Podczas przewiercania skał ilasto-łupkowych bardzo ważną kwestią jest zapobieganie ich hydratacji przy użyciu płuczek wiertniczych o działaniu inhibitującym. Podstawowym składnikiem takich płuczek są środki chemiczne pełniące funkcję inhibitorów hydratacji skał ilasto-łupkowych, jak KCl, PHPA, poliglikole oraz krzemiany: sodowy lub potasowy. Jak wykazały przeprowadzone w INiG – PIB badania laboratoryjne, rolę inhibitorów mogą pełnić również polimery zawierające pierwszorzędowe grupy aminowe (–NH2) bezpośrednio związane z atomami węgla w łańcuchu głównym. Przedstawicielem tych polimerów jest poliwinyloamina (PVAm), której syntezę przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych przy użyciu N-winyloformamidu (NVF). Otrzymana PVAm o niskiej i wysokiej średniej masie molowej wykorzystana została do opracowania nowej odmiany płuczki inhibitowanej aminowo-glikolowej. Właściwości inhibitujące uzyskanej płuczki określono na podstawie badań dyspersji oraz pęcznienia wybranych skał ilasto-łupkowych. Otrzymane wyniki badań dowodziły wyższej efektywności jej inhibitującego oddziaływania na skały ilasto-łupkowe w porównaniu z płuczką stosowaną w warunkach otworowych zawierającą w składzie jonowo-polimerowy zestaw inhibitorów, tj. KCl-PHPA-PEG.
EN
During drilling through shale rocks, it is very important to prevent their hydration by using drilling fluids with an inhibitory effect. The basic components of such drilling muds are chemical agents that act as hydration inhibitors of shale rocks such as KCl, PHPA, polyglycols and silicates: sodium or potassium. As shown by laboratory tests carried out at INiG – PIB, also polymers containing primary amine groups (-NH2) directly linked to carbon atoms in the backbone chain can also act as inhibitors. The representative of these polymers is polyvinylamine (PVAm), the synthesis of which has been carried out in laboratory conditions using N-vinylformamide (NVF). Low and high average molecular weight PVAm was obtained and used to develop a new type of inhibited drilling fluid – the amino-glycol drilling mud. The inhibition properties of the developed mud were determined on the basis of dispersion and swelling tests on selected shale rocks. Obtained results proved a higher efficiency of its inhibition effect on shale rocks in comparison to muds used in borehole conditions containing an ionic-polymer set of inhibitors, i.e. KCl-PHPA-PEG.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono najważniejsze kierunki badań laboratoryjnych przeprowadzonych w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym nad opracowaniem, do różnych warunków geologiczno-złożonych, płuczek wiertniczych do wiercenia otworów oraz cieczy specjalnych do udostępniania złóż i przygotowania odwiertów do eksploatacji.
EN
This article presents the most important directions of laboratory research conducted at the Oil and Gas Institute – National Research Institute on the creation of drilling muds for drilling holes and special fluids for deposits development and preparing wells for exploitation, in various geological conditions.
W artykule przedstawiono wyniki badań przydatności nowych środków aminowych, kopolimerów i poliglikoli pod kątem zastosowania ich w płuczkach wiertniczych przeznaczonych do przewiercania skał ilastych. W oparciu o dane literaturowe przeanalizowano możliwości wykorzystania do wierceń w formacjach łupkowych obecnie stosowanych płuczek inhibitowanych. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań właściwości płuczek mających na celu wytypowanie nowych środków chemicznych spełniających rolę inhibitorów hydratacji skał w płuczkach wiertniczych przeznaczonych do przewiercania skał ilastych. Przeprowadzono badania parametrów reologicznych opracowanych płuczek, ich wpływu na dezintegrację i pęcznienie wzorcowej skały ilastej (łupek mioceński) oraz badania odporności termicznej, odporności na skażenie jonami jedno- i wielowartościowymi. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano składy płuczek wiertniczych charakteryzujących się odpowiednimi parametrami technologicznymi oraz skuteczną inhibitacją hydratacji skał ilastych.
