BUŠENJE KROZ ZONE GUBLJENJA ISPLAKE PROBLEMI I … · Časopis Nafta i Plin HUNIG C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g . 1 BUŠENJE KROZ ZONE

Časopis Nafta i Plin HUNIG

C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .

1

BUŠENJE KROZ ZONE GUBLJENJA ISPLAKE – PROBLEMI

I RJEŠENJA

DRILLING THROUGH LOST CIRCULATION ZONES –

PROBLEMS AND SOLUTIONS

Prof. dr. sc. Nediljka Gaurina-Međimurec, redovita profesorica

Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu

Doc. dr. sc. Borivoje Pašić, docent


Petar Mijić, mag. ing. naft. rud., asistent


Ključne riječi: gubitak isplake, zone gubljenja isplake, isplaka, ekvivalentna gustoća isplake

u cirkulaciji, materijali za zatvaranje zona gubljenja

Key words: lost circulation, thief zones, drilling fluid, equivalent circulating density (ECD),

lost circulation materials (LCM)

Sažetak

Gubljenje isplake u stijene pribušotinske zone tijekom bušenja predstavlja tehnološki i

ekonomski problem. Na gubljenje isplake i saniranje gubitaka otpada oko 12 %

neproduktivnog vremena izrade bušotine. Naftna industrija ulaže velika novčana sredstva u

razvoj novih materijala i primjenu tehnoloških postupaka koji pridonose smanjenju gubljenja

isplake te na taj način povećavaju učinkovitost, sigurnost i ekonomičnost izrade bušotine.

Potpuna prevencija gubljenja isplake u stijene pribušotinske zone nije moguća, ali u slučaju

poduzimanja potrebnih mjera gubici se mogu znatno smanjiti te održavati unutar

zadovoljavajućih granica. Uspješna praksa podrazumijeva primjenu preventivnih mjera radi

izbjegavanja gubitka isplake i popravnih mjera nakon što su utvrđeni gubici isplake. U radu su

opisane stijene u koje se može gubiti isplake i njihova svojstva, preventivne mjere,

klasifikacija gubitaka prema intenzitetu, preporučeni postupci za saniranje gubljenja isplake i

materijali za zatvaranje mjesta gubljenja isplake.



2

Abstract

Lost circulation presents one of drilling related problems. It causes about twelve percentages

of non-productive time (NPT). Failure to minimize lost circulation can greatly increase the

cost of drilling, as well as the risk of well loss. The oil industry is investing huge sums of

money with the aim of preventing losses. These investments primarily relate to the

development of new materials and technologies that can help to reduce losses of mud and thus

increase the efficiency, safety and cost of wells. The complete prevention of lost circulation is

impossible, but limiting circulation loss is possible if certain precautions are taken. The

successful management of lost circulation should include preventive measures and remedial

measures when lost circulation occures. This paper describes the potential zones of lost

circulation and their features, preventive measures, classification of mud loss, recommended

treatments for different types of loss and lost circulation materials.

1. UVOD

Tijekom izrade kanala bušotine javljaju se mnogobrojni problemi koje je potrebno

riješiti kako bi se omogućio siguran nastavak bušenja i dosezanje konačne dubine bušotine u

skladu sa rudarskim projektom. Jedan od čestih problema s kojim se operateri susreću tijekom

izrade kanala bušotine je i gubitak cirkulacije isplake. Naftna industrija godišnje troši milijune

dolara kako bi se smanjili gubici isplake jer oni mogu povećati neproduktivno vrijeme izrade

bušotine, te izazvati zapinjanje bušaćih alatki, neočekivane dotoke, a često i napuštanje

bušotine (Ivan i drugi, 2002.; Sanders i drugi, 2003.). Prema provedenim istraživanjima na

gubljenje isplake troši se oko 12 % neproduktivnog vremena izrade bušotine (Rohani, 2011.).

