Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора




Скачать 76.85 Kb.
НазваниеЭкологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора
Дата публикации16.11.2013
Размер76.85 Kb.
ТипДокументы
pochit.ru > География > Документы
Экологическая модель сохранения естественного состояния

призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора
Направление/литера: 2. лучшая студенческая интерэкоправовая работа / Н, Ж, N<41>   

Гулин А.А., Астраханский ГТУ
Устойчивая тенденция неуклонного роста сложности геолого-технических условий строительства и эксплуатации скважин природного и техногенного происхождения негативно отражаются на экологических показателях их качества и эффективности.

Характерной особенностью технологических операций, проводимых в скважине, является нестационарность гидравлического состояния и поведения системы «скважина – массив горных пород», контроль и регулирование которых остается одной из главных проблем в технологии буровых работ [1]. Происходящие при этом процессы интенсивного гидравлического и физико-химического взаимодействия флюидонасыщенных пластов и неустойчивых горных пород, нарушая технологию, приводят к различного рода осложнениям. Негативными последствиями этих неупорядоченных (хаотичных) процессов становится закономерное снижение ключевых показателей качества и эффективности строительства скважин: ухудшение коллекторских свойств прискважинной и удаленной зон продуктивных пластов, нарушение герметичности крепи с возникновением межпластовых перетоков, заколонных флюидопроявлений и объединением продуктивной толщи в единый фильтр. В конечном счете, все отмеченное приводит к раннему и прогрессирующему обводнению скважин, нарушению систем разработки нефтегазовых залежей, снижению интегрального показателя - коэффициента извлечения нефти (КИН) и кольматация коллектора.

В нормативном документе российского законодательства по вопросам охраны недр и геолого-маркшейдерского контроля ПБ 07-601-03 «Правила охраны недр» в разделе «Требования к разработке месторождений нефти и газа» (п.105) закреплено следующее: «При вскрытии продуктивного пласта при бурении обеспечивается максимально возможное сохранение естественного состояния призабойной зоны, предотвращающее ее загрязнение, разрушение» [2]. В международном соглашении о приграничном сотрудничестве в области изучения, освоения и охраны недр в статье 4 сказано: «При освоении месторождений полезных ископаемых в приграничных районах сопредельные стороны исходят из принципа ненанесения ущерба запасам полезных ископаемых» [3].

В международной конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов в статье 12 закреплено: «Договаривающиеся стороны обязуются в рамках компетентных специализированных учреждений и других международных органов способствовать принятию мер, направленных на защиту морской среды от загрязнения, вызываемого углеводородами, включая нефть, и их отходами» [4]. Это положение относится к нефтепроявлениям, которые возникают в результате поглощения бурового раствора, что приводит к уменьшению противодавления на пласт и выбросу.

В соглашении о сотрудничестве в области изучения, разведки и использования минерально-сырьевых ресурсов в статье 6 указано: «стороны принимают меры для решения проблем улучшения экологической обстановки в регионах, связанных с разведкой, добычей и использованием минерально-сырьевых ресурсов, созданию и внедрению ресурсосберегающих технологий и техники» [5]. Применение традиционных и вновь разрабатываемых технологий, как показывает промысловый опыт, не приводит к эффективному решению этих технологических проблем, свидетельство которому является наметившийся застой в этой области.

Используемые на Астраханском газоконденсатном месторождении щелочные буровые растворы взаимодействуют с кислыми компонентами продуктивного горизонта, что приводит к кольматации коллектора в связи с выпадением продуктов реакции в осадок. В связи с этим предлагаем использовать при бурении нефтяных и газовых скважин систему «магнит – магнитная буровая жидкость». Идея заключается в замене существующих буровых растворов на магнитную жидкость и во включении в состав бурильной колонны постоянных магнитов. Это хорошо видно на рис. 1 «Схема работы системы «магнит – магнитный буровой раствор».