EN
The paper presents the results of the usefulness of new amines, copolymers and poliglycols, for their application in drilling fluids earmarked for drilling shale rocks. Based on literature data, the possibility of currently used drilling muds for application in shale formations was analyzed. Later in the article, the results of research intended to select new chemicals used as inhibitors for hydration of the rocks in drilling muds for shale are presented. Studies of rheological parameters, their impact on the disintegration and swell of standard sample (Miocene) and research thermal resistance, resistance to contamination ions, single- and multi-valued were carried out. Based on the results obtained, drilling fluids characterized by the appropriate technological parameters and effective hydration inhibition of shale rocks were proposed.
W artykule przedstawiono wyniki badań nad doborem stężenia nanokrzemionki hydrofobowej oraz innych składników do płuczki wiertniczej, zapewniających uzyskanie stabilnych parametrów reologicznych i niskiej filtracji w warunkach otworopodobnych. Opisano badania nad określeniem wpływu dodatku nanokrzemionki i mikrokrzemionki oraz środków powierzchniowo czynnych na parametry reologiczne, filtrację API i HPHT oraz właściwości inhibitacyjne opracowanych płuczek wiertniczych. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań przyczepności kamienia cementowego do skał, na powierzchni których utworzyły się osady z badanych płuczek, oraz skuteczności usuwania tych osadów przez ciecz przemywającą. Na podstawie przeprowadzonych badań zaproponowano składy płuczek zawierających nanokrzemionkę hydrofobową dyspergowaną w poliglikolu w połączeniu ze środkami powierzchniowo czynnymi oraz mikrokrzemionke.
EN
The article presents results of research on the choice of hydrophobic silica nanoparticles and other components concentration in the drilling fluid, that ensures stable rheological parameters and low water loss in borehole conditions. Studies to determine the effect of nanosilica, microsilica and surfactants additions on rheological parameters, inhibition properties, API and HPHT filtration of prepared drilling fluids were described. The following section presents the results of adhesion tests of cement stone to rocks, on which sediment from the scrubbers was formed, and the efficiency of removing these sediments from the washing liquid. Based on the laboratory study, a drilling fluid composition containing a hydrophobic nanosilica dispersed in a polyglycol in combination with surfactants and microsilica was proposed.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badano możliwości sporządzania płuczek wiertniczych o gęstości regulowanej solami mrówczanowymi. Z mrówczanów potasu i sodu sporządzono płuczki wiertnicze o małej zawartości fazy stałej (gęstość 1,25–1,5 kg/dm3). Sole kwasu mrówkowego mogą być z powodzeniem stosowane w technologii cieczy wiertniczych jako środki chemiczne o wielofunkcyjnym działaniu.
EN
Drilling muds were prepd. by dissoln. of K and Na formates, suspending CaCO3 and cellulose and starch-based thickeners in H2O and studied for d. (1.25–1.5 kg/L) and filtrability. The muds met the quality requirements and were recommended for practical use.
W posterze przedstawiono, w oparciu o wyniki badań laboratoryjnych, wpływ wytypowanych materiałów obciążających na zmiany parametrów technologicznych płuczek wiertniczych w warunkach podwyższonej temperatury oraz ciśnienia (HPHT). W badaniach uwzględniono wpływ materiałów obciążających o różnej granulacji na filtrację i parametry reologiczne płuczek wiertniczych w warunkach HPHT. Dodatkowo przedstawiono również wyniki badań współczynnika tarcia na kontakcie metal – metal w środowisku płuczek wiertniczych zawierających materiały obciążające o różnej frakcji.
EN
This article presents the results of studies on the influence of selected weighting materials on the technological parameters of drilling muds in terms of high pressure and high temperature (HPHT). The studies examined the impact of weighting materials characterized by various granulation on filtration, rheological parameters of drilling muds at HPHT. Friction coefficient tests results in environment of drilling muds containing weighting materials are also shown in this paper.
Płuczki inwersyjne są jednym z rodzajów płuczek, które mogą być stosowane do wiercenia otworów w prawie każdych warunkach geologicznych. W szczególności są zalecane do przewiercania formacji skał ilasto-łupkowych i solnych. Doskonałe właściwości smarne płuczek inwersyjnych pozwalają na wiercenie otworów kierunkowych i horyzontalnych, umożliwiają zmniejszenie momentu obrotowego i oporów tarcia. Płuczki inwersyjne są stabilne w bardzo wysokich temperaturach i zapewniają doskonałą ochronę przed korozją. W artykule przedstawione zostały wyniki badań laboratoryjnych nad doborem odpowiedniego oleju stanowiącego bazę płuczek inwersyjnych oraz skutecznych emulgatorów do wytworzenia stabilnych układów emulsyjnych. W wyniku przeprowadzonych badań laboratoryjnych dokonano doboru odpowiednich rodzajów emulgatorów oraz określono ich optymalne dodatki, przy których możliwe było otrzymanie emulsji o stabilności elektrycznej powyżej 300 V. Ponadto przeprowadzona została szczegółowa analiza mikroskopowa sporządzonych płuczek inwersyjnych w zależności od stosunku fazy olejowej do wodnej oraz ilości dostarczanej energii do emulgowania.
