Academic literature on the topic 'Буровий розчин'

Досліджено синтез білків теплового шоку in vivo та in vitro у мідій Mytilus edulis за впливу бурового розчину лігносульфонатного типу. Встановлено, що стресовий білок з молекулярною масою 68 кД можна використовувати як біомаркер забруднення морської води буровими розчинами лігносульфонатного типу у наднизьких концентраціях.

Дисертацію присвячено проблемі підвищення якості розкриті продуктивних горизонтів на родовищах Прикарпаття завдяки розробці та впровадженню рецептури безглинистого крохмально-калієвого бурового розчину, нових хімічних реагентів та застосування інгібіторів деструкції та ініціаторів ферментації крохмалю. На підставі аналізу гірничо-геологічних умов, типів бурових розчинів та огляду літературних джерел зроблено висновок про необхідність розробки рецептури бурового розчину на основі вітчизняних хімічних реагентів з таким характеристиками, які б забезпечували збереження первинних фільтраційних: властивостей колекторів. Проведено теоретичні та лабораторні дослідження, на підставі яки; розроблено рецептуру безглинистого крохмально-калієвого розчину (БККР) Досліджено технологічні властивості, вивчено вплив температури та інших чинників на властивості БККР. Проведено серію лабораторних експериментів : дослідження впливу інгібіторів деструкції на ферментативну стійкості крохмальних реагентів під час буріння свердловини та ініціаторів ферментації на руйнування структури молекули крохмалю під час освоєння свердловин Запропоновано спосіб розкриття тріщинуватих продуктивних горизонтів : низькими пластовими тисками. Виконано теоретичні та експериментальні дослідження з покращенні властивостей крохмальних реагентів, у результаті яких отримано карбоксильний крохмальний реагент (ККР), який розчинний у воді, термостійкий та стійкий де ферментативної деструкції. Розроблено рекомендації на приготування безглинистого крохмально-калієвого розчину, які передані для промислового впровадження. Проведене промислові випробування ККР під час буріння свердловин на родовищах Стрийського ВБР, які підтвердили його ефективність під час регулюванні параметрів бурових розчинів.<br>Диссертация посвящена проблеме повышения качества вскрытия продуктивных горизонтов на месторождениях Прикарпатья благодаря разработке и внедрению рецептуры безглинистого крахмально-калиевого бурового раствора, новых химических реагентов, а также применения ингибиторов деструкции и инициаторов ферментаци крахмала. Проведен анализ горно-геологических условий вскрытия продуктивных горизонтов, свидетельствующий о превалирующем наличии в разрезе месторождений низкопроницаемых коллекторов с низкой пористостью и пластовыми давлениями, характеризующимися коэффициентами аномальности пластовых давлений примерно равными 1,02-1,09. Коллекторы нефти и газа на месторождениях Прикарпатья представлены песчаниками и алевролитами, цементирующим материалом которых является глинистий минерал монтмориллонитового типа с обменной емкостью 35-50 мг.екв/100 г и глинистостью 20-24%. Анализируя типы буровых растворов, чаще всего применяющихся при вскрытии продуктивных горизонтов, сделан вывод, что их основными недостатками являются наличие глинистой составляющей, относительно высокий показатель фильтрации (около 8-10 см3/30 мин.), наличие реагентов-полимеров, которые, адсорбируясь на поверхности пор и трещин, уменьшают их эффективный размер. Применение безглинистых биополимерных растворов улучшает качество вскрытия, но эти растворы владеют высоким показателем pH, что способствует набуханию материнских глин. Поэтому, учитывая проделанный анализ и обзор литературных источников, было определено направление научных исследований и выбраны составляющие раствора, а также сделан вывод о разработке рецептуры бурового раствора на основании отечественных химических реагентов с такими характеристиками, которые обеспечат сохранение первичных фильтрационных свойств коллекторов. Проведены теоретические и лабораторные исследования, на основании которых разработана рецептура безглинистого крахмально-калиевого раствора (БККР), главной особенностью которого является формирование структуры раствора за счет комбинации концентрированного водного раствора ЭКР и технического хлористого калия. Исследовано технологические свойства, изучено влияние температуры и других факторов на свойства БККР. Проведен комплекс исследований, связанный с изучением влияния разработанного раствора на коллекторские свойства продуктивных горизонтов, в результате которого устанвовлено, что коэффициент восстановления проницаемости колеблется в пределах 0,95-0,98. Предложен способ вскрытия трещиноватых продуктивных горизонтов с низкими пластовыми давлениями. Проведены теоретические и экспериментальные исследования по улучшению свойств крахмальных реагентов, в результате которых получен карбоксильный крахмальный реагент (ККР), растворимый в воде, устойчивый к высоким температурам и ферментативной деструкции. Проведена серия лабораторных экспериментов по исследованию влияния ингибиторов деструкции на ферментативную устойчивость крахмальных реагентов при бурении скважин и инициаторов ферментации на разрушение структуры молекулы крахмала при освоении скважин. Разработаны рекомендации на приготовление безглинистого крахмальнокалиевого раствора, которые были переданы для промышленного внедрения. Проведены промышленные испытания ККР при бурении скважин на месторождениях Стрыйського ОБР, подтвердившие его эффективность при регулировании параметров буровых растворов.