ЖИДКОСТИ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ (RDF) ПРОЦЕСС РАЗРАБОТКИ 1 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Жидкости для вскрытия продуктивных пластов Что собой представляет жидкость для вскрытия продуктивного пласта (RDF)? Это жидкость, которая соответствует тем же требованиям, что и обычный раствор, обладая при этом рядом характеристик, которые позволяют ей не наносить повреждений коллекторским свойствам продуктивного пласта и быть совместимой с процедурами и оборудованием заканчивания. Максимальное увеличение продуктивности является основной целью планирования оптимальной системы RDF. . 2 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Жидкости для вскрытия продуктивных пластов Основное средство минимизации проникновения выбуренного шлама/фильтрата во всех системах RDF это создание тонкой, непроницаемой фильтрационной корки. 3 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Отличие жидкостей для вскрытия продуктивных пластов (RDF) от буровых растворов (DF) • Обычно используются для бурения только продуктивных пластов • Не повреждают коллекторские свойства пласта • Низкое содержание твердой фазы • Не содержат глин (бентонита) и/или диспергаторов • Совместимы с пластом • Добавки растворимы путем проведения обычной химической обработки, например, кислотой, ферментами, хелатами, окислителями • Ингибируют глины, содержащиеся в продуктивном пласте • Совместимы с компоновками заканчивания 4 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Отличие жидкостей для вскрытия продуктивных пластов (RDF) от буровых растворов (DF) Свойство Плотность Вязкость Фильтрация Кольматант 5 2/10/2018 Буровой раствор RDF барит основа раствора гель биополимер гель/полимер крахмал барит карбонат кальция, соль определенного размера Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Критерии разработки RDF Бурение • Хорошие буровые свойства: – Плотность / устойчивость ствола скважины – Реология для очистки ствола и удерживания твердой фазы – Минимальная эквивалентная плотность циркуляции – Смазывающая способность – Низкая фильтрация (закупоривание / понизители фильтрации) – Ингибирование пласта – Термостабильность – Устойчивость к загрязнениям • Экологические ограничения • Стоимость 6 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Критерии разработки RDF Заканчивание • Совместимость при заканчивании: – Планируемый метод заканчивания – Эффективность удаления фильтрационной корки/остатков бурового раствора • Очистка без обработки (обратный приток) • Химические разрушители • Замещение на жидкость заканчивания – Совместимость с технологией и оборудованием • Ограничения по инструментам, используемым для заканчивания • Совместимость раствора с продуктивным пластом 7 – Взаимодействие жидкость/жидкость – Взаимодействие жидкость/порода 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Критерии разработки RDF Продуктивный пласт • • • 8 Совместимость с пробуренными пластами Совместимость жидкостей Ожидаемая добыча флюида (виды и объемы) Размер пор Взаимосвязанность пор 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Разработка RDF на водной основе
Выбор RDF Характеристики пласта RDF Технология очистки Экологические факторы 10 2/10/2018 Технология заканчивания Доступность Confidential Information © 2010 M-I SWACO Совместимость жидкостей Задачи по скважине Требования по плотности /забойной температуре
Систематический подход Предварительное планирование • Вопросник по применению RDF местоположение, температура/давление на забое, геометрия скважины и т. д • Минералогические данные проницаемость, пористость, содержание глин и т. д • Заканчивание - тип компоновки заканчивания, инструменты и т. д • Буровая установка - доступна ли система очистки, объемы и т. д 11 2/10/2018 • Беседа с инженерами определение самых важных Confidential Information © 2010 M-I SWACO целей, проблем и т. д
Необходимая информация • • • 12 Заполненный вопросник по RDF Схема скважины Технология заканчивания Образцы керна или данные о пласте, например, тонкий срез, результаты заводнения керна, дифракционный рентгеновский анализ Принятая система измерений/цели 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Разработка RDF Вопросник RDF используется для сбора информации о промысловых методах ведения работ, конструкции скважины, характеристиках пласта и методе заканчивания. Контроль процесса разработки Исследование данных, полученных на соседних скважинах üАнализ шлифа/керна – пористость, проницаемость, величина устья поры, глины üСовместимость - проблемы бурения, природные эмульгаторы пластового флюида üДобыча – ожидаемая скорость потока, пластовое давление, допустимая величина снижения давления, вероятность выноса песка üОбобщение полученного опыта – сейсмические, разведочные скважины, предыдущие инжекционные и эксплуатационные скважины во время заканчивания и добычи Оценка лабораторных исследований üПовреждение пласта – данные пермеаметра, измерителя утолщения пласта üСовместимость жидкостей – испытание всех жидкостей в бутылках Обработка RDF – подготовка к заканчиванию Необсаженный ствол нет да нет Проволочный фильтр да нет да Использовать вибросито до получения необходимого размера, тестировать PST Использовать вибросито/ да Расширяемый фильтр гидроциклон для удаления 12 -20 нет частиц кольматанта нет Возможно потребуется Предв. наполн. да нет замещение на раствор без твердой фазы фильтр нет Необсаженный ствол и гравийный фильтр üРазрушитель - отсутствует, кислота, окислитель или фермент 2/10/2018 Установить фильтр после промывки, использовать PST чтобы подтвердить прохождение твердой фазы через хвостовик Перфорированный хвостовик üСовместимость при заканчивании – исследование кольматации забойных фильтров, моделирование заканчивания 13 Вымыть выбуренный шлам, остатки фильтрационной корки. Использовать давление вызова притока да Confidential Information © 2010 M-I SWACO да Чисто промыть скважину Рассмотреть возможность химической обработки фильтрационной корки Каждый вариант заканчивания – как оборудование, так и процесс, уникален