EN
Invert emulsion drilling mud is one of the types of fluids that may be used for drilling in almost any geological conditions. They are especially recommended for drilling through clay-shale rock formations and salt. Excellent lubricity allows drilling directional and horizontal holes, they also allow to reduce friction and torque. Invert emulsion drilling mud are stable at very high temperatures and they provide excellent protection against corrosion.The article presents results of laboratory tests on selection proper oil, which can be a base of invert emulsion drilling mud, and effective emulsifiers to generate stable emulsion systems. The studies made it possible to make a selection of appropriate types of emulsifiers and determine the optimal doses with which it was possible to obtain an emulsion of the electrical stability above 300 V. Detailed microscopic analysis of prepared muds with different ratios of water to oil was performed.
W referacie przedstawiono wyniki badań przydatności nowych środków aminowych, kopolimerów i poliglikoli pod kątem zastosowania ich w płuczkach wiertniczych przeznaczonych do przewiercania skał ilastych. Przeprowadzono badania parametrów reologicznych opracowanych płuczek, ich wpływu na dezintegrację wzorcowej skały ilastej (łupek mioceński) oraz badania odporności termicznej, odporności na skażenie jonami jedno- i wielowartościowymi. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano składy płuczek wiertniczych charakteryzujących się odpowiednimi parametrami technologicznymi oraz skuteczną inhibitacją hydratacji skał ilastych.
EN
The paper presents the results of the usefulness of the new amine, copolymers and poliglycols for their application in drilling fluids for drilling shale rocks. There were carried out studies of rheological parameters, their impact on the disintegration of standard rocks (Miocene) and research of thermal resistance, resistance to contamination ions single- and multi-valued. Based on the obtained results were proposed drilling fluids characterized by the appropriate technological parameters and effective hydration inhibition of shale rocks.
Do przewiercania warstw ilasto-łupkowych stosuje się płuczki wiertnicze wykazujące zdolność do przeciwdziałania dyspersji i pęcznieniu materiałów ilastych. Są to głównie płuczki polimerowo-potasowe i glikolowo-potasowe, różniące się mechanizmami inhibitowania hydratacji skał. Badania wskazują, że płuczka glikolowo-potasowa skuteczniej zapobiega zjawisku hydratacji i dyspersji skały, natomiast może niekorzystnie wpływać na jakość zacementowania kolumn rur. W referacie omówiono wyniki badań laboratoryjnych nad opracowaniem składu cieczy przemywających, pozwalających uzyskać wysoką jakość zacementowania kolumn rur okładzinowych po stosowaniu podczas wiercenia otworu płuczki glikolowo-potasowej. W toku badań sprawdzono wpływ pięciu rodzajów cieczy przemywających na wartość przyczepności na kontakcie: stwardniały zaczyn cementowy – skała. Po analizie uzyskanych rezultatów wytypowano środki, których zastosowanie zapewnia najwyższą efektywność usuwania osadu wytworzonego przez płuczkę wiertniczą.
EN
Drilling through shale layers requires the use of drilling muds which have the ability to prevent swelling of clay materials. These are mainly polymer-potassium drilling mud and glycol based drilling mud, whose mechanisms of rocks hydration inhibition are different. Research indicates that the glycol based mud more effectively prevents hydration and dispersion of the rocks. However, geophysical surveys show poorer quality of cement bonding than in case of use of polymer-potassium mud. The paper presents results of laboratory tests on development of wash fluids compositions, which allow to acquire high quality of cement bonding after use of glycol based drilling mud. During studies was examined the impact of five types of wash fluids on the value of adhesion at the cement stone – rock contact. After analysis of obtained results was selected agent which provide highest efficiency of filter cake removal.