Osim toga, gubljenje isplake u ležišne stijene smatra se jednim od glavnih razloga njihovog

oštećenja zbog čepljenja pora česticama iz isplake što se očituje u manjoj propusnosti ležišnih

stijena, a time i slabijem dotoku ugljikovodika iz ležišta u bušotinu. Uklanjanje oštećenja

stijena pribušotinske zone, izazvanog prodorom isplake, zahtjeva dodatna ulaganja u obradu

kojom se uklanja nastalo oštećenje. Mjesto gubljenja isplake ne mora nužno biti na dnu kanala

bušotine već se isplaka može gubiti u bilo koje raskrivene propusne stijene duž kanala

bušotine u kojima je slojni tlak manji od tlaka u bušotini (Ivan i drugi, 2002.; Sanders i drugi,

2003.).



3

2. UZROCI GUBLJENJA ISPLAKE

Gubitak isplake predstavlja volumen isplake koji prodre u stijene pribušotinske zone.

Tijekom izrade kanala bušotine, isplaka se može gubiti u stijene protkane porama,

pukotinama i kavernama. Pukotine se prema načinu nastanka mogu podijeliti na prirodne i

tehnološke (Wang i drugi, 2005.). Tehnološke pukotine mogu nastati tijekom procesa izrade

kanala bušotine ukoliko dinamički tlak u kanalu bušotine premaši tlak frakturiranja stijena.

Stijene u kojima se može očekivati gubljenje isplake prikazane su na Slici 1 i detaljnije

opisane u Tablici 1 (Gaurina-Međimurec i Pašić, 2014.).

Slika 1. Naslage u kojima se javljaju gubici isplake (Gaurina-Međimurec i Pašić, 2014)



4

Tabica 1. Svojstva stijena u kojima se javlja gubljenje isplake (Gaurina-Međimurec i Pašić,

2014.)

Vrsta stijena Važni parametri

Plitke, nekonsolidirane stijene čija propusnost

može premašiti 14 μm2 (14 D)

• Podaci o stijenama prikupljeni tijekom izrade

susjednih bušotina • Postupno snižavanje razine isplake u isplačnim

bazenima • Gubici mogu biti potpuni u slučaju nastavka

bušenja

Kavernozne i šupljikave karbonatne stijene

• Odnosi se najčešće na vapnence i dolomite • Gubici isplake su iznenadni i potpuni • Niz bušaćih alatki može propasti od nekoliko

cm do nekoliko dm što prethodi gubljenju

isplake • Prekomjerna torzija bušaćih alatki neposredno

prije pojave gubljenja isplake

Stijene u kojima postoje prirodno izazvane

pukotine kao što su vapnenci i poneki tvrdi

šejlovi

• Podaci prikupljeni tijekom izrade susjednih

bušotina i geološki markeri • Gubici se mogu javiti u bilo kojim tvrdim,

krtim stijenama • Postupno snižavanje razine isplake u isplačnim

bazenima • Gubici mogu postati potpuni u slučaju nastavka

bušenja kako se raskriva sve više pukotina

Stijene u kojima postoje umjetno izazvane

pukotine zbog primjene pretjerane sile ili tlaka u

kanalu bušotine

• Podaci prikupljeni tijekom izrade susjednih

bušotina uključujući prevelike otpore u

prstenastom prostoru • Mogu se javiti u bilo kojoj vrsti stijena, ali se

mogu očekivati u stijenama male čvrstoće, npr.

mekani šejlovi • Gubici isplake su iznenadni i potpuni • Gubici se mogu javiti nakon povećanja gustoće

isplake ili zbog iznenadnog kolebanja tlaka u

kanalu • Gubici mogu biti u čvrstim ili mekim stijenama

Za pojavu gubljenja isplake moraju istovremeno biti ispunjeni sljedeći uvjeti:

(1) promjer pora i/ili pukotina je tri puta veći od promjera čvrstih čestica prisutnih u isplaci, te

(2) tlak u bušotini je veći od slojnog tlaka.



5

Imajući u vidu navedene uvjete i potencijalne zone gubljenja isplake, a u cilju

sprječavanja gubljenja isplake, potrebno je djelovati preventivno na način da se odgovarajuće

podesi sastav i svojstva isplake te primjeni adekvatna tehnologija bušenja.

3. PREVENTIVNE MJERE

Preventivne mjere kojima se može izbjeći gubljenje isplake podrazumijevaju

primjenu: (1) najbolje bušaće prakse, (2) odgovarajuće isplake i (3) materijala za očvršćavanje

stijenki kanala bušotine.

