Математическую модель для минимизации осложнений, возникающих при бурении нефтяных и газовых скважин, создали ученые Томского политехнического университета (ТПУ), 20 июля сообщает пресс-служба вуза.

Результаты исследования модели были представлены в статье «Новая эффективная модель очистки ствола скважины для оптимизации производительности бурения в режиме реального времени», опубликованной в журнале Applied Sciences (Q2, IF: 2,838).

Для очистки ствола скважины, поддержания гидростатического давления, создания фильтрационной корки на стенах скважин и ряда других функций при бурении скважин используется специальная технологическая жидкость — буровой раствор.

Качество бурового раствора обычно оценивается с помощью лабораторных испытаний. При этом правильный подбор состава раствора и параметров бурения, отмечают ученые, могут увеличить скорость проходки и свести к минимуму возникающие в процессе бурения проблемы — обвалы, прихваты (потеря подвижности колонны) и другие.

Руководитель проекта, директор Научно-образовательного центра нефтегазовой химии и технологии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Константин Минаев отметил, что «в идеальном случае не человек в лаборатории должен измерять параметры раствора: желательно, чтобы работала математическая модель», и добавил, что работа модели, разработанной в ТПУ, была опробована на действующих скважинах в Саудовской Аравии.

Ученые, используя параметры конкретных скважин, вводили их в математическую модель и получали на выходе результаты, которые во всех случаях совпали с результатами работы этих скважин.

Эксперимент с двумя скважинами показал, что применение новой модели обеспечило рост проходки в скважине примерно в 1,6 раза и снижение крутящего момента на 44%.

Модель ученых ТПУ применима к любой скважине, а кроме того, на ее основе можно создать приложение для работы сервисной компании или конкретного недропользователя.

«Раньше индексы очистки больше были нацелены на вертикальные скважины. Теперь же наклонно-направленные скважины или со значительным горизонтальным участком ствола. Мы планируем разработать стенд со скважинами с изменяемым углом протяженностью около шести метров. Тогда мы сможем в реальности показать, как идет очистка. Планируем опробовать различные режимы и параметры промывки, разные типы растворов», — рассказал Константин Минаев.