Систематический подход Оптимизация раствора • Протестировать и оценить свойства фильтрация (модифицированный HTHP или PPA), реологический профиль, горячий роллинг тест и статическое старение, измерение утолщения пласта, тест на дисперсию глин, тесты на предмет образование эмульсий, и т. д. • Тестирование разнообразных химреагентов и составов. • Использовать OPTIBRIDGE для определения размеров частиц кольматанта • Обратиться к вискозиметру Брукфильда для определения оптимальной вязкости при низкой скорости сдвига (LSRV). 14 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO Запатентовано или применяется
Лабораторные исследования RDF • Плотность • Статическое старение и горячий роллинг тест • Вязкость • Фильтрация (динамические и статические данные), РРТ/ HTHP • Совместимость • Обработка при очистке • Совместимость с компоновкой заканчивания • Восстановленная проницаемость 15 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Реологические свойства ü Обеспечить очистку ствола и удержание утяжелителей и бурового шлама ü Минимизировать эквивалентную плотность циркуляции, давление свабирования и поршневания ü Минимизировать потери давления на буровой компоновке ü Учитывать действие температуры и давления Продукты на водной основе - биополимеры или крахмалы с длинной цепью Обеспечить вязкость при низкой скорости сдвига и минимальную реологию при высоких скоростях сдвига Инвертно-эмульсионные продукты - органофильные глины, эмульгаторы, тип и процентный состав дисперсной фазы 16 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Подбор компонентов • Базовый соляной раствор • • Плотность Совместимость с пластовым флюидом Минералогия Требования к соляному раствору для заканчивания • Загуститель • • Эффективность бурения Вид заканчивания Базовый соляной раствор Вероятность повреждения пласта • Понизитель фильтрации • Эффективность • Вероятность повреждения пласта (способность к очистке) 17 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Разработка RDF на углеводородной основе
Обсуждаемые вопросы • Совместимость эмульгатора с пластом • Содержание эмульгатора? • Содержание твердой фазы - преимущества РУО с низким содержанием твердой фазы? • Гранулометрический состав твердой фазы дополнительный кольматант? • Очистка скважины / обратная промывка? 19 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
ЖИДКОСТИ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКИВНОГО ПЛАСТА ИСПЫТАНИЯ И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ 20 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Подбор раствора • Оценка растворов в лабораторных условиях • • • 21 2/10/2018 Свойства бурового раствора Фильтрация (PPT) Ингибирование глин Потенциал эмульсии Потенциал образования солеотложений Предварительные исследования керна? Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследование свойств раствора • Квалификационные исследования/ исследования, проводимые с целью оптимизации • Контрольные исследования – Стандартные исследования бурового раствора – Исследования на стабильность – Исследования на повреждение продуктивного пласта – Исследования на совместимость 22 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Стандартные исследования • Плотность раствора - баланс под давлением – Правильность определения температуры – Плотность фильтрата • Реологические свойства – Диапазон скоростей сдвига – Низкая скорость сдвига важна для очистки ствола скважины/удерживания твердой фазы – Высокая скорость сдвига влияет на давление циркуляции 23 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Инструменты для измерения вязкости 24 • Вискозиметр Марша, с/кварту • Ротационный вискозиметр Фанн 35 или реометр, с. П • Вискозиметр Фанн, модель 70, с. П (высокое давление/высокая температура) • Вискозиметр Хаксли Бертрама, с. П (высокое давление/высокая температура) • Вискозиметр Брукфильда, с. П (низкая скорость сдвига) • Термочаша Confidential Information © 2010 M-I SWACO 2/10/2018
Вискозиметры Фанн 35 и 70 25 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Вискозиметр Брукфильда 26 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Хрупкий гель • Статическое напряжение немного возрастает после 10 минут, даже при высоком начальном статическом напряжении • Желательный, легко разрушаемый • Низкие давления свабирования и поршневания 27 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Контроль фильтрации • Определения – Фильтрация раствора с позиции инженера по заканчиванию – Фильтрация готового раствора, обычно чистого соляного раствора, в пласт – Фильтрация раствора с позиции инженера по буровым растворам – Фильтрация жидкой фазы - соляного раствора, углеводородов или синтетики - через фильтрационную корку, образованную твердой фазой и компонентами бурового раствора 28 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследование фильтрационных свойств бурового раствора • Относительный индикатор – Стабильность раствора – Факторы загрязнения – Эффективность продукта • Испытания проводятся на бумаге • Может проводиться с температурой и избыточным гидростатическим давлением 500 фунтов/кв. дюйм • Не оценивает закупоривание 29 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Результаты исследования фильтрационных свойств RDF • Не только количество, но и качество – Объем мгновенной фильтрации – Скорость фильтрации (объем против квадратного корня времени) • Линейная после мгновенной фильтрации хорошее закупоривание • Нелинейная после мгновенной фильтрации внутренняя фильтрационная корка? – Внешний вид фильтрата – Вода в фильтрате РУО – Качество и толщина фильтрационной корки 30 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследование фильтрационных свойств RDF • Испытание с песчаной загрузкой фильтра • Исследование фильтрационных свойств в условиях высоких температур и давления на синтетических дисках – Выбирать по размеру пор, а НЕ по проницаемости – Специальная ячейка для диска • Испытание фильтрационных свойств образцов (PPT) – Повышенное гидростатическое давление (2500 фунтов/кв. дюйм) – Синтетические диски – Устраняет гравитационный