Primjena najbolje bušaće prakse obuhvaća izradu kanala bušotine u uvjetima

kontroliranoga tlaka (engl. Managed Pressure Drilling - MPD), bušenje u uvjetima podtlaka

(engl. Underbalanced Drilling) ili uz primjenu kolone zaštitinih cijevi (engl. Casing Drilling).

Izrada kanala bušotine u uvjetima kontroliranog tlaka se primjenjuje u slučaju male razlike

između slojnog tlaka i tlaka frakturiranja, jer malo povećanje gustoće isplake može izazvati

stvaranje tehnoloških pukotina u stijeni, dok malo smanjenje gustoće može rezultirati

dotokom slojnog fluida u kanal bušotine.

Bušenje u uvjetima podtlaka eliminira potencijalne gubitke isplake jer je tlak u kanalu

bušotine manji od slojnog tlaka, ali se može primjenjivati samo u slučajevima osigurane

stabilnosti kanala bušotine.

Tijekom bušenja uz primjenu zaštitnih cijevi zbog suženog prstenastog prostora dolazi

do oblaganja stijenki kanala bušotine krhotinama razrušenih stijena kao i česticama prisutnim

u isplaci koje popunjavaju pukotine (engl. Plastering effect) te na taj način dolazi do

povećanja gradijenta tlaka frakturiranja.

Osim navedenih tehnologija bušenja, potrebno je koristiti isplaku odgovarajućih

svojstava. Prvenstveno, potrebno je održavati što manje vrijednosti gustoće i viskoznosti

isplake, ali koje još uvijek omogućavaju uspješno bušenje i čišćenje kanala bušotine. Velika

viskoznost isplake uzrokuje povećanje ekvivalentne gustoće isplake u cirkulaciji (engl.

Equivalent Circulating Density – ECD) što za posljedicu ima povećani tlak u kanalu bušotine

koji može premašiti tlak frakturiranja te stvoriti tehnološke pukotine u stijenama pribušotinske

zone. Osim viskoznosti, bitno je i podešavanje ostalih reoloških parametara isplake:

naprezanja pri pokretanju i čvrstoće gela isplake. Osobitu pozornost treba posvetiti naprezanju

pri pokretanju isplake, budući da visoka vrijednost naprezanja pri pokretanju u trenutku

ponovnog uspostavljanja cirkulacije isplake izaziva povećanje tlaka u kanalu bušotine uslijed



6

otpora protjecanju gelirane isplake prstenastim prostorom što ima za posljedicu stvaranje

tehnoloških pukotina u stijenama te nastajanje uvjeta za gubljenje isplake. Premala gustoća

isplake, a time i premali tlak u kanalu bušotine uzrokovat će deformaciju (kolaps) kanala

bušotine i eventualno dotok slojnog fluida u kanal bušotine. Prevelika ekvivalentna gustoća

isplake u cirkulaciji, a time i preveliki tlak u kanalu bušotine mogu premašiti čvrstoću stijena i

uzrokovati nastanak tehnoloških pukotina i gubljenje isplake (Slika 2). Prema tome,

vrijednosti ekvivalentne gustoće isplake u cirkulaciji tijekom izrade kanala bušotine treba

održavati unutar sigurnog raspona (engl. Safety margin) jer se tako može spriječiti gubljenje

ili dotok fluida.

KanalKanalKanal Kanal Kanal

Kanal

Nekontrolirani

dotok fluida

Deformacija

kanala

Kanal nominalnog

promjera

Tok fluida

u pukotine

Veliki gubici

fluida

Raspon gustoće (ECD)

Sigurni raspon

Pslojni Pfrakturiranja

Nizak Visok

Slika 2. Utjecaj gustoće isplake u kanalu bušotine (Cook i drugi, 2012.)

Osim prevelikih vrijednosti gustoće i reoloških svojstava isplake, povećanje tlaka u

bušotini može uzrokovati i prebrzo spuštanje niza bušaćih alatki te smanjenje zazora između

stijenki kanala bušotine i niza bušaćih alatki. Zbog toga alatke treba spuštati preporučenom

brzinom, a promjer kanal bušotine održavati što bliže nominalnom.