<br>The thesis is devoted to the enhancement of the quality of productive reservoir opening on the fields of the Precarpathia due to the development and introduction of the formula of clayless amylaceous-potassium drilling mud, new chemical reagents and application of the destruction inhibitor and initiator of starch fermentation. Based on the analysis of mining and geological conditions, types of drilling mud and survey of literary sources a conclusion has been made of the necessity to develop drilling mud formulas on the basis of native chemical reagents which preserve primary reservoir filtration characteristics. On the basis of conducted theoretical and laboratory research the formula of clayless amylaceous-potassium drilling mud (CAPDM) has been developed. Technological characteristics were investigated and influence of temperature and other factors on CAPDM properties were studied. A serious of laboratory experiments have been conducted to study the influence of destruction inhibitors on the fermentation resistance of amylaceous reagents during the process of well drilling and influence of fermentation initiators on the destruction of starch molecule structure during the process of well development. A method is offered here how to open fractured productive reservoirs with low formation pressures. Theoretical and experimental investigations directed to the improvement of amylaceous reagent properties were done and as a result of them carboxylic amylaceous reagent has been received. It is dissolved in water, thermostable and resistant to the fermentation destruction. The recommendations devoted to the preparation of calyless amylaceous-potassium drilling mud were developed and transferred to industry for the implementation. Industrial testing of carboxylic amylaceous reagent conducted during drilling of wells on the fields of Stryy Drilling Department has proved its efficiency in the regulation of drilling mud parameters.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності буріння свердловин в умовах ДДз за рахунок розробки та впровадження нових рецептур ГББР на основі синергетичних сумішей компонентів. На підставі теоретичного аналізу результатів пошукових експериментальних досліджень обґрунтовано гуматно-біополімерну синергетичну композицію як основу бурових розчинів без вмісту твердої фази. Розроблено базову рецептуру, досліджено технологічні властивості, вивчено вплив температури, лужності середовища та концентрації солей на властивості ГББР. На основі базової рецептури розроблено і досліджено мінералізований, вапняний та силікатний типи безглинистих ГББР. Вивчено вплив хімічних реагентів вітчизняного виробництва у композиції із зарубіжними реагентами на технологічні властивості ГББР. Досліджено вплив бактерицидних добавок на ферментативну стійкість мінералізованого і вапняного ГББР і визначено ефективність їх застосування. Промислові впровадження рецептур безглинистих ГББР підтвердили їх ефективність при бурінні свердловин на родовищах ДДз.<br>Диссертация посвящена повышению эффективности бурения скважин в условиях Днепровско-Донецкой впадины (ДДв) за счет разработки и внедрения новых рецептур гуматно-биопблимерного бурового раствора (ГББР). На основе анализа горно-геологических условий и опыта бурения скважин на месторождениях ДДв сформулированы направления совершенствования рецептур буровых растворов: повышение ингибирующих свойств для обеспечения устойчивости стенок скважины; снижение содержания твердой (глинистой) фазы; повышение термо- и солестойкости; снижение затрат на химическую обработку. В качестве объекта исследования выбрана система биополимерного бурового раствора с низким содержанием твердой фазы. Изучен механизм образования синергетической композиции на основе гуматов, линейных и разветвленных полимеров, который подтвержден лабораторными исследованиями технологических свойств композиции и методом инфракрасной спектроскопии. Установлено совместное растворение биополимера, полимера с линейной структурой и гуматов образуют комплекс, который обеспечивает: повышение устойчивости биополимеров к термо- и механодеструкции, а также влиянию щелочной среды (pH больше 12); повышение устойчивости гуматов и системы в целом к высоким концентрациям солей щелочных и щелочноземельных металлов. На основе синергетической композиции химических реагентов разработаны базовые рецептуры буровых растворов с низким содержанием твердой фазы для различных горно-геологических условий бурения скважин: пресный ГББР, который обеспечивает необходимые технологические свойства для бурения скважин в условиях ДДв, термо- и солестойкосгь, стойкость к механодеструкции, высоким концентрациям солей щелочных и щелочноземельных металлов; минерализованный ГББР для бурения в условиях солевой агрессии; ингибированный известковый и силикатный ГББР для бурения в терригенных отложениях. С помощью методик обкатки кернового материала в автоклавах и “Hot Roll” изучено ингибирующую способность хлористого калия, силиката натрия и гидрооксида кальция. Показано, что силикат натрия и гидрооксид кальция обладают наибольшими ингибирующими свойствами среди неорганических ингибиторов. Это объясняется образованием тонкого защитного слоя на поверхности глинистых частиц и на стенках скважины. Степень диспергирования глин в среде известкового бурового раствора оказалась значительно ниже, чем в среде силикатного бурового раствора. Исследованы реологические свойства предложенных рецептур буровых растворов при температурах 20 - 80 °С. Показано, что ГББР в большинстве случаев наиболее адекватно описываются реологической моделью Гершеля - Балкли. Изучено термостойкость разработанных рецептур буровых растворов по изменению структурно-реологических и фильтрационных свойств от температуры. Исследовано на приборе УИПК-1М влияние фильтратов разработанных буровых растворов на проницаемость искусственных модельных кернов и ее восстановление. Изучено возможность использования отечественных химических реагентов -понизителей фильтрации, смазочных добавок, ингибиторов и бактерицидов, что даст возможность значительно снизить стоимость 1 м3 ГББР по сравнению с зарубежными аналогами при сохранении высоких и стабильных во времени технологических свойств. Разработаны нормативные документы - стандарты предприятий Украины, регламентирующие компонентный состав и технологию применения ГББР. Промысловые испытания и внедрение рецептур безглинистых ГББР на скважинах 26, 28, 59, 66 Кобзевского, 57 Схиднополтавского, 502 Крестищенского, 100 Рымаривского, 210 и 214 Ефремовского газоконденсатных месторождений подтвердили их высокую экономическую и технологическую эффективность.