Badania laboratoryjne nad opracowaniem składu płuczki wiertniczej do przewiercania formacji łupkowych

• Autorzy: Błaż S.

Warianty tytułu

EN

Laboratory studies on the development of drilling mud composition for the drilling of shale formations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z głównych czynników mających wpływ na zwiększenie efektywności pozyskiwania gazu ziemnego ze złóż niekonwencjonalnych jest stosowanie zaawansowanych technologii wiercenia otworów horyzontalnych. Wiercenie otworów w formacjach łupkowych wymaga stosowania odpowiednich systemów płuczek wiertniczych, których skład i właściwości technologiczne pozwolą na przewiercenie, zgodnie z zaprojektowaną trajektorią otworu, warstw łupków ilastych stanowiących zarówno skałę macierzystą, jak i zbiornikową, zapobiegając ich hydratacji i nie powodując większych zmian parametrów fizyczno-mechanicznych tych skał. W artykule przedstawione zostały wstępne wyniki badań laboratoryjnych nad opracowaniem płuczek do przewiercania formacji łupkowych, ze szczególnym uwzględnieniem parametrów reologiczno-strukturalnych, właściwości inhibitacyjnych i właściwości smarnych płuczek. Opracowane płuczki charakteryzują się wysokim stopniem inhibitacji hydratacji skał łupkowych, niską filtracją oraz dobrą odpornością na działanie podwyższonej temperatury. Ponadto płuczki te charakteryzują się dobrymi właściwościami smarnymi, wykazują dużą odporność na skażenie fazą stałą i przeciwdziałają dyspergowaniu zwiercin.

EN

One of the main factors increasing the efficiency of obtaining natural gas from unconventional deposits is the use of advanced horizontal drilling technology. Drilling in shale formations requires the application of a proper drilling fluid which composition and technological properties allow for drilling, according to the designed hole trajectory, layers of shale which are both bedrock and reservoir rock, preventing hydration and does not cause major changes of physical and mechanical parameters of these rocks. The article presents the preliminary results of laboratory tests on the development of drilling muds for shale formations with special focus on rheological and structural parameters, inhibition properties and lubricating properties of these fluids. Developed drilling muds are characterized by a high level of shale hydration inhibition, low filtration and good resistance to high temperatures. Moreover, these drilling muds have good lubricating properties, they demonstrate high resistance to contamination by solid phase and prevent dispersion cuttings.

Słowa kluczowe

PL

złoża niekonwencjonalne; płuczka wiertnicza; wiercenie; formacje łupkowe

EN

unconventional deposits; drilling mud; drilling; shale formations

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 69, nr 2
• Strony: 123--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il.

Twórcy

autor

Błaż S.

• Zakład Technologii Wiercenia, Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno

Bibliografia

• [1] Beims T.: Next-generation systems optimize WBM performance in horizontal shale plays. „American Oil & Gas Reporter” 2010, vol. 53, No. 8, p. 78–91.
• [2] Deville J. P., Fritz B., Jarrett M.: Development of water-based drilling fluids customized for shale reservoirs. SPE 140868, Texas, USA, 2011.
• [3] Eleanya I., Ilkin Bilgesu H., Ameri S.: Study of Drilling Fluid Additives and Their Impact on Smectite Inhibition, Marcellus Shale Inhibition and Filtration & Rheological Properties of Bentonite Based Drilling Fluids. SPE 149271, Ohio, USA, 17–19 August 2011.
• [4] Fritz B., Jarrett M.: Potassium silicate-treated water-based fluid: An effective barrier to instability in the Fayetteville shale. IADC/SPE 151491, California, USA, 2012.
• [5] Hadro J.: Strategia poszukiwań złóż gazu ziemnego w łupkach. „Przegląd Geologiczny” 2010, vol. 58, nr 3.
• [6] Hoover E., Trenery J.: High-performance WBM optimizes efficiency in demanding Vicksburg wells. „American Oil & Gas Reporter” 2008, vol. 29, No. 8, p. 71–74.
• [7] Kiełt M.: Gaz łupkowy w Polsce. Badanie możliwości występowania gazu ziemnego w sylurskich iłowcach platformy wschodnio-europejskiej: Kompleksowa analiza profilowań geofizycznych. Geofizyka Toruń.
• [8] Langley D.: Drilling mud solutions: Cracking the shale code, www.drillingcontractor.org, 2011.
• [9] LATIDRILL High-performance – Water-based Drilling fluid system, www.bakerhughes.com, 2012.
• [10] Leaper R. et al.: Meeting Deepwater Challenges with High Performance Water Based Mud. AADE-06-DF-HO-31, Texas, April 11–12, 2006.
• [11] Leggett D.: A new water-based mud is helping Haynesville operators save drilling time and spread cost while adding environmental advantages to their operations. „E&P” 2011, No. 1.
• [12] Michael A. Jarrett, Nyal S. Walker: Method for Determination of Residual Organo-Amine Salts in Aqueous Filtrates of Drilling Fluids. AADE-02-DFWM-HO-42, Houston, Texas 2002.
• [13] Gaz łupkowy. Podstawowe informacje. Polski Koncern Naftowy ORLEN. Warszawa, lipiec 2010.
• [14] Rzeczpospolita łupkowa: Studium wiedzy o gazie z formacji łupkowych. „Praca Naukowa INiG” nr 183. Kraków 2012.
• [15] Uliasz M., Chudoba J., Herman Z.: Płuczki wiertnicze z inhibitorami polimerowymi i ich oddziaływanie na przewiercane skały. „Prace INiG” nr 139. Kraków 2006.
• [16] Uliasz M. i in.: Problemy techniczne i technologiczne wierceń kierunkowych. Wpływ płuczek wiertniczych na zdolność wynoszenia urobku w otworach kierunkowych i poziomych. „Prace INiG” nr 158. Kraków 2009, s. 225–254.
• [17] Uliasz M.: Nowe aplikacje w zakresie udostępniania i eksploatacji złóż węglowodorów otworami kierunkowymi i poziomymi. Płuczki wiertnicze w technologii wiercenia otworów kierunkowych i poziomych. „Prace INiG” nr 152. Kraków 2008, s. 99–148.
• [18] Uliasz M.: Wpływ polimerów z I-rzędowymi grupami aminowymi na właściwości inhibitacyjne płuczki wiertniczej. „Nafta-Gaz” 2011, nr 1, s. 19–29.
• [19] Uliasz M.: Wykorzystanie związków aminowych w technologii płuczek wiertniczych. „Nafta-Gaz” 2010, nr 7, s. 577–585.
• [20] Valluri S. Z., Miska R., Yu A. M., Takach N. E.: Experimental Study of Effective Hole Cleaning Using „Sweeps” in Horizontal Wellbores. SPE 101220, 2006.
• [21] Young S., Stamatakis E.: Nowel Inhibitor Chemistry Stabilizes Shales. AADE-06-DF-HO-39, Texas, April 11–12, 2006.