Djelomično iscrpljena ležišta (engl. Depleted reservoirs) kao i stijene s malim slojnim

tlakom (engl. Low-pressure formations) predstavljaju dodatan izazov kod bušenja, opremanja

i održavanja bušotina. Tijekom bušenja kroz takve stijene dolazilo do nekontroliranog

gubljenja isplake i učestalog diferencijalnog prihvata, a moguće rješenje problema, osim



7

bušenja u uvjetima podtlaka, je primjena isplaka s afronima (Growcock i drugi, 2003.).

Isplaka s afronima je prvi put primijenjena u praksi 1998. godine tijekom izrade horizontalnih

bušotina. Nakon toga su isplake s afronima uspješno korištene u različitim djelovima svijeta i

to tijekom izrade (He, 2010.): (1) plinskih bušotina (plin s H2S-om) u karbonatnim stijenama

u SAD-u, (2) bušotina u ležištima s velikim prirodnim pukotinama u Kaliforniji, (3) bušotina

u djelomično iscrpljenim ležištima sjeverne i južne Amerike te na Sjevernom mora, (4)

bušotina kroz raspucane granitne stijene u Jemenu i drugdje, te tijekom remontnih radova u

Meksiku.

Afroni su mikromjehurići, koji se po svojstvima razlikuju od mjehurića u aeriziranim

isplakama i pjenama, a nastaju dodavanjem u isplaku površinski aktivne tvari (surfaktanta)

koja obavija mjehurić zraka pri čemu nastaje stabilna struktura afrona u isplaci (Slika 3).

Promjer afrona je obično od 10 μm do 150 μm, a mijenja se s promjenom tlaka (Gianoglio i

drugi, 2015.).

Slika 3. Afroni (Gianoglio i drugi, 2015.)

Mehanizam sprječavanja gubljenja isplake bazira se na prodoru isplaka s afronima u

stijene pribušotinske zone. Tlak se u pribušotinskoj zoni smanjuje s udaljenošću od stijenki

kanala bušotine i to od vrijednosti diferencijalnog tlaka pa sve do vrijednosti slojnog tlaka.

Smanjenjem tlaka promjer afrona se povećava pri čemu oni čepe pore i pukotine u propusnim

i mikrofrakturiranim stijenama te sprječavaju daljnji prodor fluida (Slika 4).



8

Slika 4. Mehanizam djelovanja isplake s afronima (Growcock i drugi, 2003.)

Očvršćavanje stijenki kanala bušotine može se primijeniti u sljedećim slučajevima:

(1) kad se bušotina izrađuje u područjima gdje se učestalo javljaju gubici isplake, (2) kad je

mala razlika između slojnog tlaka i tlaka frakturiranja, (3) za izradu bušotina u već iscrpljenim

ležištima gdje se uslijed crpljenja ugljikovodika smanjio ležišni tlak, a (4) u nekim

slučajevima omogućuje izradu kanala bušotine uz smanjeni broj potrebnih kolona zaštitinih

cijevi. Očvršćavanje stijenki kanala bušotine postiže se dodavanjem u isplaku zrnatih

materijala (npr. CaCO3, grafit i dr.) čija je veličina odabrana tako da odgovara veličini

pukotina koje moraju zatvoriti (engl. Specially-sized granular additives). Ti se materijali

mogu primjenjivati za zatvaranje pukotina čija je širina manja od 2 mm (Ghalambor i drugi,

2014.). Osim navedenih materijala za zatvaranje pukotina mogu se koristiti tvrdi čepovi (engl.

rigid-plug) koji se prilagođavaju dimenzijama pukotina, kemijska brtvila (engl. chemical

sealants) ili isplake male filtracije (engl. Low-fluid loss muds). Materijali za očvršćavanje

stijenki (engl. Wellbore Strengthening Materials – WSM) su vrlo slični materijalima za

zatvaranje mjesta gubljenja isplake (engl. Lost Circulation Materials – LCM), a razlikuju se

po tome što se oni koriste preventivno u svrhu zatvaranja postojećih prirodnih pukotina, a

time i povećanja čvrstoće stijena odnosno tlaka frakturiranja tih očvrsnutih stijena. Prema

tome, dinamički tlak u bušotini može biti veći od tlaka frakturiranja, a da ne dođe do

gubljenja isplake jer je potreban veći tlak u bušotini da se povećaju postojeće pukotine ili

stvore nove pukotine.