<br>The dissertation is devoted to questions of increase of well drilling efficiency chinks in difficult geological conditions of the Dniper-Donetsk Depression due to development and introduction of new compoundings humate-biopolimer drilling fluids which are based on synergetics mixes of components. The humate-polymeric synergetics compositions are formulated on the basis of the theoretical analysis of results search experimental researches. For construction of base models of systems humate-biopolimer drilling fluids methods of planning experiments and the statistical analysis of their results are used. The inhibition properties, and degrees of salt resistance and thermostability of the drilling fluids are determined by the standard techniques. The mineralizeed, lime-based and silicate clay free humate-biopolimer drilling fluids are developed and investigated on the basis of the base composition. Industrial tests and introduction of new clay free humate-biopolimer drilling fluids are carried out with high economic and technological effects.

Розроблено ентропоосмотичну модель руйнування стінок свердловин, яка полягає у тому, що вода у системі буровий розчин - привибійна зона свердловини внаслідок самодовільного руху проти градієнту своєї структурної організованості надходить у пори і тріщини гірських порід, утворює високоорганізовані структури в яких нагромаджується механічна енергія. Коли напруження перевищують дорівнюють межі міцності гірських порід, відбувається руйнування стінок свердловин. Запропоновано використовувати параметр діелектричної проникності для оцінки інгібуючих (осмотичних) властивостей бурових розчинів під час їх розробки та застосування. Розроблені і успішно застосовуються рецептури високоінгібуючих бурових розчинів - вапняного і гуматноакрилово-калієвого.<br>Диссертация посвящена вопросам совершенствования физико -химических методов предупреждения нарушения устойчивости стенок скважин. В диссертации разработана и обоснована гипотеза об энтропоосмосе, которая состоит в следующем: жидкость (растворитель) самопроизвольно движется против градиента своей структурной организованности (СО). На основе гипотезы об энтропоосмосе предложена физико --химическая модель разрушения стенок скважины, которая состоит из следующих положений: - вода в системе БР-ПЗС самопроизвольно движется в поры и трещины горных пород, где уровень СО более высокий; в соответствии с синергетическим принципом в призабойной зоне скважины происходит самоорганизация вещества и энергии, что обусловливает накопление напряжений; когда напряжения в массиве горных пород достигают предела прочности, просходит разрушение стенок. Для предупреждения разрушения стенок скважин необходимо: - понизить уровень СО воды в буровом растворе (использование коллоидов, полимеров); - повысить уровень СО воды в порах и трещинах горных пород (использование неорганических электролитов); - разорвать гидродинамическую связь между водой в буровом растворе и горных породах (известкование, гидрофобизация стенок скважины). Предложено использовать параметр диэлектрической проницаемости для оценки уровня ингибирующих (осмотических) свойств буровых растворов. Показано, что параметр диэлектрической проницаемости хорошо коррелирует с величинами осмотических давлений растворов солей. Диэлектрическая проницаемость не является аддитивной величиной в случае многокомпонентных буровых растворов. Если органические гидрофильные вещества и коллоидные глинистые частицы увеличивают структурную организованность воды, то добавление неорганических электролитов приводит к общему увеличению диэлектрической проницаемости вследствие разрушающего действия на гидратные слои вокруг коллоидных частиц. При разработке рецептур ингибированных буровых растворов параметр диэлектрической проницаемости можно использовать для подбора оптимальных соотношений органических и неорганичеких веществ. Предложены непротиворечивые объяснения механизмов ингибирующего действия гидроксида кальция и хлористого калия: молекулы и коллоидные частицы гидроксида кальция образует с алюминатами и силикатами горных пород вяжущее вещество, которое заполняет поры и трещины и закрепляет стенки скважины; ионы калия благодаря тому, что в гидратированной форме имеют меньший чем другие ионы размер, проникают в самые тонкие поры и трещины горных пород, разрушают там высокоорганизованную структуру воды, замедляя тем самым энтропооосмотический поток. Разработаны рецептуры буровых растворов - известкового и гуматноакрилокалиевого. Известковый буровой раствор на основе органической коллоидной фазы предназначен для бурения в условиях, когда в одном разрезе встречаются несовместимые пласты - терригенные, хемогенные, с аномально низкими пластовыми давлениями и чувствительные к водной среде. В экологически безопасном исполнении известковый буровой раствор может использоваться в морском бурении. При разработке рецептуры гуматноакрилокалиевого бурового раствора учитывался параметр диэлектрической проницаемости.Гуматноакрилокалиевый буровой раствор имеет высокие ингибирующие свойства, а также термо- и солестойкость. Промышленное применение известкового бурового раствора на основе органической коллоидной фазы и гуматноакрилокалиевого бурового раствора при бурении скважин в сложных горно - геологических условиях показало высокую их эффективность.<br>There has been worked out the entropoosmotic model of borehole wall instability which consist in the following statements: 1) water spontaneously moves in the opposite direction to the gradient of water structural organization from drilling fluids into pores and fractures of rocks and causes increase of pressure; 2) well walls break down when entropoosmotic pressure goes over a limit of rock strength. There is proposed the parameter of dielectric permeability for evaluation of inhibitive (osmotic) property of drilling fluids. There has been designed the systems of lime - based and lignite - acryl -potassium - based drilling fluids and introduced in gas industry.

