Обзор возможности использования афронсодержащих растворов при бурении нефтегазовых скважин
Аннотация
Рассмотрены возможности применения афронсодержащих буровых растворов при вскрытии нефтегазовых пластов с пониженным пластовым давлением, трещиноватостью и повышенным риском поглощений. Афроны представляют собой газовые микропузырьки, стабилизированные оболочкой из поверхностно-активных веществ, полимеров и водной фазы; такая структура позволяет временно перекрывать поры и микротрещины, снижая фильтрацию и повреждение призабойной зоны. Обобщены основные преимущества технологии: уменьшение плотности промывочной жидкости, сохранение проницаемости коллектора, улучшение выноса шлама, совместимость со стандартным оборудованием и возможность экологической модификации рецептур. Отдельно проанализированы ограничения, связанные с термической деструкцией полимеров, чувствительностью к концентрации ПАВ, высокой вязкостью при малых скоростях сдвига и снижением эффективности в крупнотрещиноватых породах. Показано, что дальнейшее развитие афроновых систем связано с использованием термостойких минералов, биоразлагаемых ПАВ, нанодобавок и адаптивных рецептур.
Список литературы
2. Рабаев Р. У. К вопросу применения афронсодержащих буровых растворов для бурения скважин в осложненных условиях на месторождениях черноморского шельфа // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2021. — № 5. — С. 9–23. DOI: 10.17122/ntj-oil-2021-5-9-23.
3. Pasdar M., Kazemzadeh E., Kamari E. et al. Insight into the behavior of colloidal gas aphron (CGA) fluids at elevated pressures: An experimental study // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. — 2018. — Vol. 537. — P. 250–258. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2017.10.001.
4. Ahmadi M. A., Galedarzadeh M., Shadizadeh S. R. Colloidal gas aphron drilling fluid properties generated by natural surfactants: Experimental investigation // Journal of Natural Gas Science and Engineering. — 2015. — Vol. 27, Part 2. — P. 1109–1117. DOI: 10.1016/j.jngse.2015.09.056.
5. Zhu W., Zheng X. Поверхностно-активное вещество на основе n-алкилированного глицина: эффективная высокотемпературная биоразлагаемая пенообразующая добавка для буровых растворов с использованием коллоидного газового афрона // Нефтехимия. — 2021. — Т. 61, № 6. — С. 909–925. DOI: 10.31857/S0028242121060162.
6. Arabloo M., Pordel Shahri M. Experimental studies on stability and viscoplastic modeling of colloidal gas aphron (CGA) based drilling fluids // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2014. — Vol. 113. — P. 8–22. DOI: 10.1016/j.petrol.2013.12.002.
7. Tabzar A., Wood D. A. Gas-aphron drilling fluids enhanced with silica nanoparticles and biosurfactant // Sustainable Natural Gas Drilling. — 2024. — Vol. 4. — P. 325–354. DOI: 10.1016/B978-0-443-13422-7.00004-0.
8. Hassani A. H., Ghazanfari M. H. Improvement of non-aqueous colloidal gas aphron-based drilling fluids properties: Role of hydrophobic nanoparticles // Journal of Natural Gas Science and Engineering. — 2017. — Vol. 42. — P. 1–12. DOI: 10.1016/j.jngse.2017.03.005.
9. Sakhaei Z., Ghorbani-Saadatabadi N., Escrochi M. Mechanistic insight into the colloidal gas aphrons stability in the presence of petroleum hydrocarbons // Fuel. — 2024. — Vol. 368. — 131576. DOI: 10.1016/j.fuel.2024.131576.
10. Рабаев Р. У. Опыт первичного вскрытия газоносного горизонта с афронсодержащим буровым раствором при строительстве скважины на шельфе // Нефтяная провинция. — 2021. — № 4(28), ч. 2. — С. 435–453. DOI: 10.25689/NP.2021.4.435-453.
11. Zhu W., Zheng X., Li G. Micro-bubbles size, rheological and filtration characteristics of Colloidal Gas Aphron (CGA) drilling fluids for high temperature well: Role of attapulgite // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2020. — Vol. 186. — 106683. DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106683.
12. Keshavarzi B., Javadi A., Bahramian A., Miller R. Formation and stability of colloidal gas aphron based drilling fluid considering dynamic surface properties // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2019. — Vol. 174. — P. 468–475. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.11.057.
13. Малышкин М. М. Экологизация технологии бурения скважин // Записки Горного института. — 2013. — Т. 203. — С. 63–66.
14. Патент RU 2839514 C1, МПК C09K 8/24, B82B 3/00. Способ приготовления наноафронного бурового раствора: № 2024123938: заявл. 19.08.2024: опубл. 05.05.2025 / Иванова Т. Н.; заявитель ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет». — 21 с.
15. Agwu O. E., Akpabio J. U., Ekpenyong M. E., Inyang U. G. et al. A critical review of drilling mud rheological models // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2021. — Vol. 203. — 108659. DOI: 10.1016/j.petrol.2021.108659.
Сведения об авторах
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия В.О., д. 2
E-mail: Leusheva_EL@pers.spmi.ru
Морозов Александр Олегович, студент, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия В.О., д. 2
E-mail: alexandr.05_07@mail.ru
Руссков Дмитрий Андреевич, студент, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия В.О., д. 2
E-mail: Russkovdmitriy123@gmail.com
Для цитирования:
Леушева Е.Л., Морозов А.О., Руссков Д.А. Обзор возможности использования афронсодержащих растворов при бурении нефтегазовых скважин // Нефтяная провинция.-2026.-№3(47).-С. 192-204. - DOI https://doi.org/10.25689/NP.2026.3.192-204. - EDN ZVWBGL