эффект 31 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Качество фильтрационной корки 32 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Испытания на устойчивость глин • Испытания на дисперсию – Предпочтительно с типичными пластами – Брать пробы из обнажений породы со сравнимой минералогией • Испытание на твердость • Испытание с измерителем утолщения пласта • В сравнении с контрольными образцами – Пресная вода – РУО • Комнатная температура или температура на забое скважины 33 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Испытания на смазывающие свойства • Металл - металл коэф. трения раствор на водной основе 0, 2 - 0, 35, раствор на углеводородной основе <0, 2 • Металл - керн • Относительные сравнения 34 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Совместимость сырой нефти • Исследования в колбах (с температурой) • 50: 50 сырая нефть: фильтрат раствора на водной основе или жидкость для очистки – Образуется ли эмульсия? – Можно ли удалить эмульсию? – Можно ли предотвратить образование эмульсии? Zn. Br 2 35 Ca. Br 2 2/10/2018 Ca. Cl 2 Na. Cl KCl Confidential Information © 2010 M-I SWACO NH 4 Cl Ca. Br 2 +Non. E KHCO 2
Исследование на совместимость с пластовой водой • Средства прогностической диагностики • Тесты в колбах – Соотношения пластовой воды: фильтрат на водной основе или жидкость по сравнению с контрольным образцом – При забойной температуре – При комнатной температуре – Синтетический соляной раствор – Осадки? • Потенциальные проблемы – COOH-, CO 32 -, SO 42 - & Ca 2+, Ba 2+, Sr 2+ 36 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследования на повреждение пласта 37 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследования на повреждение пласта • Часть квалификационных испытаний RDF • Программа исследования – Значение – Ограничения • Позволяют лучше понять воздействие RDF на продуктивность скважины 38 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследования на повреждение пласта анализ • Анализ параметров пласта – Чувствительность пласта и его флюидов к • Свойствам раствора • Химическому составу раствора • Твердой фазе • Анализ метода заканчивания • Определить последовательность выполнения работ/проявления жидкостей • Варианты очистки 39 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Материалы для программы тестирования 1. Компоненты продуктивного пласта 2. Элементы строительства скважины 40 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Компоненты продуктивного пласта • Керновые материалы - обычно образцы керна, вырезанные для исследований • лучше всего в естественном состоянии • восстановленные - очищенные растворителями • Сырая нефть • для совместимости • может быть проблемой в исследованиях на восстановленную проницаемость • Пластовая вода • обычно проводится анализ состава • исследовать реакции осаждения • Природный газ • анализ обычно возможен • исследовать реакции осаждения • обычно не используется в исследованиях на проницаемость 41 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Элементы строительства скважины • Жидкости для вскрытия продуктивного пласта • готовый раствор по сравнению с фильтратом • точно определить тип жидкостей • Цемент • обычно не испытывается с жидкостями для вскрытия продуктивного пласта в испытаниях на повреждение пласта • фильтрат иногда используется в исследованиях в колбах • Жидкости заканчивания - соляные растворы, растворы для гравийного фильтра, понизители фильтрации, разрушители • прошедшие испытания на совместимость с жидкостями для вскрытия продуктивного пласта • прошедшие испытания на нарушение проницаемости • Растворы для воздействия на пласт - кислоты, растворители, разрушители, растворы для операций по гидроразрыву пласта, гравийного фильтра • совместимость с жидкостями для вскрытия продуктивного пласта и жидкостями заканчивания • исследования на проницаемость • Сетчатые фильтры и гравий для контроля пескопроявлений 42 • иногда включаются в Information © 2010 M-I SWACO Confidential исследования на нарушение проницаемости 2/10/2018 • эксплуатационные испытания сетчатых фильтров
Исследования на повреждение пласта важные вопросы • В лаборатории можно проверить некоторые – но не все – аспекты чувствительности пласта к повреждениям. • Не всегда возможно испытать в лабораторных условиях все операции процесса заканчивания. • То, что не поддается исследованиям в лабораторных условиях, на практике представляет такую же важность, как и все другие элементы. • Ошибка: 43 • Переоценивать результаты лабораторных 2/10/2018 испытаний Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Некоторые неправильные методы • Использовать данные исследований на восстановленную проницаемость с применением керна «Berea» или керамического диска в качестве единственного критерия для выбора жидкостей для вскрытия продуктивных пластов в противовес RDF, разработанному для конкретного пласта • Придавать особое значение дорогостоящим исследованиям, например, на восстановленную проницаемость, в ущерб недорогим исследованиям, таким как исследования в колбах • Пытаться проверить в одном исследовании все факторы повреждения пласта, вместо того, чтобы разделить программу испытаний на части 44 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследования на восстановленную проницаемость • Использовать образец керна, вырезанный из породы коллектора • Оборудование – – – Датчики давления Регуляторы давления Прецизионные насосы Специальные кернодержатели Часто проводится в печи • Высокое давление особенно важно для контроля газовой среды • Специальные методики проведения исследований 45 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Исследования на восстановленную проницаемость • Основная задача - определить степень влияния RDF на проницаемость продуктивного пласта. • Под проницаемостью понимается нефтеили газопроницаемость при данных пластовых условиях. • Роль водонасыщения. 46 • Восстановление керна до насыщенности коллектора имеет более важное значение, чем такие условия, как температура и Confidential Information © 2010 M-I SWACO 2/10/2018 давление.