Дисертація присвячена підвищенню якості розкриття продуктивних нафтових пластів на основі використання оптимальних рецептур біополімерних бурових розчинів з поверхнево-активними речовинами (ПАР). Проаналізовано сучасні технології та системи бурових розчинів для розкриття продуктивних нафтових пластів. Звернута увага на фактори, що впливають на погіршення проникності продуктивних пластів. Удосконалено модель та обгрунтовано критерії оптимальності вибору рецептур бурових розчинів для якісного розкриття продуктивних нафтових пластів. Запропонована двоетапна процедура вибору оптимальних рецептур бурових розчинів. На першому етапі вибирають базову рецептуру бурових розчинів із розв’язку допоміжної квазіеквівалентної задачі, а на другому етапі на основі базової рецептури вибирають оптимальну композицію ПАР із умови мінімізації міжфазного натягу на границі розділу фаз фільтрат бурового розчину - нафта. Вивчено вплив найбільш поширених в бурінні ПАР на коефіцієнт міжфазного натягу та визначено їх критичні концентрації міцелоутворення. Обгрунтовано за критерієм мінімального міжфазного натягу оптимальні рецептури гуматно-біополімерного бурового розчину (ГББР) та біополімерного (ББР) бурових розчинів для розкриття продуктивних нафтових пластів. Досліджено реологічні властивості та вивчено структуру емульсій фільтратів ГББР і ББР з нафтами Мільківського і Бугруватівського родовищ. Підібрана оптимальна композиція ПАР і проведено промислове випробування біополімерного бурового розчину Біокар на свердловині 96 Яблунівського НГКР.<br>Диссертация посвящена повышению качества вскрытия продуктивных нефтяных пластов на основе применения оптимальных рецептур биополимерных буровых растворов с поверхностно-активными веществами (ПАВ). Проанализированы современные технологии и системы буровых растворов для вскрытия продуктивных нефтяных пластов. Изучены факторы, влияющие на ухудшение проницаемости продуктивных пластов. На основе анализа современных систем буровых растворов выявлена тенденция использования биополимерных систем, которые не содержат глинистой фазы, обеспечивают низкую фильтрацию, имеют достаточно высокую термо - и солеустойчивость, предотвращают набухание и диспергирование глинистых минералов в пласте. Обращено внимание на целесообразность регулирования поверхностных свойств на границе раздела фаз фильтрат бурового раствора - нефть с использованием ПАВ. Усовершенствована модель выбора оптимальной рецептуры обработки бурового раствора, особенность которой состоит в гибком выборе критерия оптимальности в зависимости от геолого-технических условий бурения скважины. Уточнены критерии оптимальности задачи выбора рецептуры бурового раствора. Предложена двухэтапная процедура выбора оптимальной рецептуры бурового раствора: сначала на основе решения вспомогательной задачи обосновывают базовую рецептуру, а затем подбирают оптимальную рецептуру для вскрытия продуктивных нефтяных пластов. Поверхностные свойства на границе раздела фаз фильтрат бурового раствора -нефть изучались по коэффициенту межфазного натяжения. Для его измерения использовали метод объема капли или сталагмометричний метод. На примере базовых рецептур гуматно-биополимерного (ГББР) и биополимерного (ББР) буровых растворов изучено влияние наиболее распространенных ПАВ на коэффициент межфазного натяжения и определены их критические концентрации мицеллообразования. Построены планы и приведены результаты экспериментов для выбора оптимальных композиций ПАВ в ГББР и ББР. За критерием минимального межфазного натяжения подобраны оптимальные рецептуры ГББР и ББР для вскрытия продуктивных нефтяных пластов. Дана оценка их влияния на восстановление проницаемости кернов. Изучены реологические свойства эмульсий фильтратов ГББР и ББР с нефтями соответственно Милькивского и Бугруватовского месторождений. Показано, что для определенных составов и концентраций фильтратов наблюдаются высокие значения вязкостных свойств эмульсий, а оптимальные добавки ПАВ к буровым растворам с целью улучшения поверхностных свойств существенно уменьшают вязкостные свойства эмульсий. С помощью цифрового микроскопа Webbers G50S DeepViewer и компьютерной программы Matlab изучено структуру эмульсий. Определены размеры, построено эмпирическое распределения частиц по размерам. Подобрана оптимальная композиция ПАВ к биополимерному буровому раствору Биокар для первичной обработки на скважине 96 Яблуновского месторождения (мае. %: жиринокс 0,3; савенол 0,5), которая уменьшает коэффициент межфазного натяжения от 13,3 до 7,6мН/м. Изучена динамика изменения коэффициента межфазного натяжения в процессе бурения, определена периодичность восстановления концентрации композиции ПАВ в составе бурового раствора.