Рассмотрены перспективы разведки и освоения месторождений газовых гидратов в мире, а также проблемы бурения скважин на газогидраты на северо-западе Китая. Установлено, что основными причинами возникновения осложнений на месторождении Мули являются вторичное гидратообразование на стенке скважины и на буровом снаряде, а также льдообразование в цементном камне при бурении и креплении скважин в многолетнемерзлых породах. Показано, что в зонах многолетнемерзлых пород, при вскрытии пластов, содержащих газовые гидраты, происходит изменение температуры и давления, что неизбежно ведет к диссоциации гидратов. При этом повышение давления в кольцевом пространстве, вызванное выделением газа, может привести к вторичному образованию газогидратов, прихвату бурильных труб, прекращению циркуляции промывочной жидкости, что является причиной серьезных аварий в стволе скважины. Представлены результаты исследований по разработке составов промывочных жидкостей, снижающих аварийность бурения в многолетнемерзлых горных породах. Проведены сравнительные эксперименты по оценке эффективности термодинамических и кинетических ингибиторов, препятствующих повторному гидратообразованию. Установлено, что кинетические ингибиторы имеют очевидное преимущество: даже при небольших добавках обладают хорошим ингибирующим эффектом. В лабораторных условиях проведены исследования по оценке фазового равновесия газовых гидратов при взаимодействии с водными растворами, содержащими кинетический ингибитор PVP. Разработан состав малоглинистого бурового раствора на водной основе, позволяющего поддерживать температурный режим в скважине на уровне –2 °С, и показана его эффективность для месторождений газовых гидратов на территории КНР. Эффективность крепления неустойчивых горных пород при бурении в условиях отрицательных значений температуры в скважине во многом зависит от их физико-механических свойств, состава и технологических показателей тампонажных материалов. Предложены составы быстротвердеющих тампонажных смесей на основе высокоалюминатных вяжущих материалов. Установлено, что исследуемые составы способны существенно улучшить результаты тампонажных работ.

In the paper, the perspectives of exploration and completion of gas hydrate fields and the drilling problems in the gas hydrates of the northwest china are studied. It has been established, that the main reasons of complications in the Muli field are the secondary hydrate formation on the walls of the well and drilling assembly and ice formation inside the set cement during the well drilling and completion in permafrost. It has been shown, that in the areas with permafrost during the drilling of the layers containing gas hydrates, temperature and pressure changes can lead to the dissociation of hydrates. At the same time, pressure increase in the annular space due to the gas release, can lead to the secondary formation of gas hydrates, drill string stuck, ceasing of drilling fluid circulation, which is the reason of serious trouble in the wellbore. The results of the research on the development of drilling fluids compositions, which lower the drilling troubles of permafrost, are presented. Comparative experiments have been conducted to evaluate the effectiveness of thermodynamic and kinetic inhibitors, which prevent the repeated hydrate formation. It has been established, that the kinetic inhibitors have the clear advantage: they have good inhibiting effects even with low amounts of additives. In the laboratory conditions, the researches have been conducted to evaluate the phase equilibrium of gas hydrates during their reaction with the water solutions, containing kinetic inhibitor PVP. A thin clay drilling mud has been developed on the water base, providing the holding of the temperature in the level of –2 °С and its effectiveness for the gas hydrate fields in the PRC has been shown. Casing effectiveness of unstable rocks during the drilling in the conditions of negative temperatures inside the well largely depends on their physical-mechanical properties, composition and the technical indicators of cement materials. The authors suggest the composition of quick-setting cements based on aluminum binding materials. It has been established, that the analyzed compositions have the ability to considerably improve the results of cementing.