Автореферат (Совершенствование технологии промывки скважин путем применения полифункциональных реагентов на основе таллового пека)

На правах рукописиЦАРЬКОВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧСовершенствование технологии промывки скважин путем примененияполифункциональных реагентов на основе таллового пекаСпециальность 25.00.15 - Технология бурения и освоения скважинАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2019Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательномучреждении высшего образования «Российский государственный университет нефти игаза (национальный исследовательский университет) имени И.М.

Губкина».Научный руководитель:Балаба Владимир Ивановичдоктор технических наук, профессорОфициальные оппоненты:Гайдаров Миталим Магомед-Расуловичдоктор технических наук, начальник лабораторииразработки технологических жидкостей длябурения и ремонта скважин ООО «ГазпромВНИИГАЗ»Блинов Павел Александровичкандидат технических наук, доцент кафедрыбуренияскважинФГБОУВО«СанктПетербургский горный университет»Ведущая организация:Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательное учреждение высшего образования«Тюменский индустриальный университет»Защита состоится «05» декабря 2019 года в 17.00 часов на заседаниидиссертационного совета Д 212.200.15 на базе федерального государственногоавтономного образовательного учреждения высшего образования «Российскийгосударственный университет нефти и газа (национальный исследовательскийуниверситет) имени И.М.

Губкина» по адресу: 119991, г. Москва, Ленинскийпроспект, д. 65, корп. 1, ауд. 323-9.C диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГАОУ ВО«РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина» и на сайте http://www.gubkin.ru.Автореферат разослан «____» октября 2019 года.Ученый секретарьдиссертационного совета,кандидат технических наук, доцентБогатырева Елена Викторовна2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследованияПриоритетными направлениями деятельности Губкинского университетаявляются (Приказ Минобрнауки России от 1 июля 2010 г. № 742):- наращивание ресурсной базы топливно-энергетического комплекса – разведкаи освоение месторождений углеводородов на шельфе, залежей с трудноизвлекаемымизапасами и нетрадиционными источниками углеводородов;- экологическая и промышленная безопасность нефтегазового производства.В настоящее время основной объем буровых работ, в том числе поисковых иразведочных, приходится на северные регионы России.

Анализ опыта бурения скважинпоказал, что в этих условиях актуальной является проблема повышениярезультативности и эффективности технологии промывки скважин путем применениявысокотехнологичных буровых растворов.Степень разработанности темы исследования. Проблеме повышенияэффективности технологии промывки скважин посвящены исследования многих какотечественных, так и зарубежных авторов. Существенный вклад в разработку даннойпроблемы внесли авторы отечественных монографий и диссертаций Аветисов А.Г.,Ангелопуло О.К., Аракелян Э.И., Беленко Е.В., Бердыев С.С., Булатов А.И., ВойтенкоВ.С., Гайдаров М.М.Р., Горецкий С.Н., Горонович С.Н., Егорова Е.В., Живаева В.В.,Заворотный В.Л., Зозуля В.П., Иванов А.Г., Ипполитов В.В., Исмаков Р.А., КашкаровН.Г., Киреев В.Б., Коновалов Е.А., Кошелев В.Н., Крысин Н.И., Кузнецов Ю.С., КуксовА.К., Кулигин А.В., Липкес М.И., Лунев А.Д., Лушпеева О.А., Михайловская В.Н.,Можейко Ф.Ф., Мойса Ю.Н., Мнацаканов В.А., Нечаева О.А., Нифантов В.И., НоздряВ.И., Новиков В.С., Овчинников В.П., Пеньков А.И., Повалихин А.С., Подгорнов В.М.,Полищученко В.П., Пуля Ю.А., Растегаев Б.А., Рябоконь С.А., Рябченко В.И., СилинМ.А., Симонянц С.Л., Соловьев Н.В., Третьяк А.Я., Уляшева Н.М., Усынин А.Ф.,Чубик П.С., Шарафутдинов З.З., Шарипов А.У., Шевчук В.В., Штоль В.Ф.

