Preview

Известия высших учебных заведений. Нефть и газ

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Научно-технологические аспекты и перспективы применения технологии криогенного бурения скважин

https://doi.org/10.31660/0445-0108-2020-3-54-62

Полный текст:

Аннотация

Проведен анализ типов буровых промывочных жидкостей, используемых для бурения интервалов залегания многолетнемерзлых горных пород, отмечена важность сохранения устойчивости ствола скважины, обеспечивающая номинальный диаметр скважины и повышающая качество крепления скважин тампонажным раствором. Рассмотрены основные технологии, применяемые на севере Западной Сибири, направленные на минимизацию процессов потери устойчивости стенок скважины вследствие нарушения температурного режима в скважине. Также проведен анализ углеводородных систем, в том числе зарубежный опыт, основанный на поисковом и разведочном бурении ледовых отложений Гренландии и Антарктиды. Отмечены перспективы применения синтетических жидкостей, моноэфиров и хладонов. Выделены сложности технологии и недостатки применяемых систем. Предложена новая технология криогенного бурения скважин, заключающаяся в использовании синтетических фторсодержащих агентов в качестве промывочной жидкости при отрицательных температурах. Дано описание предложенной промывочной жидкости и оценены перспективы использования технологии для предупреждения осложнений. Отдельно рассмотрен вопрос изготовления основного химического реагента с приведением обобщенной производственной цепочки его получения из исходного материала — плавикового шпата.

Об авторах

А. Б. Тулубаев
Тюменский индустриальный университет
Россия

Тулубаев Андрей Борисович, кандидат технических наук, доцент кафедры бурения нефтяных и газовых скважин

Тюмень



Е. В. Паникаровский
Тюменский индустриальный университет
Россия

Паникаровский Евгений Валентинович, кандидат технических наук, доцент кафедры бурения нефтяных и газовых скважин

Тюмень



Список литературы

1. Тулубаев А. Б. Технология криогенного бурения нефтяных и газовых скважин // Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири: сб. мат. междунар. академической конф. – Тюмень: ТИУ, 2018. – С. 145–149.

2. Афанасьев И. В. Предупреждение растепления криолитозоны при бурении скважины // Опыт, актуальные проблемы и перспективы развития нефтегазового комплекса. Материалы VIII междунар. науч.- практ. конф. обучающихся, аспирантов и ученых: в 2 т. – Тюмень: ТИУ, 2018. – С. 17–23.

3. Актуальные проблемы технологии бурения скважин на месторождениях ОАО «Газпром». Часть 1 / А. И. Гриценко [и др.] // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2014. – № 3. – С. 4–15.

4. Напряженно-деформированное состояние крепи скважин в криолитозоне: учеб. пособие / В. Г. Кузнецов [и др.]. – М.: Недра, 2003. – 154 с.

5. Максимов М. С., Панишев С. В., Козлов Д. С. Лабораторные исследования прочности смерзшихся горных пород на сдвиг // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 5. – С. 114–119. DOI: 10.17513/use.36764

6. Яковлев А. А., Турицына, Е. В., Могильников М. В. Анализ и обоснование выбора очистных агентов и технология их применения при бурении скважин в условиях многолетнемерзлых пород // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2014. – № 12. – С. 22–32. DOI: 10.15593/2224-9923/2014.12.3

7. Shu-qing Hao. A study to optimize drilling fluids to improve borehole stability in natural gas hydrate frozen ground // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2011. – Vol. 76, Issue 3–4. – P. 109–115. DOI: 10.1016/j.petrol.2011.01.014

8. Хомик М. В., Кашкаров Н. Г., Поршевников Н. Н. Сравнительная оценка промывочных жидкостей для бурения в условиях Крайнего Севера // Бурение скважин на газовых месторождениях Западной Сибири: сб. / Под ред. П. Т. Шмыгля. – Тюмень: ЗапсибНИГНИ, 1976. – С. 79–82.

9. Солевые и тампонажные композиции на основе вторичных материальных ресурсов производства соды / В. П. Овчинников [и др.]. – М.: Недра, 2000. – 214 с.

10. Шевченко А. Н. Влияние температурного режима скважины на эффективность бурения мерзлых массивов // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2011. – № 11 (58). – С. 117–120.

11. Goodge J. W., Severinghaus J. P. Rapid Access Ice Drill: a new tool for exploration of the deep Antarctic ice sheets and subglacial geology // Journal of Glaciology. – Vol. 62, Issue 236. – P. 1049–1064. DOI: 10.1017/jog.2016.97

12. Environmental considerations of low-temperature drilling fluids / P. Talalay [et al.] // Annals of Glaciology. – 2014. – Vol. 55, Issue 65. – С. 31–40. DOI: 10.3189/2014AoG65A226

13. Analysis on wellhead stability during drilling operation in arctic permafrost region / Z. Wang [et al.] // Proceedings of the International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering – OMAE 36. Том. 8. Polar and Arctic Sciences and Technology; Petroleum Technology. – Сер. ASME 2017 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE 2017. – 2017. – Available at: https://doi.org/10.1115/omae2017-61868.

14. Sheldon S. G., Popp T. J., Hansen S. B., Steffensen J. P. Promising new borehole liquids for ice-core drilling on the East Antarctic high plateau // Annals of Glaciology. – 2014. – Vol. 55, Issue 68. – P. 260–270. DOI: 10.3189/2014AoG68A043

15. Talalay P. Drilling fluids for deep coring in central Antarctica. Technical Report PRC 12-01. – Polar Research Center, Jilin University, China, 2011. – Available at: https://icedrill.org/sites/default/files/DRILLING-FLUIDS-Final_PRC-12-01.pdf.

16. Gerasimoff M. Drilling fluid observations and recommendations for U.S. Polar Program, WAIScores Drilling Project. – Madison, 2003. – Available at: http://www.ssec.wisc.edu/icds/reports/Drill_Fluid.pdf.

17. Tuma P. E. Fluoroketone C2F5C(O)CF(CF3)2 as a Heat Transfer Fluid for Passive and Pumped 2-Phase Applications // 24th IEEE SEMI-THERM Symposium. – 2008. DOI: 10.1109/STHERM.2008.4509386.

18. Пат. RU 2460717. Способ получения перфторэтилизопропилкетона в реакторе идеального вытеснения / Барабанов В. Г., Бабенко Ю. И., Биспен Т. А., Васильев А. С., Маталин В. А., Молдавский Д. Д., Феничев И. М.; заявл. 06.12.10; опубл. 10.09.12.

19. Получение перфторэтилизопропилкетона из гексафторпропена/ Т. А. Биспен [и др.] // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2016. – № 37 (63). – С. 29–31.

20. Об электропроводности многолетнемерзлых горных пород / В. Н. Захаренко [и др.] // Вестник Томского государственного университета. – 2012. – № 359. – С. 182–187.

21. Тимофеев Н. Г., Скрябин Р. М., Пинигин В. В. О температурном режиме при бурении скважин в условиях криолитозоны // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова. Серия «Наука о земле». – 2017. – № 3 (07). – С. 54–61.


Для цитирования:


Тулубаев А.Б., Паникаровский Е.В. Научно-технологические аспекты и перспективы применения технологии криогенного бурения скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2020;(3):54-62. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2020-3-54-62

For citation:


Tulubaev A.B., Panikarovskii E.V. Scientific and technological aspects and prospects for application of cryogenic drilling technology. Oil and Gas Studies. 2020;(3):54-62. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/0445-0108-2020-3-54-62

Просмотров: 40


ISSN 0445-0108 (Print)