Отчет о проведенных исследования о повреж коллекторских свойств пласта 47 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Выбор жидкости • • Жидкости для вскрытия продуктивного пласта серия “PRO” FLOPRO NT RDF на водной основе FLOTHRU активная фильтрационная корка DIPRO RDF высокой плотности на водной основе VERSAPRO RDF на углеводородной/синтетической основе • FAZE-PRO “обратимый” RDF на углеводородной основе Полный ассортимент растворов для использования в соответствии с условиями пласта и экологическими требованиями 48 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FLOPRO NT Жидкость для вскрытия продуктивных пластов, разработанная на основе новых технологий и 10 летнего опыта работы - выбор высокоэффективных компонентов - использование уникальных компьютерных программ при разработке - новейшее оборудование при испытаний на повреждение коллекторских свойств пласта - испытательное оборудование для проектирования в режиме реального времени 49 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FLOPRO NT Жидкость для вскрытия продуктивных пластов на водной основе 1. Базовый соляной раствор 2. Загуститель (1 - 2 фунта/галлон) 3. Понизитель фильтрации (4 - 6 фунтов/галлон) 4. Модификатор p. H (0, 25 - 0, 5 фунта/галлон) 5. Кольматант (20 - 50 фунтов/галлон) 6. Смазка, биоцид, стабилизатор глин (опционально) 50 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
КОМПОНЕНТЫ FLOPRO NT • • • Основа: H 2 O, KCl, Ca. Cl 2, Na. Cl, формиаты Загустители: FLO-VIS NT, FLO-VIS PLUS, Biovis Понизители фильтрации: DUAL-FLO, FLO-TROL, DUAL-FLO HT Кольматанты: серии SAFE-CARB Ингибиторы: KLA-GARD, KLA-STOP, соляной раствор Модификаторы p. H: Mag Oxide, каустическая сода, KOH Смазки: LUBE 167, STARGLIDE Внутренние разрушители: ECF 683 • Разрушители: WELLZYME A, AE (энзимы), Break. Down, SAFE-BREAK L (окислитель), кислота 51 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Загустители FLOPRO NT • FLO-VIS / FLO-VIS PLUS – Осветленный ксантановый биополимер – Обеспечивает вязкость при низких скоростях сдвига (ВНСС) 52 • BIOVIS – Склероглюкан – Обеспечивает вязкость (ВНСС) при низких скоростях сдвига – Ноздреватость корки при добыче – Стабилен при температуре до 280°F Confidential Information © 2010 M-I SWACO 2/10/2018
Преимущества BIOVIS • Фильтрационная корка на основе склероглюкана • Ноздреватость фильтрационной корки • Более постепенная очистка установка гравийного фильтра • Пример: испытание керна для газовой скважины UKNS - восстановленная проницаемость с ксантаном: 30% (скинфактор 5, 6) - восстановленная проницаемость с BIOVIS: 65% (скинфактор 1, 3) 53 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Понизители фильтрации FLOPRO NT DUAL-FLO FLO-TROL Сшитый гидрокиспропил крахмал Стабилен при температуре до 250°F Синергетический эффект с FLO-VIS и BIOVIS 54 2/10/2018 Сшитый гидрокиспропил, карбоксиметилкрахмал Стабилен при температуре до 250°F Синергетический эффект с FLOVIS и BIO VIS Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Рецептура FLOPRO NT соотношение полимер : крахмал • Соотношение FLO-VIS : FLO-TROL • Отличная очистка ствола скважины благодаря контролю вязкости при низкой скорости сдвига • Контроль фильтрации с помощью крахмала + вязкость раствора • Увеличение FLO-TROL улучшает контроль фильтрации • ВНСС поддерживается благодаря синергетическому эффекту FLO-VIS/FLO-TROL • Более легкая очистка ствола с помощью химических разрушителей (включая энзимы) 55 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Рецептура FLOPRO NT соотношение FLO-VIS : FLO-TROL 1 2 3 FLO - VIS, конц. 2 фунта/барр 1, 5 фунта/барр 1, 25 фунта/барр FLO - TROL, конц. 2 фунта/барр Водоотдача (мл) ВНСС (сек - 1 ) 56 2/10/2018 1: 1 1: 2 1: 4 12, 0 9, 8 8, 4 40000 FLO - VIS : FLO - TROL соотношение 3 фунта/барр 5 фунтов/барр 41000 38000 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Кольматанты FLOPRO NT SAFE-CARB • Молотый мрамор • Высокая чистота - растворимость в кислотах минимум 98% • Индекс указывает на D 50 – Например, SAFE-CARB 2, SAFE-CARB 10, SAFE-CARB 20 • Использовать OPTIBRIDGE для подбора состава SAFE-CARB • Можно применить OPTIBRIDGE для определения пригодности «местных» карбонатов 57 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Закупоривание твердой фазой d’ d d’ = диаметр частицы кольматанта d = диаметр устья поры При d’ > 1/2 d образуются стабильные мосты/пробки 58 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Теория закупоривания • Частицы > 1/3 диаметра устья поры вызывают закупоривание на поверхности. • Частицы от 1/3 до приблизительно 1/7 диаметра устья поры вызывают закупоривание в поровых каналах. • Частицы менее 1/7 диаметра устья поры свободно проходят через пласт. 59 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Контроль проникновения в пласт 1/7 d < d* < 1/3 d d* > 1/3 d Проникновение базовой жидкости уплотнитель жидкая основа углеводороды 60 2/10/2018 1/7 d > d* Полное проникновение раствора d*: диаметр частицы d*: Particle diameter d : диаметр устья пор d: Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Opti. Bridge. TM - прогнозирование возникновения мостов/пробок и обратного потока Удобная программа, сочетающая точную информацию о гранулометрическом составе «местных» видов Ca. CO 3 с Теорией идеальной упаковки (SPE 58793) для выбора оптимального состава кольматанта, необходимого для закупоривания определенного пласта. 61 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Opti. Bridge 62 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FLOPRO NT - другие добавки • Контроль p. H - Mg. O, Na. OH, KOH • Ингибиторы глин - базовый соляной раствор, Glydril, KLA-GARD • Смазки - LUBE XLS, ECF 561, Finagreen EBL • Не-эмульгаторы - SAFE-BREAK CBF, ECF 610 • Биоциды - Глютаральдегид, SAFE-CIDE • Ингибиторы солеотложений - SAFE SCAVITE II 63 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