<br>The dissertation is devoted to improving the quality of productive oil reservoirs completion on the basis of the optimal drilling-mud compositions with surfactants. The modem technology and modem systems of mud to complete productive oil reservoirs were analyzed. The attention to the factors that influence the contamination of productive layers was paid. The model and the criteria of optimal selection of mud compositions for productive oil reservoirs quality completion were improved. The two-step procedure for the selection of optimum mud formulations was offered. During the first stage the basic drilling-mud composition with auxiliary boundary problem is selected and during the second stage the optimal composition of surfactants is selected on the ground of the basic formulation to minimize interfacial tension at the interface of filtrate drilling mud - oil. The influence of the most common surfactants in drilling on the index of interfacial tension was studied and their critical micelle formation concentrations were defined. Optimal humate-biopolymer and biopolymer drilling-mud compositions for oil reservoirs completion were grounded by the minimum interfacial tension criterion. The rheological properties and the structure of the humate-biopolymer and biopolymer mud filtrates’ emulsions with oil of Milkivske and Buhruvativske fields were researched. The optimum surfactant composition was selected and industrial trial of biopolymer Biokar mud in the 96 Yabluniv field well was conducted.

Дисертація присвячена підвищенню термічної стійкості систем біополімерних безглинистих бурових розчинів та розробці технології регулювання їх властивостей в умовах високих температур. На підставі теоретичних та експериментальних досліджень встановлено, що зростання межі термічної стійкості, забезпечення високих реологічних характеристик і низьких показників фільтрації біополімерних систем в умовах високих пластових температур можливе внаслідок синергетичної взаємодії солей і білкових речовин. Розроблено і впроваджено у галузі рецептуру мінералізованого біополімерного безглинистого бурового розчину Біокар-МТ, обов’язковим компонентом якого є органо-мінеральний реагент Алеврон, що виконує функції термостійкого регулятора фільтрації та реологічних показників на вибої свердловини. В дисертаційній роботі запропоновано критерій термічної стійкості біополімерних безглинистих систем, досліджено інгібуючі, реологічні, структурно-механічні і фільтраційні властивості бурового розчину Біокар-МТ при температурах до 150 °С.<br>Диссертация посвящена повышению термической устойчивости систем биополимерных безглинистых буровых растворов и разработке технологии регулирования их свойств в условиях высоких температур. Предложен критерий термической устойчивости биополимерных безглинистых систем, соответствующий температуре плавления упорядоченной полимерной структуры жидкости и определяемый как точка перегиба кривой зависимости напряжения сдвига (или вязкости) от температуры. Показана зависимость термической устойчивости от минерализации и солевого состава бурового раствора. Исследованы ингибирующие свойства отдельных солей (хлориды калия, натрия и кальция, нитрат кальция) и их композиций. Установлено синергетическое усиление ингибирующего воздействия биополимерных систем на глинистые породы при совместном применении хлоридов калия и натрия. Ингибирование глинистых пород поливалентными солями при концентрациях свыше 25 - 30 % превышает эффект от применения хлорида калия. Показано, что минерализованные биополимерные системы характеризуются повышенной ферментативной устойчивостью. В системе Биокар при концентрациях солей от 15 % и выше специальные реагенты-бактерициды не используются. Установлено, что снижение показателя фильтрации безглинистых буровых растворов возникает вследствие уменьшения проницаемости корки, сформированной преимущественно грубодисперсными частицами слабо гидратированных инертных наполнителей. Эффективными регуляторами показателя фильтрации таких систем в забойных условиях являются полимерные вещества, способные кольматировать и уплотнять пористую среду корки, а также замедлять температурное разжижение фильтрата и повышать ее гидравлическое сопротивление. Такими свойствами обладают различные типы растительных и животных белков с ограниченной растворимостью. Синергетическое взаимодействие солей и белковых веществ позволяет обеспечить высокие реологические свойства и низкие показатели фильтрации биополимерных систем в условиях высоких температур при одновременном увеличении предела их термической устойчивости. Разработана и внедрена в отрасли рецептура минерализованного биополимерного бурового раствора Биокар-МТ, включающая белоксодержащий реагент Алеврон с функциями термостойкого регулятора фильтрации и реологических свойств в забойных условиях. На основе исследований реологических, структурно-механических и фильтрационных свойств бурового раствора Биокар-МТ получены регрессионные модели, которые позволяют прогнозировать их изменения в зависимости от концентраций реагентов и температур (до 150 °С), а также обосновать выбор оптимальных рецептур для конкретных условий бурения. Теоретические положения диссертационной работы подтверждены успешными промышленными испытаниями разработанной рецептуры биополимерной безглинистой системы Биокар-МТ в сложных горно-геологических условиях Украины.<br>The thesis is devoted to the topic of the increase of thermal stability of biopolymer clayless drilling mud systems and the development of technology elaborated in order to control their properties at high temperatures. On the basis of theoretical and experimental studies it was established that the increase of thermal stability limit, securing high rheological characteristics and low filtration loss of biopolymer systems at high formation temperatures is possible due to synergistic interaction of salts and protein substances. The recipe of mineralized biopolymer clayless drilling mud Biocar-MT was developed and utilized in practice. Its mandatory component is organic-mineral Alevron agent that serves both as the heat-resistant regulator of filtration and rheological parameters at bottomhole. Given thesis proposes the criterion of thermal stability for clayless biopolymer systems, inhibiting, rheological, structural-mechanical and filtration properties of drilling mud Biokar-MT at temperatures up to 150°C were investigated.