Posljednjih godina sve se više horizontalne bušotine izrađuju kroz nekonvencionalna

ležišta, ponajprije šejlove za koje je karakteristično da imaju ekstremno malu propusnost i da

sadrže nanopore čija je prosječna veličina od 10 do 30 nm (Sensoy i drugi, 2009.).



9

Prodor filtrata u te nanopore dovodi do destabliziranja stijenki kanala bušotine. Za

usporedbu isplačni aditivi barit i bentonit su mnogo veće čestice veličine od 0,1 do 10 m.

Prema tome, za zatvaranje nanopora ne mogu se koristiti klasični aditivi za smanjenje

filtracije, ali se u isplaku može dodati 3 do 10% težinski nanočestica SiO2 čija je veličina od 5

do 100 nm (Sharma i drugi, 2012.). Takve nanočestice mogu ući u pore šejla i njih čepiti te

značajno smanjiti prodor vode u šejlove i prijenos tlaka te na taj način povećati stabilnost

kanala bušotine.

Ukoliko se preventivnim postupcima ne uspije spriječiti gubljenje isplake, po uočenoj

pojavi potrebno je utvrditi intenzitet gubitaka te primijeniti odgovarajuće postupke i

materijale za zatvaranje zona gubljenja isplake.

4. INTENZITET GUBLJENJA ISPLAKE

Prije poduzimanja popravnih mjera potrebno je utvrditi intenzitet gubljenja isplake.

Intenzitet gubljenja se određuje prema izgubljenoj količini isplake u jedinici vremena i prema

dubini statičke razine isplake u kanalu bušotine (Tablica 2) (Gaurina-Međimurec i Pašić,

2014.). Dozvoljeni intenzitet gubljenja isplake iznosi maksimalno 0,16 m3/h (Chilingarian i

Vorabutr, 1981).



10

Tablica 2. Intenzitet gubljenja isplake (Gaurina-Međimurec i Pašić, 2014.)

Gubici isplake Intenzitet gubljenja Stijene u kojima se javljaju gubici

Gubici tipa filtracije 0,16 do 1,6 m3/h

(1 do 10 bbl/h)

Javljaju se u propusnim

stijenama ukoliko u isplaci

nema dovoljno čvrstih čestica

malog promjera koje će čepiti

pukotine duž kanala bušotine.

Djelomični gubici 1,6 do 16 m3/h

(10 do 100 bbl/h)

Javljaju se u poroznim i

raspucanim stijenama,

šljuncima, stijenama u kojima

postoje male prirodne

pukotine kao i stijenama u

kojima postoje neznatno

otvorene izazvane pukotine.

Potpuni gubici Statički nivo isplake od 61 do

152 m ispod ušća bušotine

(200 do 500 ft)

Javljaju se u stijenama koje se

sastoje od šljunka, te

stijenama koje su prožete

pukotinama manjeg promjera

na duljim intervalima,

stijenama s velikim prirodnim

pukotinama (kaverne) ili

stijenama s izazvanim

pukotinama.

Katastofalni gubici

Statički nivo isplake od 152

do 305 m i više ispod ušća

bušotine (500 do 1000+ ft)

Stijene u kojima postoje

velike, otvorene prirodne

pukotine, kaverne kao i

umjetno izazvane velike

pukotine.



11

5. SANIRANJE GUBLJENJA ISPLAKE

Nakon što se utvrdi intenzitet gubljenja isplake pristupa se izboru veličine i tipa

materijala za zatvaranje zone u koju se isplaka gubi i primjenjuju se odgovarajući tehnološki

postupci.

5.1. Materijali za čepljenje pora i pukotina

Materijali koji se uobičajeno koriste za saniranje mjesta gubljenja isplake su klasični

materijali za zatvaranje mjesta gubljenja isplake (LCM) koji se mogu podijeliti na

(Nayberg, 1987.): vlaknaste (engl. fibrous), listićave (engl. flakes) i zrnate (engl. granules).