DIPRO TM Высокоэффективная жидкость для вскрытия продуктивных пластов высокой плотности К максимальной производительности через оптимизацию состава буровых растворов
Обзор DIPRO • DIPRO - это единственная в отрасли экономичная жидкость для вскрытия продуктивных пластов (RDF) на основе соляного раствора, имеющая высокую плотность (11, 5 – 17, 0 фунтов/галлон). • Система представляет собой единственную в отрасли RDF, не содержащую полимеров и созданную специально для работы в бивалентных соляных растворах. • Применяется при заканчивании открытым стволом, которое предусматривает или не предусматривает контроль поступления песка в скважину. 65 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Применение DIPRO • Альтернатива высокоплотным RDF на основе формиатов для снижения общей стоимости системы • Альтернатива высокоплотным РУО, при сниженных темпах добычи • Альтернатива высокоплотным RDF на основе хлорида кальция/ бромида кальция с биополимером, которые могут обладать нежелательными реологическими свойствами 66 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Особенности и преимущества DIPRO • Стабильный реологический профиль – Чрезвычайно низкие показатели ВВСС и высокие значения ВНСС • Пониженная эквивалентная плотность циркулирующего раствора • Рецептура содержит многофункциональные синергетические компоненты – Минимальная опасность повреждения пласта 67 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Особенности и преимущества DIPRO • В рецептуре используются более экономичные соляные растворы смешанных солей – снижение общей стоимости системы • Постоянно низкие показатели фильтрации – улучшенное удаление фильтрационной корки – минимальное проникновение жидкости и твердой фазы в пласт • Не требует специального оборудования для смешивания или нагревания – нет необходимости в предварительной гидратации полимера • Максимальная совместимость с методом заканчивания 68 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Компоненты DIPRO • Двухвалентный базовый соляной раствор: Ca. Cl 2, Ca. Br 2, Zn. Br 2 à плотность / стабильность глин • DITROL à Крахмал для контроля фильтрации / вязкость • DIBALANCE à Неорганический оксид для контроля p. H / вязкость через взаимодействие с DI-TROL • DIBOOST à Водорастворимый гликоль эфир, используемый для вязкости • Карбонат кальция à Кольматант для контроля фильтрации 69 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Базовые соляные растворы DIPRO для систем RDF Низкой плотности – H 2 O – Na. Cl – KCl – Ca. Cl 2 – Na. HCO 2 70 2/10/2018 Высокой плотности § § § Ca. Cl 2 Na. Br KHCO 2, Cs. HCO 2 Ca. Br 2, Ca. Cl 2/Ca. Br 2 Zn. Br 2/Ca. Br 2, Zn. Br 2/Ca. Cl 2 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
DITROL 71 • Производный крахмал • Исходный материал имеет большой вес молекул, от 200 000 до 100 000 • Сопротивление сдвигу повышается за счет поперечных связей • Имеет поперечные молекулярные связи для усиления водородных связей с химическими связями, которые выступают в виде мостиков между молекулами, обеспечивая термостабильность • Предварительно желатинизирован для предотвращения желатинизации после добавления двухвалентного соляного Confidential 2/10/2018 раствора Information © 2010 M-I SWACO
DIBALANCE 72 • Высокоактивное соединение оксида магния • Мелкий размер частиц, особая поверхность • Высокая скорость реакции • Создает щелочность в соляных растворах: от нейтральных до кислотных • Синергетическое взаимодействие тонких частиц оксида магния с частицами крахмала ведет к усилению и стабилизации 2010 M-I SWACO ВНСС Confidential Information © 2/10/2018
DIBOOST • Водорастворимый гликоль эфир • Требуется в малых концентрациях (от 0, 03 до 0, 06 галлона/баррель) • Повышает вязкость 73 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Кольматанты DIPRO SAFE-CARB • • • 74 Молотый мрамор, метаморфическая порода Растворимость в кислотах - минимум 98% Индекс указывает на D 50 : SAFE-CARB 2, SAFE-CARB 10, SAFECARB 20 Использовать OPTIBRIDGE (Правило D 1/2) Оптимальная последовательность закупоривания 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Типичная рецептура DIPRO • • • 1) Базовый соляной раствор ~ 0, 960 баррелей 2) DITROL 6 - 10 фунтов/баррель 3) DIBALANCE 0, 25 - 2, 0 фунтов/баррель 4) DIBOOST 0, 03 - 0, 06 галлонов/баррель 5) SAFE-CARB 20 - 30 фунтов/баррель - Всего 5 компонентов, включая базовый соляной раствор - Всего в системе от 20 до 30 фунтов/баррель твердой фазы 75 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Преимущества DIPRO 76 • Используются экономичные смеси соляных растворов • Минимальное повреждение пласта (отсутствие биополимеров, малое количество твердой фазы) • Хорошие буровые свойства в «непроходимых» зонах (реология/плотность) – 5%-7% содержание цинка • Может быть восстановлен и повторно использован • Совместим с разными методами заканчивания и очистки • Легко разрабатывать, так как содержит мало Confidential 2/10/2018 компонентов. Information © 2010 M-I SWACO
