Новый изоляционный материал на основе цемента и «сшитого» полимера разработали ученые института ПермНИПИнефть и Пермского Политеха. Он адаптируется к особенностям структуры пласта и предотвращает осложнения при строительстве скважин. Об этом Информагентство «Девон» узнало из сообщения ПНИПУ.

Сегодня для промывки скважины и инструмента от частиц породы (шлама) используют буровой раствор. Из-за того, что пласт содержит различные трещины, часто жидкость уходит в них. В результате пласт поглощает в себя большой объем бурового раствора.

Если потери превышают 15 кубометров в час, то это называют катастрофическим поглощением. Подобное явление характерно для пород с наличием больших карстовых провалов и крупных трещин в пласте.

Такие поглощения часто встречаются на месторождениях Республики Коми и Западной Сибири. Это приводит к остановке строительства скважин и большим затратам.

Низко- и среднеинтенсивные поглощения успешно изолируются с помощью стандартных технологий. В иных случаях пустоты изолируют за счет постепенного заполнения пустот тампонажными (перекрывающими) материалами. Например, на основе цемента.

Но их применение не всегда эффективно, так как цементный раствор сильно растекается, не закупоривая трещины. Из-за этого нужно закачивать в скважину большой объем материала, что финансово невыгодно.

В этих случаях используют составы на основе сшитых полимеров. Их молекулы «сшиваются» между собой, образуя более плотную связанную структуру. В итоге получается упругий гель без водоотдачи. Такой состав может адаптироваться к различному объему канала. Но под действием давления затвердевшая структура такого геля разрушается.

Поэтому ученые «ПермНИПИнефти» (филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг») и Пермского Политехнического университета разработали новый состав. Он объединяет свойства сшитого геля и цементного раствора.

Реагент предотвращает растекание материала и выдерживает давление, возникающее при строительстве скважины. Также он адаптируется к структуре трещиноватого пространства пласта. Сшивающийся тампонажный изоляционный материал получил название «СТИМ».

«После смешивания состав проходит три фазовых перехода, - объясняет аспирант кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Андрей ПРЕДЕИН. - В скважину он закачивается как жидкость и в таком же состоянии движется по бурильным трубам».

В нижней части колонны происходит «сшивка». В зону поглощения состав попадает уже в упругом состоянии. Это не дает ему растекаться по трещиноватой полости. После материал затвердевает и набирает прочность. Это позволяет ему противостоять гидродинамическим давлениям, возникающим при последующем процессе строительства скважины, говорит ученый.

Необходимые свойства обеспечиваются за счет использования базового состава и полимера. В первый входят цемент, жидкость затворения и функциональные добавки.

Такая комбинация позволяет нам получить однородную смесь, — поделился доцент этой же кафедры, к.т.н. Александр МЕЛЕХИН. – Ее плотность и время загустевания могут быть подобраны в соответствии с геолого-технологическими условиями путем добавления обычных добавок —замедлителей для цемента».

Новый состав отличается коротким сроком схватывания (пять минут), отмечают в «ПермНИПИнефти». Он устойчив к размыванию в условиях движения пластовых вод. Разработка позволит сократить закачку изоляционных составов, а также сроки борьбы с осложнениями при строительстве скважин.