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню рівня екологічної безпеки під час спорудження нафтогазових свердловин шляхом модернізації елементів обладнання бурової установки, оцінки і прогнозування забруднення атмосферного повітря випарами бурового розчину. Встановлено, що крім значного негативного впливу на навколишнє середовище, який здійснюють небезпечні відходи буріння та некеровані нафтогазоводопрояви і відкриті фонтани, ще існують насичені речовинами різного класу небезпеки випари бурового розчину. Визначено закономірності впливу конструктивних та експлуатаційних параметрів насосно-циркуляційної системи на інтенсивність випаровування бурового розчину, що є визначальним для екологічного стану території бурової установки. Удосконалено підхід побудови математичних моделей розповсюдження шкідливих речовин від лінійного та площинного джерел забруднення. Проведено лабораторні та промислові експериментальні дослідження з використанням сучасного обладнання. Розроблено «Методику оцінки екологічної безпеки при забрудненнях атмосфери парами бурового розчину». Підготовлено ряд рекомендацій, спрямованих на покращення стану атмосферного повітря території бурової установки.<br>Диссертационная работа посвящена повышению уровня экологической безопасности при сооружении нефтегазовых скважин путём модернизации элементов оборудования буровой установки, оценки и прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха парами бурового раствора. Установлено, что кроме значительного негативного воздействия на окружающую среду, опасных отходов бурения, неуправляемых нафтогазоводопроявлений и открытых фонтанов на неё воздействуют пары бурового раствора, насыщенные веществами различного класса опасности. Находящаяся в буровом растворе выбуренная порода циркулирует, хранится и обрабатывается в насосно-циркуляционной системе. Поэтому исследования, проведённые в работе, направлены на определении в циркуляционной системе мест наиболее интенсивного испарения БР. Установленные закономерности влияния конструктивных и эксплуатационных параметров насосно-циркуляционной системы на интенсивность испарения буровых растворов, являются определяющими для экологического состояния территории буровой установки. Усовершенствован подход построения математических моделей распространения вредных веществ, дающий возможность определять уровень концентрации примесей от линейного и площадочного источников произвольного расположения. Проведен ряд лабораторных и промышленных экспериментальных исследований с использованием современного оборудования. Подтверждена достоверность теоретических исследований и проведено определение техногенной загрузки на приземный слой атмосферы исследуемой буровой установки для сопоставления с результатами компьютерного моделирования. Разработана методика для определения загрязнения окружающей среды, которая учитывает метеорологические условия, влияющие на процесс распространения загрязнения в атмосфере, геометрические параметры участков испарения, составляющие бурового раствора, коэффициенты и функции для определения рисков, картографическое изображение. Методика основана на разработанной компьютерной системе MAPEDF. Предложенный комплексный гидроциклон и усовершенствованное вибросито, использование которых позволит существенно снизить испарения бурового раствора. Для повышения экологической безопасности разработан ряд рекомендаций, направленных на улучшение состояния атмосферного воздуха территории буровой установки. Предлагается уменьшать количество оборудования с интенсивным испарением за счет применения более эффективного, использовать защитные экраны и герметизированные элементы насосно-циркуляционной системы для уменьшения распространения паров, предложенную методику в процессе разработки документации на бурение скважины, а также для мониторинга территории при бурении.<br>The thesis is describing ecological safety increase methods at oil wells construction by modernizing drilling rig equipment elements, estimation and forecasting atmosphere pollution by drilling fluid evaporations. It is found that apart from negative environmental impact caused by dangerous drilling wastes and uncontrolled oil and gas ingresses and open fountains, there are drilling fluid evaporations containing substances of different danger degrees. The appropriateness of gas-pumping system design and exploitation parameters impact on drilling fluid evaporation intensity has been defined which is crucial for environmental state of the drilling rig site. The mathematical modeling of dangerous substances diffusing from linear to planar pollution source has been improved. A set of laboratory and industrial experiments involving modem equipment has been conducted. “The methods of environmental safety estimate at atmosphere pollution by drilling fluid evaporations” have been worked out. A number of recommendations aimed at atmosphere improvement on the drilling rig territory are made.