FLOPRO SF TM Система для вскрытия продуктивных пластов К максимальной производительности через оптимизацию состава буровых растворов 77 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Обзор FLOPRO SF - это жидкость для вскрытия продуктивных пластов (RDF) с отрегулированными реологическими свойствами, не содержащая твердой фазы, которая используется для бурения на гибких трубах и в некоторых случаях стандартного применения жидкостей для вскрытия. Также может использоваться в качестве загущенной пачки без содержания твердой фазы, которая закачивается в открытый ствол для предотвращения потерь при замещении системы FLOPRO NT. 78 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FLOPRO SF: контроль фильтрации раствора По мере того, как раствор или фильтрат радиально уходят из скважины в пласт, отношение его скорости и скорости сдвига обратно пропорционально расстоянию от скважины. 79 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Применение FLOPRO SF • Скважины, где требуется минимизировать падение давления, например, при бурении на гибких трубах • В случаях, когда требуется минимальное повреждение коллекторских свойств пласта при прохождении пластов с очень низкой проницаемостью и/или при минимальном дифференциальном давлении • Альтернатива RDF с большим количеством твердой фазы, при бурении пластов, восприимчивых к кислотам • В качестве загущенной пачки без содержания твердой фазы при заканчивании с использованием FLOPRO NT 80 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Замещение горизонтального интервала до применения компоновки заканчивания Заместить использованную систему FLOPRO NT с помощью пачки FLOPRO SF в необсаженном стволе и +500’ внутри обсадной колонны Раствор FLOPRO NT пачка FLOPRO SF 81 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Замещение обсадной колонны над горизонтальным интервалом Поднять буровой расширитель +300 внутри обсадной колоны Заместить использованную систему FLOPRO NT на буферные жидкости и соляной раствор для заканчивания Поднять инструмент, чтобы забрать внутрискважинные фильтры Соляной раствор для заканчивания пачка FLOPRO SF 82 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Компоновка заканчивания в горизонтальном интервале Спустить фильтры к забою, установить и проверить пакер Фильтры или щелевой хвостовик Жидкость заканчивания пачка FLOPRO SF 83 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Операции очистки во время замещения Заместить пачку FLOPRO SF на жидкость заканчивания пачка FLOPRO SF Жидкость заканчивания 84 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Последовательность очистки при замещении Закачать раствор содержащий разрушитель в необсаженный ствол и поднять инструмент с промывочной трубой, закрывая MFIV. Жидкость заканчивания Раствор с разрушителем 85 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
VERSAPRO Система для вскрытия продуктивных пластов 86 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Обзор VERSAPRO - это инвертная эмульсия системы RDF. Дисперсная фаза - раствор на основе синтетического, дизельного или минерального масел. Снижение повреждений коллекторских свойств пласта и максимальная совместимость при заканчивании - две основных причины применения системы. 87 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Применение VERSAPRO • Там, где добыча снижена из-за неправильной разработки раствора и/или проблем с техническим обслуживанием на буровой площадке • При возникновении проблем, связанных с применением раствора на водной основе, таких как стабильность глин, крутящий момент и сопротивление, скорость проходки • Когда заказчик не удовлетворен темпом добычи, но желает продолжить использование традиционного бурового раствора на синтетической или углеводородной основе 88 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Отличие VERSAPRO • Свойства типичных растворов на синтетической/углеводородной основе - Стабильность скважины - Скорость проходки - Ингибирование глин - Крутящий момент и сопротивление • Свойства VERSAPRO - Не повреждает коллекторские свойства пласта - Совместим с компоновкой заканчивания - Легкая очистка через обратный приток • Преимущества бурения с растворами на синтетической/углеводородной основе + преимущества во время заканчивания 89 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Отличие VERSAPRO • Отличие в разработке типичного бурового раствора на синтетической/углеводородной основе и системы VERSAPRO : • • 90 проектные требования к бурению и заканчиванию химический состав эмульсии кольматант/утяжелитель гранулометрический состав кольматанта/утяжелителя 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
‘ОБРАТИМЫЙ’ ИНВЕРТНЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР
FAZE-PRO Технология обратимой эмульсии Технология жидкости для вскрытия продуктивных пластов Для более эффективного удаления фильтрационной корки и кольматанта Фильтрационная корка FAZE-PRO до очистки Фильтрационная корка FAZE-PRO после обработки 3% кислотой HCl 92 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FAZE-PRO Технология обратимой эмульсии Нефтяная фаза Водная фаза Низкий p. H Высокий p. H РУО Нефть РВО Внешняя фаза - нефть Смоченные нефтью твердая фаза и поверхности Смоченные водой твердая фаза и поверхности Подходит для бурения 93 Внешняя фаза - вода Подходит для заканчивания 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Результаты лабораторных исследований эффективности FAZE-PRO По сравнению с традиционными растворами на основе минерального масла Очистка при помощи традиционных растворов на углеводородной основе при помощи растворителей Очистка при помощи FAZE-PRO с 10% кислотой HCl 94 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Компоненты FAZE-PRO Компонент Функция Базовая жидкость (дизель, Дисперсная фаза системы минеральное масло, синтетика FAZE-MUL Основной эмульгатор FAZE-WET Основной смачивающий агент VG-PLUS Загуститель ECOTROL Дополнительный понизитель фильтрации Ca. Cl 2 Активность дисперсной фазы известь Щелочность SAFE-CARB (2, 10, 20, 50) Кольматант, растворимый в Применение в условиях кислоте барит 95 2/10/2018 высокой плотности Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Рецептура FAZE-PRO 96 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FAZE-PRO - испытание в полевых условиях, Западная Африка Задачи, поставленные заказчиком Заказчику приходилось тратить большое количество времени и денег на бурение и заканчивание нагнетательных скважин, причем результаты работ были неудовлетворительными. Задача состояла в том, чтобы улучшить коэффициент приемистости и контролировать расходы. 97 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
FAZE-PRO - результаты полевых испытаний на приемистость Индекс приемистости на 1000 футов боковой выработки FAZEPRO по сравнению с традиционным РУО 1. 00 0. 90 0. 80 0. 70 0. 60 0. 50 0. 40 0. 30 0. 20 0. 10 0. 00 FAZEPRO скважина A FAZEPRO скважина B Традиционный РУО 1 2 3 4 5 6 День отбора проб 98 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO 7 8 9
EMS-6200 Жидкость для вскрытия продуктивных пластов (RDF) на полностью углеводородной основе
РУО без содержания бентонита - EMS 6200 • Раствор на углеводородной основе без содержания бентонита • Использует два продукта VERSAPAC и ECOTROL • Можно утяжелить до + 10, 5 фунтов/галлон (уд. вес 1, 2) • Твердая фаза воздействует на реологические свойства • Температурный предел 130°C • Применение: Пакерная жидкость 100% РУО Вязко-упругие составы для глушения 10 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO 0
РУО без содержания бентонита - EMS 6200 Преимущества: 1. Более высокая обратная проницаемость в то время, как пласт остается смоченным водой 2. Более низкое давление вызова притока 3. Не мешает загрязнение твердой фазой 4. Не требуется разрушитель 5. Не меняется смачиваемость 6. Без эмульсий между сырой нефтью и фильтратом 7. Обеспечивает хорошую смазывающую способность 8. Обеспечивает превосходное ингибирование 10 1 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
РУО без содержания бентонита - EMS 6200 VERSAPAC • • • 10 2 Огеливающий агент для растворов на углеводородной основе - состав на основе амидов Активируется временем, сдвиговым усилием и температурой Загущает нефть Требует > 140 °F (60 °C) Вязкость зависит от концентрации 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
РУО без содержания бентонита - EMS 6200 До старения После старения 29/15 10 3 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
РУО без содержания бентонита - EMS 6200 Эмульгатор / утяжелитель · 0, 94 баррелей Диз. топливо · 7 фунтов/баррель VERSAPAC · 7 фунтов/баррель ECOTROL · 3 фунта/баррель Известь · 3 фунта/баррель VERSAMUL · 30 фунтов/баррель Ca. CO 3 10 4 2/10/2018 Начальн. 150 F Плотность бур. р-ра, фунты/галлон 7, 2 600 16 50 300 10 35 200 7 28 100 5 21 6 2 14 3 2 13 ПВ, с. П 6 15 ДНС, фунты/100 кв. футов 4 20 % восстановления (561 м. Д) 98, 6 Давление вызова притока, фунтыкв. дюйм 6, 6 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
РУО без содержания бентонита - EMS 6200 Без эмульгатора / утяжелителя · 0, 814 баррелей диз. топливо · 3, 5 фунта/баррель VERSAPAC · 7 фунтов/баррель ECOTROL · 143 фунта/баррель Ca. CO 3 Начальн. 150 F Плотность бур. р-ра, фунты/галлон 9, 6 600 53 112 300 33 76 200 25 60 100 16 42 6 6 19 3 5 16 ПВ, с. П 20 36 ДНС, фунты/100 кв. футов 13 40 2/10/2018 99, 2 Давление вызова притока, фунты/кв. дюйм 10 5 % восстановления (370 м. Д) 4, 3 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
ВЫБОР РАЗРУШИТЕЛЯ
