НЕФТЯНАЯ ПРОВИНЦИЯ
рецензируемое научное издание сетевого распространения
Нефтяная провинция № 3(47) 2026

Обзор возможности использования афронсодержащих растворов при бурении нефтегазовых скважин


Леушева Е.Л., Морозов А.О., Руссков Д.А.

DOI: https://doi.org/10.25689/NP.2026.3.192-204

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.

Ключевые слова:

буровые растворы, афроновые системы, коллоидный газовый афрон, низкое пластовое давление, фильтрация, поглощение, ПАВ, ксантановая камедь, аттапульгит, термостойкость, реология, вскрытие пласта

Список литературы

1. Hadadi M., Kamali F., Mirhosseininia J. et al. Experimental investigation of biopolymers influences on rheology and filtration properties of water-based drilling fluids // Heliyon. — 2024. — Vol. 10, Iss. 23. — e40780. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e40780.

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

Леушева Екатерина Леонидовна, кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II
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

© Общественная организация «Волго-Камское региональное отделение Российской Академии естественных наук», 2015-2026 Материалы журнала доступны под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/