Незважаючи на поліпшення якості промивних і цементних розчинів за рахунок нових хімічних реагентів, ускладнення при буравленні нафтових і газових свердловин продовжують забирати багато часу й засобів. У цих умовах обґрунтування, розробка й впровадження нових методів боротьби з ускладненнями мають велике значення. Тому визначення характеристик бурових промивочних розчинів в динамічному режимі є актуальною задачею. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/19109

Представлено результати досліджень зносостійкості сталевих бурильних колон. Отримано комплексну емпіричну залежність величини масового зносу сталевих бурильних труб від впливу шести основних факторів. Досліджено нові мастильні композиції та буровий розчин. Отримано залежність масового зносу сталевих бурильних колон від максимальних контактних напружень. Розроблено енергетичний метод прогнозування зносу сталевих бурильних колон. Розроблено методику прогнозування довговічності сталевих бурильних колон. З допомогою цієї методики прогнозується залишковий ресурс сталевої бурильної колони. Це дозволить зменшити кількість відмов сталевих бурильних колон шляхом планування позачергової товщинометрії бурильних труб. Методика впроваджена у виробництво.<br>Диссертация посвящена вопросу обеспечения надёжности бурильных колонн. В диссертации разрабатывается методика прогнозирования долговечности бурильных колонн. Используется эмпирическая зависимость, которая получена в результате проведенных исследований. Разработано новые смазочные композиции и буровой раствор. Они повышают остаточный ресурс бурильных труб. Это доказано экспериментально. Методика прогнозирования долговечности колонн бурильных труб внедрена в производство. В первом разделе проанализировано состояние проблемы. На основании теоретического анализа методов прогнозирования величины износа бурильних труб и методов повышения износостойкости установлено, что нет методики прогнозирования долговечности колонн бурильних труб, которая учитывает сумарное влияние основных факторов на величину износа. Поэтому существует необходимость разработки такой методики. Она поможет предупредить отказы колонн бурильних труб. Во втором разделе описана методика проведения экспериментов. Описана применённая стандартная методика планирования экспериментов. Она позволила сократить количество проведённых экспериментов. Также в этом разделе описано созданную установку (многофакторную физическую модель) для проведения экспериментов. Установка создана на базе токарного станка и позволяет смоделировать процесс врезания бурильной трубы в стенку скважины. Установка отличается от известных тем, что позволяет максимально точно и с минимальными затратами смоделировать процесс фения бурильных труб со стенкой скважины. В третьем разделе, с целью получения новой комплексной эмпирической формулы, экспериментальным путём изучалось влияние шести основных факторов - абразивности горных пород, контактного давления, скорости скольжения, пути трения, твёрдости стали по Бриннелю, смазывающих свойств буровых растворов на износостойкость стальных бурильних труб. Отмечено прямопропорциональное увеличение износа стальных бурильних труб при возрастании величины контактного давления, абразивности горных пород, что объясняется повышением режущей способности абразива. С увеличением пути трения величина износа пропорциональна до определённой границы. С ростом твёрдости стали, смазывающей способности раствора и скорости скольжения уменьшается глубина внедрения абразива в поверхность стали и его режущая способность уменьшается, поэтому уменьшается величина износа стальных образцов бурильних труб. В результате обработки результатов исследований впервые получено комплексную зависимость величины массового износа от шести основных влияющих факторов, которая помогает точнее спрогнозировать ресурс бурильной колонны. В четвёртом разделе описывается эмпирическая зависимость износа стальных бурильних труб от максимальных контактных напряжений. Установлено, что рост контактных напряжений приводит к прямопропорциональному увеличению величины износа образцов стальных бурильних труб вследствие более интенсивного внедрения абразива в поверхность стали. Проанализировав и обработав экспериментальные даннные, получено эмпирическую зависимость, которая позволяет прогнозировать величину массового износа стальных бурильних труб, учитывая влияние максимальных контактных напряжений. В пятом разделе установлено зависимость величины затраченной энергии при бурении скважины и величиной массового износа внешней поверхности бурильних труб. С целью предупреждения отказов стальных бурильных труб, разработано методику прогнозирования долговечности бурильних колонн, которая базируется на использовании комплексной эмпирической формулы и энергетического метода расчёта величины износа. Эта методика - инструмент, позволяющий прогнозировать остаточный ресурс стальных бурильных колонн и рационально спланировать внеочередную толщинометрию бурильных труб. В результате проведённой промышленной проверки методики прогнозирования долговечности бурильных колонн, по данным Прикарпатского УБР, подтверждено её надёжность. Она внедрена в производство, что позволит предупредить отказы стальных бурильных колонн.<br>The results of research of steel drill strings wear resistance had been presented. The complex emptrioal dependence of steel drill strings value mass wear from influence six basic factors had been received. New oil compounds and drilling fluid had been researched. The dependence of steel drill strings mass wear from maximum contact stresses had been received. The energetic prediction method of steel drill strings wear had been elaborated. The durability prediction methods of steel drill strings had been elaborated. Residual life of steel drill string is predictioned with the help of this methods. It will allow to decrease quantity of steel drill strings refusal by plan of extra measuring of drill pipes thickness. The methods was inculcated in industry.