Voloshyn Y. Improvement of the wells development technology with low-permeability productive horizons

Українська версія

Thesis for the degree of Candidate of Sciences (CSc)

State registration number

0424U000008

Applicant for

Specialization

  • 05.15.10 - Буріння свердловин

12-02-2024

Specialized Academic Board

Д 20.052.02

Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

Essay

Voloshyn Yu. D. Improvement of well development technologies with low-permeability productive horizons. ‒ Qualification scientific work on manuscript copyrights. Dissertation for obtaining an academic degree of Candidate of Technical Sciences (doctor of philosophy) in major 05.15.10 ‒ Well drilling. ‒ Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, 2023. The current state of well development technologies with low-permeability productive horizons is analyzed and some directions for their improvement are substantiated. Using experiment planning methods, the effect of vibration with frequencies of 20 – 130 Hz and sulfonol concentration of 0,1–2,0% on the bending strength of the rock model was studied. A statistically significant effect of sulfonol concentration on the strength index of the isotropic rock model has been established. An equation of regression of the strength indicator from the concentration of sulfonol and vibration frequency is constructed. The effect of cyclic loads on the filtration and strength properties of artificial and natural cores has been studied. The presence of dominant frequencies has been established, some of which are effective for technologies for cleaning the blasting area of boards, and others ‒ to initiate the growth of fatigue cracks. The results obtained give grounds to recommend frequencies in the range of 25‒100 Hz and can be used to justify the design of technologies for the development of wells with pulse-wave treatment of the bottom-hole formation zone. A three-level hierarchical model for selecting the optimal formulation of process fluids for well development has been proposed. At the first level, using fuzzy decision-making models, the choice of a subset of equivalent formulations is substantiated, at the second − optimal formulation and its component composition and at the third − the composition of two (neonol and solpen) surfactants (SAR) to provide the necessary surface properties at the phase section boundary of the filtrate of the process fluid – reservoir fluid. For the conditions of low-permeable collectors, a biopolymer-based well-killing fluids proposed. Based on the studies conducted, correlations and regression dependencies between some technological and surface properties of the well-killing fluid and concentrations of surfactant and sodium chloride have been established. The choice of the type and content of surfactant in process fluids based on aqueous solutions of inorganic salts is substantiated. According to the results of the conducted studies, a method for selecting formulations of technological liquids by minimum values of interphase tension and the study of the effect of surfactant content on the viscosity of oil-water emulsions with different W/O ratios was proposed. The choice of parameters of pulse-wave action technologies on the bottomhole formation zone is substantiated in order to increase the efficiency of well development with low-permeability collectors. At the same time, the main attention is paid to the choice of amplitude-frequency characteristics, the duration of processing and depression on the layer. On the example of mining and technological conditions of the Bugruvativk oil field, the choice of optimal formulations of well-killing fluids according to the criteria of unit cost of volume (78 $/m3), the minimum interphase tension at the phase boundary of the filtrate of the liquid – oil (1.24 mN/m) and effective remoteness is substantiated. During the testing of the development technology using pulse-wave impact on the productive horizon, an engineering approach was implemented to select a candidate well, the formulation of the process fluid and the parameters of the combined pulse-wave depression treatment of the bottom-hole formation zone. The results of testing in industrial conditions at the well 63-Duzlak indicate positive effects due to the cleaning of the bottom hole zone from high-viscous colmatant with a volume of 3.5 m3 and successful development of the well.

Research papers

1. Деякі напрями удосконалення технологій спорудження свердловин на сланцевий газ / М. А. Мислюк та ін. Нафтогазова галузь України. 2013. № 1. С. 40–45.

2. Полутренко М. С., Богославець В. В., Волошин Ю. Д. Дослідження поверхневих і реологічних властивостей безглинистого біополімерного бурового розчину, обробленого поверхнево-активною речовиною М-1. Нафтогазова енергетика. 2021. Т. 35, № 1. С. 91–97.

3. Application of pulse-wave technology for oilwell completion /Y. M. Bazhaluk et al. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2016. No. 5. P. 16–20.

4. Elastic waves influence upon enhancement of shale rocks fracturing / Y. Bazhaluk et al. Annual scientific-technical colletion – Mining of mineral deposits / ed. by G. Pivnyak et al. London, 2013. P. 369–371.