Vlaknasti materijali su: sirovi pamuk, juta, drvena vlakna, repini rezanci, otpaci kože, laneni

otpaci, mahovina, perje itd. Listićavi materijali su: celofanski listići i rezanci, žito, pluto,

pljeva, sitni ugljen, tinjac. Zrnati materijali su: CaCO3, perlit, krupniji bentonit, mljevena

plastika, gilsonit, mljevene orahove ljuske i drugo. Navedeni materijali na tržištu su dostupni

u različitim veličinama: sitni (engl. Fine - F), srednji (engl. Medium - M) i krupni (engl.

Coarse - C). Na Slici 5 je prikazan utjecaj veličine i tipa čestica LCM na zatvaranje pukotina.

Slika 5. Utjecaj veličine i tipa čestica LCM na zatvaranje pukotina (Gaurina-Međimurec i

Pašić, 2014.)



12

Lijevi dio slike prikazuje neprikladan način čepljenja pukotina jer će veće čestice

stvoriti premoštenje na stijenci kanala bušotine koje će se pri ponovnoj uspostavi cirkulacije

isplake erodirati strujom isplake, ili su pak čestice za zatvaranje pukotina premale te će

prodrijeti u stijenu i neće stvoriti adekvatno premoštenje. Desni dio slike prikazuje pravilan

način čepljenja pukotina gdje čestice većih dimenzija prodiru u unutrašnjost pukotine dok

sitnije čestice dodatno čepe nastalo premoštenje. Osim veličine i oblika materijala za

zatvaranje mjesta gubljenja na uspješnost čepljenja zona u kojima dolazi do gubitka u velikoj

mjeri utječe i koncentracija materijala koja ovisi o veličini otvora pora i pukotina koje treba

zatvoriti. Zrnati materijali mogu čepiti pore veličine do 5 mm i dodavati se u isplaku do

koncentracije od oko 45 kg/m3. Vlaknasti i ljuskavi materijali mogu čepiti pore veličine do

oko 3 mm i dodavati se u isplaku do koncentracije od oko 50 kg/m3.

Za saniranje gubljenja isplake u veće pukotine, koje nije moguće začepiti dodavanjem

u isplaku klasičnih LCM materijala, u zonu gubljenja mogu se utisnuti čepovi (engl. pills)

koji su mješavina dizel ulja i bentonita (engl. Diesel Oil Bentonite – DOB; gunk plug); dizel

ulja, bentonita i cementa (engl. Diesel Oil Bentonite Cement - DOBC) ili čep na bazi

umreženih polimera (engl. Polymer-based Cross-linked Pill – PCP). Bentonit, cement ili

polimeri mogu se u zonu gubljenja utisnuti pod pevećanim tlakom, a u zoni gubljenja

reagiraju s vodom i stvaraju ljepljivu masu određene čvrstoće koja zatvara mjesto gubljenja. S

obzirom da tehnološki izazvane pukotine imaju sposobnost promjene oblika i dimenzija

potencijalni materijali za zatvaranje moraju biti plastični kako bi se mogli oblikovati prema

strukturi pukotine (Ivan i drugi, 2002.). Otopina umreženih polimera izgleda kao tekuća kaša

što omogućava duboko prodiranje u pukotine i propusne stijene. Nakon nekog vremena kaša

se pretvara u srednje tvrdu do vrlo tvrdu gumenu tvorevinu koja se prilagođava otvorima

pukotina i sprječava daljnje gubljenje isplake. Na Slici 6 prikazan je čvrst i rastezljiv čep

sastavljen od umreženih polimera (Ivan i drugi, 2002.).



13

Slika 6. Čvrst i rastezljiv čep sastavljen od umreženih polimera (Ivan i drugi, 2002.)

5.2. Tehnološki postupci za saniranje gubljenja isplake

Preporučeni postupci i stablo odluke za saniranje gubljenja isplake prikazani su u

Tablici 3 i na Slici 7, a pripremljeni su na temelju podataka iz različitih literaturnih izvora

(Sanders i drugi, 2003., Catalin i drugi, 2003.;Gaurina-Međimurec i Pašić, 2014.).

