Ocena wpływu cieczy przemywających na jakość zacementowania rur w otworze wiertniczym po użyciu płuczki glikolowo-potasowej W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad sformułowaniem składu cieczy przemywających pozwalających uzyskać wysoką jakość zacementowania kolumn rur okładzinowych po stosowaniu przy wierceniu płuczki glikolowo-potasowej. W toku badań sprawdzono wpływ pięciu rodzajów cieczy przemywających oraz wody na wartość przyczepności na kontakcie stwardniały zaczyn cementowy-skała. Zacementowane próbki rdzeni skalnych były sezonowane w temperaturze 20°C oraz 80°C przez okres dwóch i siedmiu dni, a następnie wyniki badania przyczepności odnoszono do przyczepności bazowej. Po analizie uzyskanych rezultatów wytypowano środki, których użycie zapewnia najwyższą efektywność usuwania osadu wytworzonego przez płuczkę wiertniczą.Słowa kluczowe: płuczka glikolowo-potasowa, ciecz przemywająca, cementowanie, ekshalacje gazu.The impact of wash fluids on the quality of casing cementing after using glycol based drilling mudThe article presents results of laboratory tests, on the formulation of wash fluids composition, which allow to obtain high quality casing cementing after using glycol based drilling mud. During the studies the impact of five types of wash fluids, on the value of adhesion between set cement slurry and rock was tested. Cemented rock cores were kept at 20°C and 80°C for a period of two and seven days, and then the adhesion test results were compared to the base adhesion. After analysis of the obtained results, several agents were selected, the use of which provides the highest efficiency in the removal of mud cake created by the drilling fluid.Key words: glycol based drilling mud, wash fluid, cementing, gas migration.Spośród wszystkich operacji wykonywanych w czasie wiercenia otworów wydobywczych (ropy lub gazu) rurowanie i cementowanie przestrzeni pierścieniowej należą do najbardziej istotnych działań. Trwałość i efektywność wydobycia zależą w bardzo dużym stopniu od sukcesu tego etapu. Jednym z najważniejszych wymogów stawianych przed zabiegiem cementowania kolumn rur okładzi-nowych jest to, aby stwardniały zaczyn cementowy tworzył maksymalnie szczelne i trwałe połączenie między rurami a skałą. Mimo dużego postępu w technice cementowania i coraz bardziej nowoczesnych składów stosowanych zaczynów cementowych ciągle zdarzają się nieudane zabiegi. Sytuacje takie występują głównie w utworach ilastych i zailonych [4,7].Przy przewiercaniu warstw ilasto-łupkowych stosuje się płuczki wiertnicze inhibitowane, co oznacza, że wykazują one zdolność przeciwdziałania dyspersji i pęcznieniu materiałów ilastych. Obecnie wykorzystuje się głównie płuczki polimerowo-potasowe i glikolowo-potasowe, różniące się mechanizmami inhibitowania hydratacji skał ilasto-łupko-wych, wynikającymi z właściwości fizykochemicznych zastosowanych inhibitorów polimerowych. Badania wykonane do tej pory wskazują, że płuczka glikolowo-potasowa skuteczniej zapobiega zjawisku hydratacji i dyspersji w trakcie Wprowadzenie

No abstract

An analysis of the possibilities of using new types of polymeric inhibitors in the technology of drilling fluids in shale formations 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.

No abstract

Ocena wpływu poliwinyloaminy na inhibitujące właściwości płuczki wiertniczej 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 (-NH 2) 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. Słowa kluczowe: inhibitowana płuczka wiertnicza, warstwy ilasto-łupkowe, polimerowy inhibitor hydratacji, poliwinyloamina. Impact assessment of polyvinylamine on the inhibition properties of drilling mud 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 (-NH 2) 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.