Рис. № 1. Схема работы системы «магнит – магнитный буровой раствор»
Магнитная жидкость представляет собой коллоидную дисперсию магнитных материалов (ферритов, солей железа) с  частицами размером от 5 нанометров до 10 микрометров, стабилизированные в  полярной (водной) или неполярной (углеводороды и силиконы) средах с помощью поверхностно-активных веществ или полимеров [6]. Они сохраняют устойчивость в течение двух-пяти лет и обладают при этом хорошей текучестью в сочетании с магнитными свойствами.

Основные параметры магнитных растворов представлены в таблице №1 «Основные характеристики магнитных жидкостей».


Таб. № 1. Основные характеристики магнитных жидкостей
С помощью данного метода решаются следующие проблемы:

- упрочнение ствола скважины за счет удержания столба жидкости в определенных границах магнитным полем (устранение фильтрации жидкости в пласт), а также за счет давления на стенки от магнитного поля, что обеспечивает максимально возможное сохранение естественного состояния призабойной зоны, предотвращающее ее загрязнение, разрушение;

- стабилизация бурильной колонны строго по оси скважины за счет действия магнитных полей;

- отсутствие глинистой корки в связи с составом магнитной жидкости.

В ходе исследования проведен анализ и выявлены недостатки самого эффективного из существующих на сегодняшний день методов упрочнения ствола скважины: использование наномодифицированного дисперсного кремнезема [7], параметры которого приведены в таблице №2 «Характеристики модифицированного дисперсного кремнезема» и таблице № 3 «Динамика капиллярного всасывания».



Таб. № 2. Характеристики модифицированного дисперсного кремнезема


Таб. № 3. Динамика капиллярного всасывания
По ним видно, что при угле смачивания 168 градусов (самый большой угол среди наномодифицированных поверхностей), продолжительность капиллярного всасывания составляет всего 100 минут. Этот недостаток связан с тем, что, как видно из рис. №2 «Капля воды на поверхности покрытий различной природы», для достижения максимального эффекта в полостях нановыступов должен быть воздух, который, как подушка, удерживал бы молекулу воды, но в скважине его нет. Поэтому данный способ не решает проблему укрепления стенок скважины.



Рис. №2. Капля воды на поверхности покрытий различной природы
Эффект действия системы «магнит – магнитная буровая жидкость» заключается в том, что магнитное поле от постоянного магнита радиально стабилизирует поток бурового раствора, что исключает его поглощение и кольматацию коллектора, и бурильную колонну по оси скважины, что исключает ее слом и перетирание об обсадные колонны. Также раствор не образует глинистой корки, которая ведет к сужению диаметра ствола скважины, при подъеме бурильной колонны корка сдирается и над долотом образуется сальник, уплотняющийся при подъеме, что приводит к прихвату оборудования.

Таким образом, описанная технология выступает в форме научной новизны и на уровне теоретических исследований предполагает возможность снижения негативных нагрузок на окружающую среду в условиях призабойной зоны пласта, а также устранения нефтегазопроявления в связи с отсутствием поглощения бурового раствора. Обозначенные теоретические разработки являются основой для эксперимента и практического апробирования в условиях бурения нефтяных и газовых скважин.

Список литературы

  1. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин - М.: Недра — 2003.-с.1007.

  2. Нормативный документ по вопросам охраны недр и геолого-маркшейдерского контроля ПБ 07-601-03 «Правила охраны недр» (с изменениями от 30 июня 2009 г).

  3. Соглашение о приграничном сотрудничестве в области изучения, освоения и охраны недр.

  4. Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов.

  5. Соглашение о сотрудничестве в области изучения, разведки и использования минерально-сырьевых ресурсов.

  6. Вегера Ж.Г. Эффекты структурной организации коллоидных частиц и микрочастиц дисперсного немагнитного наполнителя в магнитной жидкости при её взаимодействии с электрическими и магнитными полями. Дис. канд. физ.-мат. наук. - Ставрополь, 2004.

  7. НХ 2003-8 Поляков В.Н., Кузнецов Ю.С. Реагент МДК «Кварц» в технологических процессах строительства и эксплуатации скважин.




