Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Sciences (Q2, IF: 2,838).
При бурении скважин используется специальная технологическая жидкость – буровой раствор. В числе функций, которые выполняют буровые растворы, очистка ствола скважины, поддержание гидростатического давление, создание фильтрационной корки на стенах скважин и другие. Функциональность бурового раствора традиционно оценивается при помощи лабораторных испытаний. Правильный подбор состава раствора и параметров бурения, по словам ученых, позволяет увеличить скорость проходки и минимизировать возникающие в процессе сложности – обвалы, прихваты и другие.
«В идеальном случае не человек в лаборатории должен измерять параметры раствора: желательно, чтобы работала математическая модель. Работа соавтора разработки, аспиранта Аль-Шаргаби Мохаммед Абдулсалам Таха Саллама как раз на это и была нацелена: установить критерии и выстроить модель. Чтобы, зная часть параметров, оптимизировать параметры бурового раствора, режимы бурения для обеспечения наилучшего функционирования строительства скважины, минимизации осложнений», — рассказал журналистам «Интерфакс» руководитель проекта, директор Научно-образовательного центра нефтегазовой химии и технологии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Константин Минаев.
Он добавил, что работа модели была опробована на действующих скважинах в Саудовской Аравии. Политехники, используя параметры скважин, применяли их в математической модели, получая на выходе результат ее работы. Во всех случаях он совпал с тем, как на самом деле работает скважина.
В ходе эксперимента с двумя скважинами ученые выяснили, что благодаря применению новой модели проходка в скважине может вырасти примерно в 1,6 раза, а крутящий момент снижается на 44 %. При этом модель можно применить к любой скважине, а также создать на основе формулы приложение для работы сервисной компании или самого 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», — добавил Константин Минаев.