W oparciu o analizę materiałów otworowych i wyniki badań laboratoryjnych w artykule przedstawiono wpływ płuczek zawierających inhibitory polimerowe, tj. PHPH lub glikol, na jakość zacementowania kolumn rur okładzinowych w wybranych interwałach wytypowanych otworów. Badania laboratoryjne dotyczyły określenia stopnia dyspersji skał ilasto-łupkowych w środowisku ww. płuczek inhibitowanych i cieczy stosowanych podczas zabiegu cementowania, przyczepności kamienia cementowego do skały oraz wytrzymałości na ściskanie kamienia cementowego otrzymanego po skażeniu zaczynu płuczką wiertniczą.
EN
This article presents the influence of drilling muds containing polymeric inhibitors such as PHPA or glycol on the casing cementing quality in selected intervals, based on the analysis of borehole materials and results of laboratory tests. Laboratory tests were aimed at determining of dispersion degree of shales in the environment of these drilling muds and other fluids applicable during cementing operation, adhesion of cement stone to rock, and compressive strength of cement stone after contamination with drilling mud.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono badania doboru stężenia i rodzaju nanomateriałów oraz innych składników do płuczki wiertniczej, zapewniających uzyskanie właściwości umożliwiających zastosowanie jej do wiercenia w różnych warunkach geologicznych ze szczególnym uwzględnieniem warunków podwyższonej temperatury i ciśnienia (HPHT). Przeprowadzono badania nad określeniem wpływu nanomateriałów na parametry reologiczne, filtrację API i HPHT oraz właściwości inhibitacyjne opracowanych płuczek wiertniczych. W dalszej części pracy dokonano doboru innych środków chemicznych takich jak poliglikole, estry metylowe kwasów tłuszczowych, poli-N-winylopirolidon, zapewniających odpowiednie parametry technologiczne płuczek wiertniczych w warunkach otworowych. Podczas przeprowadzonych w ramach pracy badań zaobserwowano korzystny wpływ nanokrzemionki w połączeniu z poliglikolem na parametry technologiczne płuczki wiertniczej, a szczególnie na filtrację API płuczek oraz filtrację w warunkach HPHT. Z kolei wyniki przeprowadzonych badań efektywności inhibitowania hydratacji skał ilasto-łupkowych przez płuczki wskazują na korzystny wpływ dodatku nanokrzemionki w połączeniu z poliglikolem lub dodatkiem estrów metylowych kwasów tłuszczowych na stabilność tych skał.
EN
The article presents a studies on the selection of concentration and type of nanomaterials and other drilling mud components, which provide properties allowing its use for drilling in different geological conditions, especially in high pressure and high temperature (HPHT). Studies included determination of the impact of nanomaterials on the rheological parameters, API and HPHT filtration and inhibition properties of drilling fluids. Further part of the article includes a selection of other chemical agents such as polyglycols, fatty acid methyl esters, poly-N-vinylpyrrolidone, which provide proper technological parameters of drilling fluids in the borehole conditions. The tests shown a beneficial effect of nanosilica in combination with a polyglycol to the technological parameters of drilling fluid, especially to API and HPHT filtration. On the other hand, the shale hydration inhibition tests show good effect of the addition of silica nanoparticles in combination with polyglycol or fatty acids methyl esters on the stability of these rocks.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono zastosowanie różnych środków chemicznych w technologii cieczy wiertniczych. Środki te są niezbędne w recepturach płuczek i zaczynów cementowych, które mogą być używane w procesie wiercenia otworu, a następnie uszczelniania rur okładzinowych. Przedstawione środki chemiczne podzielono wg funkcji, jaką pełnią one w składach płuczek wiertniczych i zaczynów cementowych. Opisane środki zaliczono do regulatorów czasu wiązania zaczynów cementowych, wypełniaczy, materiałów podnoszących wytrzymałość kamienia cementowego, polimerowych inhibitorów hydratacji skał ilastych, elektrolitów, środków chemicznych zwiększających lepkość, materiałów ilastych, materiałów obciążających, środków obniżających parametry reologiczne, środków zmniejszających filtrację oraz środków chemicznych o specjalnym przeznaczeniu.
EN
A review with 36 refs., of additives to drilling fluids (gas migration-reducing agents, setting time controllers, filling materials, plastificators and superplastificators, thickeners, filtration-improving agents, liquefying agents, ballast matter, hydration inhibitors, surface-active agents and lubricants).