  1. Фамилия, имя, отчество

Гулин Алексей Александрович


  1. Название вуза

ФГОУ ВПО Астраханский государственный технический университет (АГТУ), 414025, г.Астрахань, ул.Татищева, д.16, (8512)253257


  1. Название факультета

института нефти и газа

  1. Группа

ДХЭ-42

  1. Название кафедры

Разработка нефтяных и газовых месторождений, бурение скважин

  1. Название доклада

Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора


  1. Контактный e-mail

gulin_a_a@mail.ru

  1. Контактный телефон

8 927 565 30 65

Сведения об авторе

Аннотация
Экологическая модель сохранения естественного состояния

призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора
Направление/литера: 2. лучшая студенческая интерэкоправовая работа / Н, Ж, N<41>   

Гулин А.А., Астраханский ГТУ
В данной работе описывается новейший метод упрочнения ствола скважины во время буровых работ и экологическая охрана недр с помощью системы «магнит – магнитная буровая жидкость». Негативными последствиями процессов кольматации коллектора становится закономерное снижение ключевых зкологических показателей качества и эффективности строительства скважин: ухудшение коллекторских свойств прискважинной и удаленной зон продуктивных пластов, нарушение герметичности крепи с возникновением межпластовых перетоков, заколонных флюидопроявлений и объединением продуктивной толщи в единый фильтр. В конечном счете, все отмеченное приводит к раннему и прогрессирующему обводнению скважин, нарушению систем разработки нефтегазовых залежей и снижению интегрального показателя - коэффициента извлечения нефти.

В работе приводится ряд конвенций и соглашений об охране недр, подтверждающих необходимость данной уникальной разработки.

Также приведен приведен анализ и выявлены недостатки самого эффективного из существующих на сегодняшний день методов упрочнения ствола скважины: использование наномодифицированного дисперсного кремнезема.
Подпись (Гулин)

Похожие:

Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconКонструкция естественного состояния в «двух трактатах о правлении» Д. Локка
В статье рассматривается учение Локка о естественном состоянии общества. Показано, что понятие естественного состояния Локком определяет...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconЛандшафтно-экологическая оптимизация структуры сельскохозяйственных...
Дан анализ современного экологического состояния сельскохозяйственных угодий. Определены средостабилизирующие соотношения угодий...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconВ решение проблемы сохранения и объяснения этого важного пласта лексики
Гидронимы Верхнекамья дорусского происхождения в трудах вятских учёных
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconКак экологическая проблема
Человечество вступило в XXI век обремененное грузом эко­номических, политических, социальных и других проблем, главной из которых...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconАлгоритмы и примеры решения клинических задач по патофизиологии нарушений...
В случае водорода, один грамм равен одному эквиваленту и таким образом при рН = 0 в литре раствора содержится 0000001 г водорода....
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconПравовое регулирование свободных экономических зон
Свободные экономические зоны, имея различные организационные формы и целевое предназначение, могут широко варьироваться по своему...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconРабота № биуретовая реакция пиотровского в первую пробирку наливают...
Во все три пробирки приливают по 5 капель 10 раствора едкого натра и по 1 капле 1 раствора серно­кислой меди. Во всех пробирках раствор...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconВопросы для экзамена «Бакалавры сокращенная форма»
Магнитное поле, основные особенности магнитного поля. Опыты Эрстеда. Рамка с током, направление магнитного поля. Вектор магнитной...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconГрадостроительный кодекс российской федерации
Российской Федерации (далее объекты культурного наследия), водоохранные зоны, зоны охраны источников питьевого водоснабжения, зоны...
Экологическая модель сохранения естественного состояния призабойной зоны пласта с помощью магнитного бурового раствора iconИнструкция по приготовлению цветной шкалы рн принцип приготовления шкалы
Готовят раствор с определенным значением рН (от 3 до 6 с шагом 2), отбирают 2 мл раствора в эппендорфку и добавляют 1 мл раствора...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
pochit.ru
Главная страница