и др.Что касается непосредственно исследований в области применения талловогопека в бурении, то помимо работ зарубежных авторов при выполнениидиссертационных исследований были учтены результаты работ авторами которыхявляются Аракелян Э.И., Атласов А.Е., Бердыев С.С., Войтенко В.С., Горецкий С.Н.,Егорова Е.В., Живаева В.В., Заворотный В.Л., Заливин В.Г., Иванов А.Г., Киреев В.Б.,Лунев А.Д., Михайловская В.Н., Можейко Ф.Ф., Мойса Ю.Н., Николаева М.В.,Романенко Н.Ф., Рунов В.А., Синицын В.В., Скрябин Р.М., Стрельчонок В.В.,Телицина А.И., Тур В.Д., Усынин А.Ф., Ушаков Е.A., Шевчук В.В., Яремийчук Р.С.Анализ работ предшественников позволил:1) сформулировать требования к буровым растворам;2) обосновать использование таллового пека в качестве ресурсной базы созданияполифункциональных реагентов для буровых растворов;3) выявить возможные пути синтеза на основе таллового пекаполифункциональных реагентов для буровых растворов.3Целью диссертационной работы является повышение результативности иэффективности технологии промывки скважин путем применения буровых растворовс полифункциональными реагентами на основе таллового пекаОсновные задачи исследования1.

Выполнить анализ промыслового опыта применения буровых растворов (БР)в северных регионах России.2. Выполнить анализ ресурсной базы для производства компонентов БР наводной и углеводородной основе.3. Разработать полифункциональный реагент для БР на водной основе.4. Разработать полифункциональный реагент для БР на углеводородной основе.5. Разработать нормативную документацию для сопровождения безопасногоприменения БР на водной и углеводородной основе.6. Провести промысловую апробацию результатов диссертационныхисследований.Научная новизна результатов исследования заключается в развитииметодологических основ создания высокотехнологичных буровых растворов на основеполифункциональных реагентов, синтезируемых из таллового пека, что представленосовокупностью следующих положений:1.

теоретически обоснована и экспериментально подтверждена технологиясинтеза водорастворимых реагентов для буровых растворов на основе аммонийныхсолей моносульфатов таллового пека и этаноламинов;2. теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможностьполучения высокоэффективного эмульгатора направленным «ступенчатым» синтезомэтаноламинов (моноэтаноламина, диэтаноламина и триэтаноламина) таллового пека;3. теоретически обоснованы и экспериментально подтверждено, что повыситьингибирующий и биоцидный эффекты реагентов на основе таллового пека можнопутем модификации его жирных и смоляных кислот (сульфированием и аминами);4.

разработана и подтверждена в промысловых условиях методика оценкикачества эмульгаторов, учитывающая, в отличие от известных, циклический характерциркуляции бурового раствора в сложных горно-геологических условиях.Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическаязначимостьработызаключаетсявразвитииметодологическихосновсовершенствования высокотехнологичных буровых растворов путем разработки иприменения полифункциональных реагентов на основе таллового пека. Проведенныеисследования дополняют представления по ряду теоретических вопросов, открываютновые перспективы для прикладных исследований.Практическая потребность в повышении результативности и эффективностибуровых растворов, прежде всего путём применения импортозамещаемыхкомпонентов.

Решение этой проблемы положительно скажется на различных сторонахпрактики бурения, что определяется следующими положениями:4– разработан способ получения реагента, на основе модифицированноготаллового пека – «Смолополимер», налажено его промышленное производство;– осуществлены опытно-промышленный выпуск сульфированного талловогопека и его испытания в промысловых условиях (под торговым названием«Полиэколь»);– освоен промышленный выпуск эмульгатора для углеводородных буровыхрастворов (под торговым названием «Полиойлчек СТАБ»);– разработана нормативная документация на реагенты (технические условия,паспорта безопасности и т.д.);– по результатам подтверждённой эффективности в промысловых условияхполифункциональные реагенты «Смолополимер», эмульгаторы «Полиойлчек СТАБ»,ингибитор «Полиэколь» включены в групповые рабочие проекты: №159/06-183-Э настроительство «Субгоризонтальных скважин на нижнемеловые отложения (пласт БТ6-8, БТ 10) Заполярного месторождения»; № 146/06-177-Э на строительство «Скважиннаблюдательных за изменением положения ГВК сеноман-аптских отложений вэксплуатационных кустах УКПГ-2 Бованенковского НГКМ; №175/07-214-Э настроительство «Скважин газовых эксплуатационных на пласты ПК8, ПК90, ПК9 наНыдинском участке Медвежьего ГКМ»; №161/08-258-РБ на строительство «Поисковоразведочной скважины № 501 Ямбургской площади»;– разработаны и применены в промысловых условиях методики оценкипенообразующей способности и биоцидных свойств реагентов, а также методикиоценки устойчивости эмульсий (для углеводородных систем).Практическая значимость работы выходит за рамки области технологии буренияи освоения скважин, так как использование в качестве ресурсной базы дляпроизводства реагентов отходов лесохимических предприятий – таллового пекапараллельно решает задачу снижения его отрицательного воздействия на окружающуюсреду.Методология и методы исследования.