Химические разрушители • В основе выбора лежит химический состав раствора, характеристики скважины и пласта • кислота • окислитель • энзим • хелаты • Внутренние или внешние разрушители? • Возможна ли обратная промывка скважины для очистки? 10 7 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Подбор разрушителя Факторы, влияющие на выбор разрушителя – – – – 10 8 2/10/2018 Температура на забое Протяженность открытого ствола Плотность раствора Рецептура RDF Компоновка заканчивания Состояние RDF Схема заканчивания скважины Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Химическая очистка - химические составы • Окислители – – – 10 9 2/10/2018 • Гипохлориты - кальция, натрия, лития • Пероксиды • Персульфаты Воздействуют на химические связи полисахаридов Различные температуры (80 -250 F) p. H 4 -10 (лучше если >8) Не использовать с кислотой на одной и той же стадии Коррозионные Агрессивные и неспецифические Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Химическая очистка - химические составы • Хелаты – Растворители карбонатов – Низкие температуры (40 - 200 F) – Минерализация, p. H, чувствительны к двухвалентным катионам – Некоррозионные – Медленно действующие – Повышенная эффективность - удаление полимеров 11 0 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Химическая очистка - химические составы • Кислоты • HCl • уксусная, муравьиная, лимонная – Воздействует на полимеры и кольматант - Ca. CO 3 – Разные температуры (120 -250 F) – Проверить совместимость с базовыми соляными растворами – Коррозионные – Агрессивные и неспецифические – Могут образовывать соединения – Совместимость с комплексом добавок 11 1 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Химическая очистка - химические составы • Энзимы – Целенаправленно воздействует на полимер ИЛИ крахмал – Низкие температуры (40 - 200 F) – Минерализация, p. H, чувствительны к двухвалентным катионам – Некоррозионные – Медленно действующие - тщательная обработка 11 2 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Энзимный механизм разрушения: как энзимы разрушают полисахариды • Энзим Полисахариды Связывающий участок Активный • участок Участок разрыва Активный участок энзимов совмещается с участком разрыва полимера. Разрыв происходит после того, как совместятся все связывающие участки. • • Полисахариды распадаются на участках разрыва 11 3 2/10/2018 Быстрый, повторяющийся разрыв. Энзим не может отделиться от нижнего слоя, пока не разорвутся участки разрыва. Моносахариды • Дисахариды • Confidential Information © 2010 M-I SWACO Энзим остается целым: полимер распадается на монои дисахариды. Каталитическая реакция, действующая направленно на полимеры
• Растворы - FLOPRO NT - варианты очистки WELLZYME A – Удаляет только крахмал – Не возникает проблем с закупориванием во время заканчивания – Может включать диспергатор – Используется при низкой температуре < 200 - 225 °F • WELLZYME A/хелатирующий агент – Удаляет крахмал / карбонат кальция • Медленно • В один этап – Избегает эмульсий – Не возникает проблем с закупориванием во время заканчивания – Размещается вместе с гравийным фильтром или во Break. Out время прокачки/подъема • Break. Out (внутренний) / Хелаты (активатор) – Стабилизирует Safe. Break MP – Повышает эффективность WELLZYME A/хелатов • Воздействует на биополимер – Используется при температуре, превышающей предел WELLZYME A: до 250 °F 11 4 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO Safe. Break MP
Сравнение подходов к очистке: химические разрушители Без разрушителя Кислота/окислители приводят к локальным разрывам 11 5 2/10/2018 Хелаты удаляют более однородно Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Сравнение химических разрушителей Фильтрационная Окислитель: неравномерные корка разрывы в корке 11 6 2/10/2018 Кислота: отверстия в виде свищей Confidential Information © 2010 M-I SWACO Энзимы/Хелаты: удаление корки
ВНУТРЕННИЕ ИНКАПСУЛИРОВАННЫЕ РАЗРУШИТЕЛИ
ТЕХНОЛОГИЯ ИНКАПСУЛЯЦИИ • Особенности – Капсулы, активизирующиеся в течение какого-либо времени или после химического воздействия, которые разрушают корку изнутри • энзимы, окислители, кислоты, хелаты – Внутренний механизм разрушения • Преимущества и применение 11 8 – Полное разрушение в длинных горизонтальных участках/гравийных фильтрах – Не требуется длительное время для пропитки – Экономит время бурения – Полное разрушение по всей Confidential Information © 2010 M-I SWACO 2/10/2018 длине интервала
Break. Out - инкапсулированный разрушитель • • 11 9 25 В разрушителе Break. Out основной используется технология + SBMP инкапсуляции для повышения 20 + ECF 683 эффективности внутренних Break. Out разрушителей RDF 15 Традиционные внутренние разрушители действуют постепенно в зависимости от 10 условий бурения, что увеличивает поглощение 5 химических веществ и снижает эффективность действия разрушителя в фильтрационной 0 Мгновен. 206 мин 243 мин 302 мин корке фильтрация Путем инкапсуляции Фильтрация при высоком давлении и высокой разрушителя снижается температуре после пропитывания в 5% растворе Na разложение во время этапа EDTA бурения Инкапсуляция разрушается с© 2010 M-I SWACO Confidential Information 2/10/2018 помощью активизирующего
FLOTHRU - целевое применение • Новая система RDF (Flo. Thru) • Применение – Необсаженный ствол и гравийный фильтр – Расширяемый фильтр – Seal-N-Peel – Набивной гравийный фильтр – Щелевой и просверленный хвостовик – Необсаженный ствол • Преимущества 12 0 – Более высокая обратная проницаемость через гравийные фильтры – Более низкое давление вызова притока – Отсутствует загрязнение твердой фазой Confidential Information © 2010 M-I SWACO – 2/10/2018 Не требуется использование
Вопросы? 12 1 2/10/2018 Confidential Information © 2010 M-I SWACO
Скачать презентацию ЖИДКОСТИ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ RDF ПРОЦЕСС РАЗРАБОТКИ
Presentation13-ReservoirDrillingFluids_Rus.ppt