих жидкостей, применяемых в глубоком и сверхглубоком бурении. Ашгабат, 1993.

56. Курбанов Я.М., Хахаев Б.Н., Алиев P.M., Данюшевский B.C. Там-понажные растворы для глубоких нефтегазовых скважин. М. Недра 1996,-234 с.

57. Курбанов Я.М., Хахаев Б.Н., Ангелопуло O.K., Шуть К.Ф. Пути предупреждения катастрофических осыпей и обвалов стенок скважины в породах кристаллического фундамента. // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин №6 2006

58. Курочкин Б.М. Ликвидация осложнений при бурении скважин // Нефтяное хозяйство. 1993. - № 5 - с.3-5.

59. Курочкин Б.М., Карпов Ю.И., Коробкин В.В. и др. Применение ингибитора на основе фильтрата технического пентоэтрита для ликвидации осложнений при бурении // Нефтяное хоз-во 1996 - №8 - с. 32-34.

60. Леонов Е.Г., Войтенко B.C. О физико-химическом воздействии бурового раствора на напряженно деформированнле состояние горных пород в стенках скважин. Известия ВУЗов "Геология и разведка", 1977, №3, с. 117-121.

61. Леонов Е.Г., Исаев В.И., Фишер В.А. Гидравлический расчет циркуляционной системы при бурении скважин. М., МИНХ и ГП, ТюмНИИ, 1984.

62. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважиню Часть 1. Учебник для вузов. М. Недра, 2006, - 413 с.

63. Леонов Е.Г. Двухслойное течение буровых растворов при промывке скважин. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2004 -№5 стр. 34-36.

64. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. Минск, Наука и техника, 1975. с.318.70Лиштван И.И., Круглицкий H.H., и др. Физико-химическая механика гуми-новых веществ. Минск, Наука и техника, 1976. с.263.

65. Магометов М.З., Орлов A.B. Растворы для бурения в неустойчивых горных породах // ВНИИОЭНГ. сер: "Бурение" 1982.

66. Назаров Н.К. Техногенез терригенных коллекторов, вызванный воздействием различных ьуровых растворов. Дисс. к.т.н. М . 1993.

67. Новиков B.C. Приготовление и регулирование свойств гуматно-калиевого бурового раствора // Нефтяное хоз-во 1985 - №3 - с. 70-76.

68. Новиков B.C. Оценка устойчивости глинистых пород при бурении скважин //Нефтяное хоз-во 1996 - №10 - с. 18-20.

69. Новиков B.C. Критерии ингибирующих свойств бурового раствора // Нефтяное хоз-во 1999 - №6 - с. 11-15.

70. Новиков B.C. Устойчивость глинистых пород при бурении скважин. -М. Недра, 2000. 270 с.

71. Панов Б.Д. Технология освоения скважин, предупреждающая разрушение пласта // Нефтяное хоз-во 1990 - №8 - с. 28-30.

72. Политехнический словарь / Гл. ред. И.И. Артоболевский. М.: Советская энциклопедия, 1977 - 608 е., ил.

73. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. ПБ 06-624-03 Госгортехнадзор России. М. ТОО Авангард. 2003

74. Рабинович Н.Р. Критерии устойчивости стенки скважин // Нефтяное хоз-во -1988 -№7-с. 13-15.

75. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении -М. Недра, 1989-350 с.

76. Рабинович Н.Р. Смирнова Н.В., Крезуб А.П. Определение глубины проникновения фильтрата бурового раствора // Нефтяное хоз-во 1989 - №9 - с. 2830.

77. Разработка и внедрение экологически чистых буровых растворов из неди-фицитного сырья и мультирастворной технологии цементирования газовых скважин. Отчет о НИР // ГАНГ им. И.М. Губкина М. 1993 г.

78. Разработка экологически чистого бурового раствора. Отчет о НИР. // ГАНГ им. И.М. Губкина М. 1995 г.

79. РД 39-0147009-734-89. Инструкция по рецептурам, технологии приготовления и химической обработке буровых растворов. НПО "Бурение" ВНИИКРнефть, Краснодар, 1989.

80. РД 39-0147009-16-86. Инструкция по составлению гидравлической программы бурения скважин. Оптимизированный вариант ВНИИБТ, ВНИИКРнефть-1986

81. Ребиндер П.А. Шрейнер Л.А., Жигач К.Ф. Понизители твердости в бурении -М.-Л. 1944.- 197 с.

82. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. М. Знание, 1966, с.64

83. Розенгафт А.Г., Гинковская ЗЛО., Червиц М.Я. и др. Результаты применения полимерного ингибированного раствора // Нефтяное хоз-во 1989 - №7 - с. 23-26.

84. Руденский С.С. Совершенствование технологии добычи иловых отложений. // Добыча и обогащение комплексных руд. Материалы Всесоюзной конфе-ренциию Апатиты. 1991г. с.53-54.

85. Рябченко В.И. Управление свойствами буровых растворов М. Недра, 1990 - 400 с.

86. Сеид-рза М.К., Исмайылов Ш.И., Орман JI.M. Устойчивость стенок скважины-М. Недра 1981.

87. Семенякин B.C., Семеняк М.В., Семепякин П.В. Проблемы бурения скважин при наличии осыпей горных пород и шлама // Нефтяное хозяйство. 1995. -№ 10 - с.40-42.

88. Семенякин B.C., Семеняк М.В., Семенякин П.В. и др. Развитие осложнений при бурении и спускоподъемных операциях в открытом стволе скважины // Нефтяное хозяйство. 1999. - № 12 - с.20-22.

89. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М. МГУ, 1982. - 248 с.

90. ЮО.Скородиевская J1.A., Строганов A.M., Рябоконь С.А. Повышение эффективности водоизоляционных работ путем использования материала АКОР-Б100 // Нефтяное хоз-во 1999 - №2 - с. 16-19.

91. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. A.M. Прохоров. 3-е изд. М.: Советская энциклопедия, 1985 - 1600 е., ил.

92. Справочные материалы по гидравлике. Евгеньев А.И., Крупеник А.П. М., МИНХиГП., 1974.

93. Спутник буровика. Справочник. Иогансен К.В., М., Недра, 1990.

94. Степанов Н.В. Моделирование и прогноз осложнений при бурении скважин. М. Недра, 1989 - 260 с.

95. Ю5.Токсилогический паспорт торфогуматного раствора. Краснодар 1990.

96. Юб.Трубы нефтяного сортамента. Справочник. 3-е изд. перераб. и доп. / Под редакцией Сарояна А.Е. М., Недра. 1987.

97. Ю7.Федосов Р.И. Пеньков А.И. Никитин Б.А. Новые системы полимерно-гидрогелевых буровых растворов // Нефтяное хоз-во 1999 - №2 - с. 20-22.108.«Физика и химия торфа». Учебное пособие. // Лиштван И.И., Базин Е.Т., и др. М. Недра, 1989. с. 304

98. Ю9.Фронштейн Г.Б., Данишевич С.Ю., Радионова Н.В. Течение и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах. Киев, Наукова думка - 1990.

99. Ю.Хованский Г.С. Основы номографии. М. Недра, 1976.- 111.Хоминец З.Д. Изучение состояния призабойной зоны терригенных пластов // Нефтяное хоз-во 1987 - №7 - с. 18-22.

100. Цзян-Лун, Серб-Сербина H.H. «Исследование структурообразовапия в водных растворах гуминовых веществ» // Колл. Журнал. 1961, Т.23, №2, с.209-213.

101. Шарафутдинов 3.3., Чегодаев Ф.А., Шарафутдинова Р.З. Буровые и тампо-нажные растворы. СПб. 2007. 416 с.

102. Иб.Эйгелес P.M. Упругое распределение напряжений в породе при вдавливании инструмента.// Труды ВНИИБТ Вып. 20, М, Недра, 1968

103. Ятров С.Н. Естественные промывочные растворы в бурении- М. Гостоп-техиздат, 1963, 204 с.

104. Brookfield model PVS rheometer installation and rheovision software operation instructions. Brookfield Engineering Laboratories. 2001.

105. Darley H.C.H. Petroleum Engineering

106. Davis Neal How to drill troublesome shales // Drilling, 1976, v.37 №9, p.33-36.

107. Hutchinson S.O., Anderson G.W. What to consider when selecting drilling fluids. World Oil, 1974, X, v. 179, #5, p.83-88, 90-94.

108. Maglinone R., Guarneri A., Ferrari G. Rhéologie and hydraulic parameter integration improves drilling operations // Oil & Gas Journal №8 - 1999.

109. Operation Instructions for models 3500, 3500LS, 3500LS+ Viscometers. Chandler Engineering Company LLC. 2000.

110. Salisbury D.P., Deem C.K. Tests show how oil muds increase shale stability. // World Oil. 1990, X - Vol.211, №4 - pp. 57-66.