5. Myslyuk M. A., Voloshyn Y. D., Zholob N. R. Assesment of rheological properties of drilling fluids based on rotational viscometry data. SOCAR Proceedings Special Issue. 2023. No. 2. P. 41–53.

6. Богославець В. В., Волошин Ю. Д. Особливості вибору рідин глушіння для свердловин з низькопроникними продуктивними горизонтами. Міжгалузеві диспути: динаміка та розвиток сучасних наукових досліджень: Матеріали міжнар. наук. конф., м. Вінниця, 10 лип. 2020 р. С. 98–101.

7. Волошин Ю. Д., Васютин Д. Ю. О возможности повышения качества освоения скважин. Science of post-industrial society: globalization and transformation processes: I Міжнар. науково-практ. конф., м. Відень, 4 черв. 2021 р. Вінниця, С. 123–130.

8. Волошин Ю. Д., Васютин Д. Ю. Розробка рецептури промивальної рідини для буріння в нестійких глинистих відкладах. The driving force of science and trends in its development: I International Scientific and Theoretical Conference, м. Coventry, 29 січ. 2021 р. С. 116–117.

9. Волошин Ю. Д. Оцінка міцнісних властивостей гірських порід з допомогою неруйнівних методів. Методи та засоби неруйнівного контролю промислового обладнання: зб. тез доп. 5-ої наук.-практ. конф. студентів і молодих уч., м. Івано-Франківськ / ред. І. С. Кісіль. Івано-Франківськ, 2015. С. 44–46.

10. Волошин Ю. Д. Удосконалення імпульсно-хвильової технології освоєння свердловин. Нафтогазова освіта та наука: стан та перспективи: Матеріали міжнар. науково-техн. конф., м. Івано-Франківськ, 10–12 груд. 2014 р., С. 142–144.

11. Експериментальні дослідження зміни проникності порового середовища пласта в умовах знакозмінних навантажень /Я. М. Бажалук та ін. Нафтогазова енергетика-2017: Міжнар. науково-техн. конф., м. Івано-Франківськ, 15–19 трав. 2017 р. С. 49–50.

12. Куцив О. В., Волошин Ю. Д. Проблемы формирования водонефтяных эмульсий в низкопроницаемых пластах. Theoretical and empirical scientific research: concept and trends: Collection of scientific papers «ΛΌГOΣ»: International Scientific and Practical Conference, м. Oxford, 24 черв. 2020 р. С. 50–53.

13. Bohoslavets V., Voloshyn Y., Sushkevych I. Improving the quality of productive layer disclosure. Міжгалузеві диспути: динаміка та розвиток сучасних наукових досліджень: Міжн. наукова конф., Вінниця, 10 July 2020, P. 70–72.

14. Research of the properties of potassium format for the preparation of drilling fluid / V. V. Bohoslavets et al. 16th international conference monitoring of geological processes and ecological condition of the environment, Kyiv, Ukraine, 2022.

15. Мандрик О.М., Бажалук Я.М., Ропяк Л. Я., Волошин Ю.Д. та ін. Патент на винахід №125000 від 22.12.2021 Пристрій для дослідження фільтрування рідин через пористі гірські породи, бюл.51/2021.

16. Маритчак М. Б., Климишин Я. Д., Ногач М.М., Волошин Ю. Д., Слободян В. І., Бажалук Я.М. Патент на корисну модель UA № 116402 (13) U, Імпульсний генератор 25.05.2017, Бюл.№ 10.

17. Бажалук Я.М., Карпаш О.М., Райтер П.М., Климишин Я.Д., Худін М.В., Волошин Ю.Д. Патент на корисну модель UA № 117156 Спосіб підвищення нафтовилучення із пластів на завершальній стадії експлуатації.

18. Bazhaluk, Y. M. New technology for the intensification of oil and gas recovery from depleted and marginal wells: колективна монографія / Y. M. Bazhaluk, O. M. Karpash, Y. D. Voloshyn. ‒ General and complex problems of technical sciences. ‒ Petrosani: UNIVERSITAS Publishing, 2019. ‒ С. 185-201.

Files

Similar theses