Przedstawione w artykule zagadnienie dotyczy wpływu właściwości technologicznych płuczek wiertniczych i cieczy przemywających na stopień uszczelnienia przestrzeni pierścieniowej na kontakcie kamień cementowy–skała. Podstawą oceny właściwości tych cieczy były wyniki badań laboratoryjnych w odniesieniu do wielkości wypływu gazu z przestrzeni międzyrurowych w warunkach otworowych. Dla wybranych otworów zrealizowanych na przedgórzu Karpat określono wartości przyczepności kamienia cementowego do próbki rdzenia i przepuszczalności dla gazu ze względu na parametry reologiczne zastosowanych płuczek wiertniczych oraz właściwości inhibitacyjne płuczek i cieczy przemywających. Wyniki badań wykazały, że w celu poprawy szczelności na kontakcie kamień cementowy–skała oraz ograniczenia przepuszczalności dla gazu, przed zabiegiem cementowania należy przeprowadzić modyfikację właściwości reologicznych płuczki otworowej oraz stosować odpowiednie ciecze przemywające charakteryzujące się właściwościami inhibitacyjnymi.
EN
This article describes the impact of the technological properties of drilling muds and spacer fluids on the quality of the annular space sealing at the cement stone – rock contact. Evaluation of the properties of these liquids was made on the basis of laboratory tests in relation to the size of the outflow of gas from the annular space in borehole conditions. For selected boreholes completed in the Carpathian Foredeep, the adhesion of the cement stone to core samples and gas permeability due to the rheological and inhibitive parameters of used drilling muds and spacer fluids was identified. Obtained results showed that in order to improve sealing quality at the cement stone – rock contact and to reduce gas permeability, cementing should be preceded by the modification of the rheological properties of drilling mud and in addition proper spacer fluids with appropriate inhibitive properties should be used.
W artykule zaprezentowano wyniki badań nad doborem składników do płuczki wiertniczej umożliwiających zastosowanie jej do wiercenia głębokich otworów (w warunkach HTHP) oraz wyniki badań nad określeniem wpływu materiałów obciążających o specjalnie dobranych właściwościach na parametry technologiczne płuczek wiertniczych w warunkach HTHP. W ramach przedstawionych badań zaproponowano skład płuczki wiertniczej o parametrach technologicznych odpowiednich dla płuczek stosowanych w warunkach HTHP. W badaniach uwzględniono wpływ materiałów obciążających o odpowiedniej granulacji na parametry reologiczne i filtrację płuczek w warunkach HTHP.
EN
The article presents the results of the selection of drilling fluid components, which allow to use them at high temperature and pressure (HTHP) and studies on determining the impact of weighting materials of specially selected properties on the technological parameters of drilling fluids in HTHP conditions. As part of this research the drilling fluid technology parameters relevant for muds used in HTHP conditions was proposed. The study takes into account the impact of weighting materials of adequate granulation on rheological parameters and fluid loss in HTHP conditions.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents an overview of the currently used inhibited drilling fluids with the ability to reduce the hydration of the shale. Based on literature data the possibility of using drilling muds in shale formations was analysed. The rest of the article presents the results of research intended to select new chemicals used as inhibitors of the hydration of rocks in drilling muds for drilling in shale. In this study agents such as a new type of polyglycol, an alkoxy derivative of butanol and an amine compound were used. New types of inhibitors were used in the composition of drilling fluids developed for drilling in shale. The carried out investigations of thermal resistance, resistance to pollution with mono- and multivalent ions, and studies on their impact on the disintegration of Miocene shale have shown that the developed muds have suitable technological parameters, are resistant to pollution with bivalent metal ions and temperature, and provide effective protection against Miocene shale hydration up to 100%. The investigations were performed under the Blue Gas project
PL
