Wielofunkcyjny symulator procesu wiercenia

• Autorzy: Uliasz Małgorzata , Zima Grzegorz , Jasiński Bartłomiej , Błaż Sławomir

Warianty tytułu

EN

Multifunctional drilling Simulator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przykłady zastosowania aparatu Grace M2200 HPHT do badań płuczek wiertniczych w warunkach zbliżonych do otworowych. Aparat ten jest wielofunkcyjnym symulatorem procesu wiercenia, który umożliwia przeprowadzenie pomiaru smarności w środowisku płuczki na kontakcie metal - metal i metal - skała, filtracji dynamicznej płuczek wiertniczych przez ścianę otworu oraz pomiar szybkości wiercenia w rzeczywistych próbkach skał przy pomocy miniaturowego świdra wiertniczego w symulowanych warunkach otworowych. Istnieje możliwość symulowania warunków otworowych dzięki dużemu zakresowi temperatury roboczej (do 260°C) oraz ciśnienia (do 13,8 MPa). Obsługa urządzenia odbywa się przy użyciu oprogramowania komputerowego M2200 PC. Przedstawiono wybrane wyniki pomiarów filtracji i właściwości smarnych przykładowych płuczek wiertniczych a także szybkości wiercenia. Wyniki uzyskane na aparacie Grace porównano z wynikami pomiaru filtracji na prasie filtracyjnej w warunkach statycznych i dynamicznych oraz z pomiarami współczynnika tarcia na aparacie Fann. Badania prowadzone na aparacie Grace M2200 HPHT ułatwią wdrożenie do praktyki przemysłowej nowych rodzajów środków chemicznych do regulowania filtracji i właściwości smarnych płuczek wiertniczych w trudnych warunkach geologicznych. Umożliwią również rozbudowanie dotychczasowej metodyki badawczej pozwalającej na kompleksową analizę właściwości cieczy wiertniczych.

EN

The article presents examples of use the Grace M2200 HPHT apparatus for testing drilling fluids in simulated borehole conditions. This device is a multifunctional drilling process simulator that allows to measure the lubricity of drilling fluid on the metal-metal or metal-rock contact, dynamic filtration of drilling fluids through the wall of the borehole and measurement of the drilling rate in real rock samples using a miniature drill bit in simulated borehole conditions. It is possible to simulate the borehole conditions thanks to the wide range of operating temperature (up to 260°C) and pressure (up to 13,8 MPa). The device is operated using the M2200 PC software. Selected results of measurements of filtration and lubricating properties of exemplary drilling fluids as well as drilling rate are presented. The results obtained on the Grace apparatus were compared with the results of filtration measurements on the filter press under static and dynamic conditions and with the measurements of the friction coefficient on the Fann apparatus. Research conducted on the Grace M2200 HPHT apparatus will facilitate the implementation into industrial practice of new types of chemical agents to control the filtration and lubricating properties of drilling fluids in difficult geological conditions. They will expand the existing research methodology, allowing for a comprehensive analysis of drilling fluids properties.

Słowa kluczowe

PL

płuczki wiertnicze; procesy wiertnicze; wiercenie otworów

EN

drilling fluids; drilling processes; drilling holes

• Wydawca: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Przemysłu Naftowego i Gazowniczego
• Czasopismo: Wiadomości Naftowe i Gazownicze
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 25, Nr 4-5 (280)
• Strony: 6--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Uliasz Małgorzata

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul Lubicz 25A, 31-503 Kraków

autor

Zima Grzegorz

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul Lubicz 25A, 31-503 Kraków

autor

Jasiński Bartłomiej

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul Lubicz 25A, 31-503 Kraków

autor

Błaż Sławomir

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul Lubicz 25A, 31-503 Kraków

Bibliografia

• 1.Ezeakacha C. P., Salehi S., Hongfeng B., 2018. A New Approach to Characterize Dynamic Drilling Fluids Invasion Profiles in Application to Near-Wellbore Strengthening Effect. SPE-189596-MS. DOI:10.2118/189596-MS.
• 2. Ezeakacha, C. P., Salehi, S., Ghalambor, A., 2018. Investigating Impact of Rock Type and Lithology on Mud Invasion and Formation Damage. SPE-189471-MS. DOI:10.2118/189471-MS.
• 3. Jasiński B., 2017. Analiza skuteczności działania dodatków smarnych na podstawie badań przeprowadzonych z użyciem symulatora wiercenia Grace M2200. Nafta-Gaz, 5:257-265. DOI: 10.18668/NG.2017.04.06.
• 4. Jasiński B., 2018. Określenie dynamicznej filtracji płuczek wiertniczych w warunkach HPHT z użyciem nowatorskiej metody pomiarowej. Nafta-Gaz, 2: 85-95. DOI: 10.18668/NG.2018.02.02.
• 5. Jasiński B., 2019, Analiza możliwości poprawy właściwości smarnych płuczek stosowanych w warunkach przemysłowych. Nafta-Gaz, 5: 275 - 282. DOI: 10.18668/ ng.2019.05.05.
• 6. Livescu S., Craig S., 2015. Increasing Lubricity of Downhole Fluids for Coiled-Tubing Operations. SPE-168298-PA. DOI: 10.2118/168298-PA.
• 7. Owoseni S., Alonge O., Isehunwa S., 2020. Novel Analytical Technique for Evaluating Static Mud Filtration During Drilling of Horizontal Wells. Paper presented at the SPE Nigeria Annual International Conference and Exhibition, Virtual. DOI: 10.2118/203724-MS.
• 8. Salih A. H., Bilgesu H., 2017. Investigation of Rheological and Filtration Properties of Water-Based Drilling Fluids Using Various Anionic Nanoparticles. Paper presented at the SPE Western Regional Meeting, Bakersfield, California. DOI: 10.2118/185638-MS.
• 9. Uliasz M. Zima G., Błaż S., Kinel D., Szubra G., 2009. Wpływ płuczek wiertniczych na zdolność wynoszenia urobku w otworach kierunkowych i poziomych. Prace Instytutu Nafty i Gazu nr 158.
• 10. Uliasz M., 2021. Ciecze robocze - ich właściwości technologiczne i rola w procesie rekonstrukcji odwiertów. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu - Państwowego Instytutu Badawczego Nr 235. DOI: 10.18668/PN2021.235.
• 11. Uliasz M. i zespół, 2017. Bieżące badania laboratoryjne właściwości technologicznych płuczek wiertniczych celem monitoringu w roku 2017 jakości prac wykonywanych przez krajowe i zagraniczne serwisy płuczkowe. Archiwum Instytutu Nafty i Gazu - Państwowego Instytutu Badawczego, Kraków.
• 12. 21. Uliasz M., 2009. Właściwości smarne płuczki wiertniczej zawierającej szkło wodne, Nafta-Gaz, 2: 133 - 144.
• 13. Uliasz M., Zima G., Błaż S., 2008, Płuczka krzemianowo-potasowa i jej zastosowanie w warunkach otworowych. Wiadomości Naftowe i Gazownicze, 4.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).