Очистка ствола скважины при бурении нефтяных и газовых скважин: обзор химии очистки ствола и инженерных параметров

Эффективная очистка ствола скважины в процессе бурения имеет решающее значение для поддержания высокой механической скорости проходки и обеспечения плавного бурения, что позволяет свести к минимуму осложнения и повысить экономическую эффективность буровых работ. Этот процесс включает несколько важных факторов, в том числе прихваты бурильной колонны, высокую концентрацию шлама в затрубном пространстве, интенсивные вибрации бурильной колонны, колебания эквивалентной плотности циркуляции, поглощения, осложнения, связанные с контролем скважины, геомеханическую неустойчивость интервала ствола, затяжки и посадки при спуско-подъёмных операциях, а также чрезмерное использование химических добавок для обработки интервалов ствола и бурового раствора. Для повышения эффективности очистки ствола могут применяться различные подходы, включая корреляционные зависимости, методики, технические разработки, алгоритмы, оборудование, графики, промысловый опыт, химические обработки и экспериментальные исследования. Разработка моделей очистки ствола важна для их использования в качестве индикаторов очистки, обеспечивающих оптимизацию эффективности бурения. В статье представлен всесторонний обзор сложной области очистки ствола скважины в нефтегазовой промышленности. Рассмотрены методы, инструменты, модели и химические добавки, а также вопросы инженерии бурения, технологических операций и химии. Для обеспечения выноса бурового шлама, поддержания устойчивости интервала ствола, охлаждения и смазки долота, а также передачи гидравлической мощности в статье раскрываются важные функции буровых растворов. Также рассматривается значение химических добавок, включая наночастицы, природные, модифицированные и синтетические полимеры, для сохранения устойчивости ствола скважины, повышения эффективности бурения и снижения износа долота. В заключение приведены рекомендации для дальнейших исследований, направленных на уточнение механизмов очистки ствола и содействие повышению эффективности бурения.