W artykule przedstawiono przegląd obecnie stosowanych płuczek wiertniczych inhibitowanych wykazujących zdolność ograniczania niekorzystnych zjawisk fizykochemicznych zachodzących w układzie łupek ilasty–płuczka wiertnicza. W oparciu o dane literaturowe przeanalizowano możliwości wykorzystania do wierceń w formacjach łupkowych obecnie stosowanych płuczek inhibitowanych. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań mające na celu wytypowanie nowych środków chemicznych spełniających rolę inhibitorów hydratacji skał w płuczkach wiertniczych przeznaczonych do przewiercania skał ilastych. W przeprowadzonych badaniach zostały zastosowane środki takie jak: nowy rodzaj poliglikolu, alkoksylowa pochodna butanolu oraz związek aminowy. Nowe rodzaje inhibitorów znalazły zastosowanie w opracowanych składach płuczek wiertniczych do przewiercania skał ilastych. Przeprowadzone badania odporności termicznej, odporności na skażenie jonami jedno- i wielowartościowymi oraz badania ich wpływu na dezintegrację łupka mioceńskiego wykazały, że opracowane płuczki charakteryzują się odpowiednimi parametrami technologicznymi, są odporne na skażenie jonami metali dwuwartościowych i podwyższoną temperaturę oraz zapewniają skuteczną ochronę łupka mioceńskiego przed hydratacją nawet do wartości bliskich 100%. Przedstawione badania wykonano w ramach projektu Blue Gas – Polski Gaz Łupkowy
The selection of the relevant components the drilling of 5mud can reduce the occurrence of negative physical-chemical phenomena observed between shales and drilling mud. The purpose of laboratory examination was to estimate the impact of different polymer inhibitors for hydration of clays and shales. A laboratory test were performed in order to estimate the concentration of polymer inhibitors in preventing the phenomena taking place in contact with the shale rocks – drilling mud. Also, research the influence a drilling fl uids containing different kinds of hydration inhibitors on swelling and clays and shales dispersion.
Clay shale rocks large intervals drilling generates a serious issues caused by hydration, swelling and dispersion of clay rock. Those reactions might lead to break-downs and complications in drilling as the consequences of borehole wall stability loss that have source in cave effect (occurrence of caverns and cavings) and borehole diameter sharp decreasing. Therefore, the outcomes of the research that have been undertaken are muds formulas adjusted for drilling various clay rock intervals.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W rejonach występowania warstw gazonośnych prowadzone są od wielu lat badania mające na celu rozpoznanie wystąpień ekshalacji gazu. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, których celem było poznanie wpływu cieczy wiertniczych o określonym składzie na właściwości przewiercanych skał, ze szczególnym uwzględnieniem badań dyspersji łupku mioceńskiego w środowisku cieczy stosowanych podczas wiercenia i cementowania otworów w rejonach występowania ekshalacji gazu. Uzyskane wyniki pozwoliły na ocenę wpływu płuczek wiertniczych na stopień zabezpieczenia łupku mioceńskiego przed niekorzystnym oddziaływaniem cieczy przemywających i filtratu z zaczynów cementowych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowanie w składzie płuczek, do wierceń w rejonach występowania płytkiego miocenu, dodatkowych inhibitorów hydratacji skał lub użycie zamiast nich inhibitorów bardziej efektywnych, przyczyni się do lepszego zabezpieczenia łupku mioceńskiego przed niekorzystnym oddziaływaniem filtratu z zaczynu cementowego. Ustalono również, że ważnym czynnikiem mającym wpływ na jakość cementowania jest grubość osadu filtracyjnego powstającego na ścianie otworu.
EN
In areas where gas-bearing layers are present, research aimed at identifying instances of gas exhalation has been carried out for many years. The article presents the results of laboratory tests, which were aimed at investigating the effect of drilling fluids with a specific composition on the properties of drilled rocks with special emphasis on research in Miocene shale dispersion in liquid medium used during drilling and cementing holes in the areas of gas exhalation occurrence. The results made it possible to assess the impact of drilling fluid on the degree of Miocene shale protection against the adverse effects of washing liquid and filtrate of cement slurries. On the basis of studies carried out, it was found, that the composition of fluids used for drilling in the areas of shallow Miocene occurrence, additional inhibitors of hydration of rocks or the use of more efficient inhibitors, resulted in better protection of the Miocene shale against the adverse effects of the filtrate from the cement slurry. It was also agreed that an important factor influencing the quality of cementing is the thickness of the filter cake formed on the wall of the hole.