Prikazani tehnološki postupci imaju za cilj primjenu isplake s odgovarajućom

koncentracijom, tipom i veličinom odabranog materijala te poduzimanje svih potrebnih mjera

(gustoća i viskoznost isplake, dobava, brzina bušenja) za održavanje tlaka u bušotini ispod

tlaka pri kojem se javljaju gubici isplake.



14

Tablica 3. Preporučeni postupci za saniranje gubljenja isplake

Gubici Preporučeni postupci

Gubici tipa filtracije

Izvuci bušaće alatke iznad mjesta gubljenja isplake i pričekaj. U isplaku dodaj sitne materijale za zatvaranje mjesta gubljenja isplake (LCM).

Uz LCM dodaj i aditive za povećanje viskoznosti (bentonit) kako bi se poboljšala

raspodjela veličine čestica u isplaci. Izbjegavaj korištenje velike dobave isplačne pumpe kao i velike mehaničke brzine

bušenja kako bi se smanjila ECD te taloženje krhotina u prstenastom prostoru oko

bušaćih alatki. Ukoliko je moguće, smanji gustoću isplake.

Djelomični gubici

U isplaku dodaj LCM raznih veličina i oblika. Za značajnije gubitke postavi obrok LCM u koncentraciji od 86 do 114 kg/m

3 (30

do 40 lb/bbl). Zadigni bušaće alatke unutar zaštitnih cijevi te pričekaj 6 do 8 sati. Utisni pod povećanim tlakom suspenziju LCM-a visoke filtracije. Tehnika sprječavanja gubljenja kod djelomičnih gubitaka je ista kao i kod

gubitaka tipa filtracije.

Potpuni gubici

Izvuci bušaće alatke iznad mjesta gubljenja isplake i pričekaj. Utisni pod povećanim tlakom suspenziju LCM-a visoke filtracije. Ukoliko se ne uspostavi cirkulacija isplake potrebno je utisnuti obroke koji će

omogućiti stvaranje čvrstih čepova: cement, cement + bentonit, cement + gilsonit,

dizel + bentonit + cement. Ukoliko je moguće, smanji gustoću isplake.

Katastofalni gubici

Utisni pod povećanim tlakom suspenziju LCM-a visoke filtracije ili velike

količine kaše koja se sastoji od mješavine dizela, bentonita te cementa. Postavi čep od materijala nove generacije, npr. termički ili kemijski aktivirani

umreženi polimeri i dr. Ukoliko se katastrofalni gubici i dalje javljaju u nastavku bušenja, može se

razmotriti: bušenje na slijepo ili korištenje aerizirane isplake, ugradnja kolone

zaštitnih cijevi. Ukoliko je moguće, smanji gustoću isplake.



15

Slika 7. Stablo odluke za saniranje gubljenja isplake

U većini slučajeva, postupak zatvaranja zone gubljenja ne uspije u prvom pokušaju te

se mora ponavljati. Pri tom je važno voditi evidenciju o svim poduzetim koracima radi

njihova podešavanja i optimiranja u skladu sa stanjem u bušotini, a i radi uspješnije primjene

u budućnosti.



16

6. ZAKLJUČAK

Gubljenje isplake tijekom bušenja kroz visoko propusne i raspucane stijene predstavlja

tehnološki i ekonomski problem te ga treba poduzimanjem preventivnih mjera kao što su

primjena odgovarajuće tehnologija bušenja, podešavanje sastava i svojstava isplake te

dodavanje materijala za očvršćavanje stijenki kanala bušotine svesti na prihvatljivu mjeru.

Ukoliko se pojava gubljenja isplake ne spriječi preventivnim mjerama potrebno je primijeniti

popravne mjere i utiskivanjem odgovarajućih materijala (LCM, DOB, DOBC, umreženi

polimeri) zatvoriti zone gubljenja isplake. Pravilnim inženjerskim pristupom problemu

gubljenja isplake moguće je njegovu pojavu svesti na razumnu i prihvatljivu mjeru te tako

pridonijeti smanjenju neproduktivnog vremena i sveukupnih troškova izrade bušotine.



