Влияние бурового раствора на величину потенциала спонтанной поляризации при каротаже скважин

В настоящее время существует большое количество разновидностей буровых растворов, которые помогают облегчить бурение скважин. При этом работа над эффективностью бурового раствора требует достаточных больших денежных вложений, так как раствор должен сохранять свои характеристики при бурении, остужать бурильные инструменты, предотвращать обвал скважин, наносить как можно меньший вред экологии окружающей среды. Но есть и обратная сторона в том, что компоненты бурового раствора усложняют обработку результатов геофизических исследований скважин методами электроразведки — это может привести к неправильной интерпретации данных каротажа, искажающей определение залегания горных пород, завышенной или заниженной оценке водных, газовых или нефтяных запасов исследуемых пластов–коллекторов или других требуемого для добычи минерального сырья. В данной статье приведены основные виды и характеристики буровых растворов. Рассмотрено влияние бурового раствора на величину электрического потенциала при каротаже методом спонтанной поляризации, учитывающей такие параметры, как кинематическая вязкость, динамическая вязкость, плотность, удельное электрическое сопротивление бурового раствора, диаметр скважины, подвижность и радиус ионов растворов, адсорбция, создающая двойной электрической слой на границе пласт–скважина.

Исламгалиев Д. В., Ратушняк А. Н. Влияние бурового раствора на величину потенциала спонтанной поляризации при каротаже скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11-1. — С. 46—54. DOI: 10.25018/0 236_1493_2021_111_0_46.

Исламгалиев Дмитрий Владимирович — ст. преподаватель кафедры математики, Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, email: Dmitriy. Islamgaliev@m.ursmu.ru;
Ратушняк Александр Николаевич — канд. техн. наук, заведующий лабораторией электрометрии, Институт геофизики Уральского отделения РАН им. Ю. П. Булашевича, Екатеринбург, 620016, еmail: geo_info@mail.ru.

Исламгалиев Д. В., Dmitriy.Islamgaliev@m.ursmu.ru

1. Ахметзянов Р. Р., Жернаков В. Н. Моделирование свойств бурового раствора при различных составах и концентрациях неорганических солей // Нефтяное хозяйство.– 2019.–№4.– С. 33—37. DOI: 10.24887/0028—2448—2019—4-33—37.

2. Базаев В. К., Валиев Н. Г., Симисинов Д. И. Физико-механическое обоснование гидравлического разрушения пород при скважинно-гидравлической разработке россыпных месторождений // Горный журнал.– 2015.– № 12.– С. 25—27. DOI: 10.17580/gzh.2015.12.05.

3. Гельфгат М. Я. Технологии бурения скважин в России — истоки и перспективы развития // Вестник ассоциации буровых подрядчиков.– 2015.– № 4.– С. 21—32.

4. Камбулов Е. Ю., Мязин Т. О. Проблемы сервиса буровых растворов в условиях импортозамещения // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 7. – С. 76—81. DOI: 10.24887/0028—2448—2017—9-76—81.

5. Юркив Н. И., Поликарпов А. Д., Прохоренко Н. А., Аристова Ю. В. Буровые растворы // Энергои ресурсосбережение: промышленность и транспорт.– 2016.– № 1(13).– С. 28—32.

6. Badrul M. J. Technology Focus: Drilling and Completion Fluids // Journal of Petroleum Technology. — 2020, no. 72 (11), pp. 49. DOI: 10.2118/1120—0049-JPT

7. Cheraghian G., Wu Q., Mostofi M., Li M. C., Afrand M., Sangwai J. S. Effect of a novel clay/silica nanocomposite on water-based drilling fluids: Improvements in rheological and filtration properties // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects.– 2018, Vol. 555, pp. 339—350. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2018.06.072

8. Di W. Applications of Nanomaterials in Wellbore Fluids in Oil and Gas Fields // Trans Tech Publications Ltd, Switzerland.– 2021, Vol. 881, pp. 33—37. DOI: 10.4028/scientific. net/KEM.881.33

9. Liu F., Wang Y. Synthesis and Performance Study and of Nanomaterial Used to Stabilize the Reversible Invert Emulsion Drilling Fluid //Trans Tech Publications Ltd, Switzerland.– 2017. Vol. 744, pp. 498—505. DOI: 10.4028/scientific.net/KEM.744.498

10. Булатов А. И., Проселков Ю. М., Шаманов С. А. Техника и технология бурения нефтяных скважин. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр». — 2003. — 1007 с.

11. ИТС 29—2017 «Добыча природного газа»: приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2017 г. № 2844 (введен с 1 июля 2018 года). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

12. Овчинников В. П., Аксенова Н. А. Буровые промывочные жидкости // Тюмень: Изд-во «Нефтегазовый университет» . — 2008. — 309 с.

13. Технологический проект на строительство разведочной скважины №103 Среднеботуобинской площади. — Республика Саха (Якутия): ООО «Таас-Юрях Нефтегазодобыча» (ПАО «НК «РОСНЕФТЬ»). — 2018.

14. ИТС 28—2017 «Добыча нефти»: приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2017 г. № 2838 (введен с 1 июля 2018 года). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

15. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / Пер. с англ. канд. физ.-мат. наук В. А. Эльтекова и канд. хим. наук Ю. А. Эльтекова; под ред. чл.-кор. АН СССР К. В. Чмутова// Москва: Мир. — 1970. — 407 с.

16. ГОСТ 6258—85 «Нефтепродукты. Метод определения условной вязкости»: утвержден и введен постановлением Государственного комитета СССР по стандартизации от 21марта 1985 г. N 659 (с изменением № 1, утвержденным в июне 1990 г. ИУС 10—90). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

17. ГОСТ 33213—2014 (ISO 10414—1:2008) «Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях. Растворы на водной основе»: межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации от 22 декабря 2014 г. N 73-П (приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5июня 2015 г. N 571-ст введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2016 г.). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

18. ГОСТ 33—2016 «Нефть и Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической и динамической вязкости»: межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации от 27 сентября 2016 г. N 91-П (приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 апреля 2017 г. N 336-ст введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

19. Viswanath D. S., Ghosh T. K., Prasad D. H.L., Dutt N. V.K., Rani K. Y. Viscosity of liquids // The Netherlands: Springer. — 2007. — 660 p.

20. Stefan K., Lucas K. Viscosity of dense fluids // The Netherlands: Springer; USA, New York: Business Media. — 1979. — 267 p.

21. Assael M. J.; et al. Reference Values and Reference Correlations for the Thermal Conductivity and Viscosity of Fluids // Journal of Physical and Chemical Reference Data 47, 021501.– 2018. DOI: 10.1063/1.5036625