W referacie przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad określeniem zdolności enzymów i utleniaczy do rozkładu polimerów stosowanych w składach płuczek wiertniczych, na podstawie pomiarów parametrów reologicznych zawiesin koloidalnych polimerów i płuczek wiertniczych. Badania te prowadzono przy różnym pH i zasoleniu (NaCI) i dotyczyły one wpływu wybranych środków (utleniaczy i enzymów) na parametry reologiczne płuczek wiertniczych. Do badań użyto płuczek wiertniczych o składach stosowanych przez serwisy płuczkowe na przedgórzu Karpat oraz na Niżu Polskim. Wybrane do badań płuczki zawierały w swoim składzie zarówno koloidy ochronne typu skrobiowego, jak i celulozowego, co pozwoliło na dobór odpowiednich środków (utleniaczy i enzymów) w zależności od typu użytego w składzie płuczki zestawu polimerów. Badania z udziałem płuczek wykonywano głównie w warunkach symulujących warunki otworowe, tj. w obecności zwiercin i skażeń chemicznych oraz w podwyższonej temperaturze. Uzyskano pozytywne wyniki odnośnie możliwości upłynniania płuczki bezpośrednio przed cementowaniem, a również możliwości zastosowania utleniaczy i enzymów w składach cieczy przemywających do usuwania osadów filtracyjnych.
EN
The paper presents the results of laboratory tests to determine the ability of enzymes and oxidants to degrade the polymers used in the composition of drilling fluids from measurements of the rheological parameters of colloidal suspensions of polymers and drilling fluids. These studies were carried out at different pH and salinity (NaCI), they relate to impact of oxidants and enzymes on rheological parameters of drilling fluids. Muds used in the study are applied by the drill sites in the foothills of the Carpathians and the Polish Lowlands. Muds selected for study included in its composition, both protective colloids such as starch and cellulose which allowed the selection of oxidants and enzymes, depending on the type of polymers used in the composition of a mud. Studies of drilling muds was performed under borehole conditions, i.e. presence of cuttings and chemical contamination and high temperatures. Positive results were achieved regarding the possibility of thinning of mud just before cementation, and the possibility of using oxidants and enzymes in the composition of the washing fluids to remove filter cake.
Celem tego rozdziału jest wskazanie roli i zadań płuczki wiertniczej w procesie pozyskiwania gazu z formacji łupkowych. Przedstawiono kryteria doboru składu i właściwości płuczek wiertniczych do przewiercania formacji łupkowych występujących w różnych warunkach geologiczno-złożowych. Przeanalizowano możliwości wykorzystania, w utworach łupków ilastych występujących na obszarze Polski, opracowanych w INiG inhibitowanych płuczek wiertniczych i ich modyfikacji. Przeprowadzone kompleksowe prace interpretacyjne archiwalnych profilowań geofizycznych i badania geochemiczne dostarczyły informacji geologicznych o występowaniu na obszarze Polski gazu uwięzionego w łupkach dolnego paleozoiku, które związane są głównie z utworami ordowiku oraz syluru basenu bałtyckiego i lubelsko podlaskiego, jak również bloku małopolskiego. Utwory te, wykształcone w facjach: iłowcowej, iłowcowo-mułowcowej i mułowcowej o dużej miąższości oraz niskiej przepuszczalności i porowatości, zalegają na głębokościach od 500 do 4500 m [13, 19]. Ze względu na zawartość substancji organicznej tworzą ciemne osady nazywane czarnymi łupkami. Na podstawie tych prac, obszar występowania czarnych łupków ilasto-mułowcowych w utworach syluru i ordowiku uznano za najbardziej perspektywiczny do poszukiwania i udostępniania zakumulowanego w nich gazu ziemnego. Niekonwencjonalne złoża gazu ziemnego mogą również występować w kompleksach łupków ilastych utworów dolnego karbonu w strefie wielkopolskiej na obszarze monokliny przedsudeckiej oraz w mioceńskich utworach ilasto-mułowcowych na obszarze zapadliska przedkarpackiego [20].
EN
The goal of this article was to describe the role and tasks of the drilling fluid in the process of shale gas extraction. Criteria were presented for selecting the composition and properties of drilling fluids for drilling through the shale formations in different geological and deposit conditions, based on the experience of foreign companies. Also, the analysis was performed of possibilities of using inhibited drilling fluids and their modifications developed at the Oil and Gas Institute, in shale deposits in the area of Poland. The analysis of initial tests carried out at the Oil and Gas Institute demonstrates that the drilling fluid is one of the most important factors playing the basic role in optimization of the processes of drilling directional and horizontal boreholes in shale gas formations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.