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності буріння свердловин за рахунок вибору оптимальних рецептур обробки бурових розчинів. Розроблена методика вибору оптимальних рецептур обробки бурових розчинів, яка базується на новій формалізації задачі пошуку із гнучким вибором критерію оптимальності залежно від геолого-технологічних умов буріння. Методика органічно поєднує використання регресійних залежностей і сплайн-функцій для опису впливу концентрацій реагентів на технологічні властивості бурового розчину, а також методи числового, експериментального та інформаційного пошуку оптимальної рецептури обробки бурового розчину. Розроблена експертна система «МudЕхреrt», яка забезпечує вибір методів пошуку, побудову і супровід планів експериментів, математичну обробку експериментальних даних і пошук оптимальної рецептури обробки бурового розчину, обробку даних ротаційної віскозиметрії. Експертна система включає засоби для накопичення промислової інформації та використання її при пошуку рецептур обробки бурових розчинів. Проведено апробацію методики вибору оптимальних рецептур обробки бурових розчинів в БУ «Укрбургаз».<br>Диссертация посвящена повышению эффективности бурения скважин за счет выбора оптимальных рецептур обработки буровых растворов. Приведены результаты статистического. анализа данных об использовании буровых растворов, материалов и химических реагентов для их приготовления в буровом управлении «Укрбургаз» за 1996-2003 гг. Выявлены стойкие тенденции возрастания ассортимента химических реагентов и материалов для приготовления и регулирования свойств буровых растворов (коэффициент корреляции 0,75), а также повышение удельных расходов на метр проходки (коэффициент корреляции 0,73). Анализ современного состояния проблемы управления свойствами буровых растворов указывает на отсутствие научно-обоснованных методик выбора рецептур обработки буровых растворов и программного обеспечения для их реализации. Разработана методика выбора оптимальных рецептур обработки буровых растворов, основанная на новой постановке задачи поиска с гибким выбором критерия оптимальности в зависимости от геолого-технологических условий бурения. Методика построена с использованием следующих стратегий поиска оптимальной рецептуры: с применением регрессионных зависимостей технологических параметров от содержания реагентов, включающее проведение экспериментов по планам дробного и полного факторного эксперимента, центрального композиционного плана второго порядка, построение по их результатам регрессионных зависимостей и решение задачи линейного или нелинейного программирования; с помощью сплайн-функций в сочетании с латинским планом эксперимента и методом дискретного поиска минимума целевой функции; с помощью экспериментального поиска оптимальной рецептуры симплекс-методом; на основе анализа базы данных о результатах обработок буровых растворов. Разработана экспертная система «MudExpert», которая включает: программу для реализации методики выбора оптимальной рецептуры обработки бурового раствора; программу для обеспечения контроля параметров бурового раствора на скважине; базу данных экспертной системы и программное обеспечение для ее поддержки; программу для обработки данных ротационной вискозиметрии. Экспертная система обеспечивает выбор методов поиска, построение и сопровождение планов экспериментов, математическую обработку экспериментальных данных и поиск оптимальной рецептуры обработки бурового раствора, обработку данных ротационной вискозиметрии. Экспертная система содержит средства для накопления промысловой информации с целью ее использования при поиске рецептур обработки буровых растворов. Произведена апробация методики выбора оптимальных рецептур обработки буровых растворов в БУ «Укрбургаз» на скважинах № 201 Ланновского, №21 Кобзивского и № 40 Байрацкого месторождений. Апробация методики также производилась на скважине № 2 Гуцуливской площади (Калушской нефтегаз-разведочной экспедиции) и в процессе выбора рецептуры гуматно-биополимерного бурового раствора с учетом термостойкости для условий Кобзивского месторождения. При испытании методики использовались разные варианты поиска оптимальной рецептуры и все они показали свою эффективность для решения поставленной задачи.<br>The thesis is devoted to the problem of increasing the drilling efficiency by means of optimal selection of drilling mud conditioning prescriptions. The designed methodology of the optimal prescription selection for drilling mud conditioning is based on the new formulation of the investigation task with the flexible selection of optimization criterion depending on the geotechnical conditions of drilling. The methodology combines the regression models and spline functions to describe the influence of reagents concentration on the technological properties of mud, and the methods of numerical, experimental and informational search of optimal prescription for mud treatment. The expert system «MudExpert» was designed. It provides the selection of searching methods, making up the plans of experiments and their maintenance, the mathematical treatment of experimental data and the searching for optimal prescription of mud conditioning, the treatment of rotational viscosimetry date. The expert system includes facilities for accumulating of the industrial information and its usage during search of optimal prescription for mud conditioning. The approbation of methodology for selection of optimal prescription for mud conditioning was carried out in the drilling company «Ukrburgas».