Комплексы для непрерывного мониторинга параметров буровых растворов в процессе бурения

Введение. В статье приведен обзор существующих комплексов (модулей) для непрерывного мониторинга параметров буровых растворов в автоматическом режиме.

Цель. Обосновать необходимость разработки комплекса (модуля), который позволит объединить существующие технологии и сделать шаг вперед в области автоматизации процессов в части контроля параметров буровых растворов.

Материалы и методы. В текущих реалиях строительства скважин контроль параметров буровых растворов практически на всех буровых, работающих на территории России (возможно, за исключением немногочисленных шельфовых проектов), осуществляется инженером по растворам, как правило, представителем сервисной компании. Полный анализ параметров раствора в зависимости от количества персонала, скорости проходки, сложности или важности скважины может проводиться от 2 до 6 раз в сутки [1, 2]. Замеры плотности и условной вязкости могут быть выполнены представителем буровой бригады с большей частотой для оперативной корректировки. Вследствие такой низкой дискретности измерений велика вероятность существенного отклонения параметров буровых растворов от проектных значений. В результате существенно возрастает возможность возникновения различных осложнений как геологического, так и технологического характера.

Результаты. В ходе анализа информации из открытых источников определены наиболее перспективные с точки зрения применения в текущих условиях комплексы (модули), оценены их положительные и отрицательные стороны.

Заключение. Обоснована необходимость разработки комплекса (модуля) для автоматизации процессов в части контроля параметров буровых растворов.

1. ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008) Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях. Растворы на водной основе.

2. ГОСТ 33697-2015 (ISO 10414-2:2011) Растворы буровые на углеводородной основе. Контроль параметров в промысловых условиях.

3. Третьяк А.Я., Рыбальченко Ю.М. Теоретические исследования по управлению буровым раствором в осложненных условиях // Изд-во вузов Сев.-Кав. регион, технич. науки. — 2006. — № 7. — С. 56–61.

4. Чихоткин В.Ф., Третьяк А.Я., Рыбальченко Ю.М., Бурда M.Л. Буровой раствор и управление его реологическими свойствами при бурении скважин в осложненных условиях // Бурение и нефть. — 2007. — № 7–8. — С. 58–160.

5. ГОСТ Р 53375-2016 Скважины нефтяные и газовые. Геолого-технологические исследования. Общие требования 4.

6. Jan Ole Skogestad, Manuel Aghito, Jelmer Braaksma and Jan Atle Andresen, Jan Ove Brevik, George Gibbs Smith. Pilot test for automated mud management leverages real-time monitoring, hydraulic modeling. [Drilling Contractor] 2019, no. 9–10.

7. Ebikebena M. Ombe; Odai A. Elyas; Tamer Abdul Qader; Mohammed Mehdi. Application of a Real Time Mud Density and Rheology Monitoring System to Enhance Drilling in High Pressure High Temperature Gas Wells with MPD Systems International “Petroleum Technology Conference” — (Dhahran, Kingdom of Saudi Arabia, January 2020). Paper Number: IPTC-19909-Abstract.

8. https://www.aspectimaging.com

9. Sercan Gul, Eric van Oort, Chris Mullin, and Doug Ladendorf. Automated Surface Measurements of Drilling Fluid Properties: Field Application in the Permian Basin “Unconventional Resources Technology Conference” — (Denver, Colorado, 22–24 July 2019).

10. Tore Stock, Egil Ronaes, Truls Fossdal, Johnny Bjerkaas. The Development and Successful Application of an Automated Real-Time Drilling Fluids Measurement System — SPE Intelligent Energy International — (Utrecht, The Netherlands, March 2012). Paper Number: SPE-150439-MS.

11. https://amcmud.com/product/imdex-mud-aid/

12. https://www.ofite.com/products/product/2585-mud-watcher

13. Clint Galliano and André Rand of Halliburton; and Steve Sparling and Pat Watson of Anadarko / Automating drilling fluid analysis / Offshore Engineer / April 1, 2016