17

7. LITERATURA

1. CATALIN,I., BRUTON,J., BLOYS, B. (2003). How Can We Best Manage Lost

Circulation? Paper presented at the AADE National Technology Conference, Houston,

Texas.

2. CHILINGARIAN, G.V. & VORABUTR, P. (1981). Drilling and Drilling Fluids Lost

Circulation. Elsvier Scientific Publishing Company, Amsterdam-Oxford-New York,

537-557.

3. COOK, J., GROWCOCK, F., GUO, Q., HODDER, M., VAN OORT, E. (2012).

Stabilizing the wellbore to prevent Lost Circulation. Oilfield Review, Winter

2011/2012: 23, no. 4, 26-35.

4. GAURINA-MEĐIMUREC, N. & PAŠIĆ, B. (2014). Chapter 4: Lost circulation. –In:

MATANOVIĆ, D., GAURINA-MEĐIMUREC, N., SIMON, K. (ed.): Risk Analysis

for Prevention of Hazardous Situations in Petroleum and Natural Gas Engineering, IGI

Global, Hershey, 2013, 415p

5. GHALAMBOR, A., SALEHI, S., SHAHRI, M.P., KARIMI, M. (2014). Integrated

Workflow for lost Circulation Prediction. Paper presented at the SPE International

Symposium and Exhibition on Formation Damage Control, Lafayette, Louisiana.

6. GIANOGLIO, I., LUZARDO, J., DERKS, P.W.J., PEREZ GRAMATGES, A.,

NASCIMENTO, R., OLIVEIRA, E.P., SBAGLIA, F., VALLE, R., INDERBERG, K.

(2015). Alternative Technologies in Drill-In Fluids for Depleted Reservoirs. Paper

presented at the Offshore Technology Conference Brasil, Rio de Janeiro, Brazil.

7. GROWCOCK, F.B., KHAN, A.M., SIMON, G.A. (2003). Application of Water-

Based and Oil-Based Aphrons in Drilling Fluids. Paper presented at SPE International

Symposium on Oilfield Chemistry, Houston, Texas.

8. IVAN, C.D., BRUTON, J.R., THIERCELIN, M., & BEDEL, J-P. (2002). Making a

Case for Rethinking Lost Circulation Treatments in Induced Fractures. Paper

presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, San Antonio,

Texas.

9. NAYBERG, T.M., (1987). Laboratory Study of Lost Circulation Materials for Use in

Both Oil-Based and Water-Based Drilling Muds, SPE Drilling Engineering,

September, 229-236.



18

10. ROHANI, M.R.: Managed-Pressure Drilling; Techniques and Options For Improving

Operational Safety and Efficiency. Petroleum & Coal, 2012, 24-33.

11. SANDERS, W.W., WILLIAMSON, R.N., IVAN, C.D., & POWELL, D. (2003). Lost

Circulation Assessment and Planning Program: Evolving Strategy to Control Severe

Losses in Deepwater Projects. Paper presented at the SPE/IADC Drilling Conference,

Amsterdam, The Netherlands.

12. SENSOY, T., CHENEVERT, M.E., SHARMA, M.M. (2009). Minimizing Water

Invasion in Shale Using Nanoparticles. Paper presented at the SPE Annual Technical

Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana.

13. SHARMA, M.M., ZHANG, R., CHENEVERT, M.E., JI, L., GUO, Q., FRIEDHEIM,

J. (2012). A New Family of Nanoparticle Based Drilling Fluids. Paper presented at the

SPE Annual Technical Conference and Exhibition, San Antonio, Texas.

14. WANG, H.M., SWEATMAN, R., ENGELMAN, B., DEEG, W., & WHITFILL, D.

(2005). The Key to Successfully Applying Todays Lost-Circulation Solutions. Paper

presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Dallas, Texas.

15. HE, X. (2010). The Past, Present and Future of Aphron Based Drilling Fluids. Paper

presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Florence, Italy.

Documents

BUŠENJE KROZ ZONE GUBLJENJA ISPLAKE PROBLEMI I … · Časopis Nafta i Plin HUNIG C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g . 1 BUŠENJE KROZ ZONE