Menu

Поиск по сайту

Собрание уникальных книг, учебных материалов и пособий, курсов лекций и отчетов по геодезии, литологии, картированию, строительству, бурению, вулканологии и т.д.
Библиотека собрана и рассчитана на инженеров, студентов высших учебных заведений по соответствующим специальностям. Все материалы собраны из открытых источников.
 
 
 

Рідини глушіння свердловин і буферні рідини на основі крохмале-сольових гелів

Рідини глушіння свердловин і буферні рідини на основі крохмале-сольових гелів

 

Крохмалевий реагент можна одержати шляхом гідролізу крохмалю безпосередньо в сольових розчинах. Встановлено, що за певного співвідношенні густини і температури, в розчинах бішофіту, хлориду та нітрату кальцію відбувається процес утворення крохмалевого клейстеру, який має властивості регулятора реологічних та фільтраційних властивостей рідин, що застосовуються в нафтогазовидобувній галузі, зокрема, для глушіння свердловин.

Мінімальні величини густини та температури, за яких здійснюється процес клейстеризації крохмалю, такі:

Тип розчиненої фази

Температура, °С

Густина розчину, кг/м3

бішофіт

12

1240

хлорид кальцію

32

1230

нітрат кальцію

6

1230

 

За підвищенням цих величин швидкість процесу клейстеризації зростає.

Перевага використання крохмале-сольових гелів перед традиційним крохмалевим реагентом полягає в можливості одержання технологічних рідин, які мають низьку фільтратовіддачу за густини, що дорівнює густині розчину солі, на основі якої даний гель був утворений. Так, у разі використання розчину бішофіту чи хлориду кальцію можна одержати рідини з густиною від 1100 до 1290 кг/м3, а нітрату кальцію – від 1190 до 1450 кг/м3.

Термотривкість гелів на основі нітрату кальцію знаходиться на рівні 120 - 130°С. Проведеними експериментальними роботами встановлено принципову можливість збільшення термотривкості крохмале-бішофітних гелів (КБГ) до 130 – 140°С. Реагентами, що підвищують термотривкість рідин на основі бішофітних гелів, є вапно та каустична сода. Вплив даних реагентів на фільтраційні показники рідин показано в табл. 2.21.

Таблиця 2.21 - Вплив лужних реагентів на термостійкість технологічних рідин на основі крохмале-бішофітного гелю

Склад розчину, %

Фільтратовіддача, см3/30 хв

Після приготування

Після термостатуван-ня за 85°С

Після термостатуван-ня за 120°С

За температури 120°С

1

Вода+3КБГ

4

18

>40

2

№1+3СаО

6

3

4

24

3

Вода+3,4КБГ

3

12

>40

4

№2+3СаО

3,5

2

3

22

5

№1+0,3NaOH

5

7

5

30

6

№1+0,6NaOH

5

4

4,5

25

7

№1+1,25NaOH

11

5

6

27

8

№1+1,88NaOH

14

6

7,5

32

Тут і надалі концентрація крохмалю в КБГ – 5%; вміст крохмалевмісних реагентів у рідинах подано в перерахунку на сухий продукт. Як видно із табл. 2.21, технологічно прийнятні показники фільтрації рідин можуть бути досягнуті з концентрацією крохмалю на рівні 1,8 – 2%, що відповідає його звичайним витратам для оброблення бурових розчинів.

Значина коефіцієнта відновлення проникності кернів для рідин на основі крохмале-сольових гелів знаходиться на рівні коефіцієнта відновлення проникності для фільтрату хлоркалієвого бурового розчину. За додаткового оброблення рідин деякими типами поверхнево-активних речовин коефіцієнт відновлення проникності навіть перевищує показники для хлоркалієвого розчину. Під час вибору ПАР необхідно надавати перевагу нейоногенним типам, що мають підвищену термотривкість (совенол) та аніонактивним з підвищеною стійкістю до полівалентної агресії (супренол). Інакше ПАР можуть зменшувати коефіцієнт відновлення проникності (табл. 2.22).

Таблиця 2.22 – Коефіцієнт відновлення проникності для рідин на основі крохмале-бішофітного гелю

Склад розчину, %

Коефіцієнт відновлення проникності b, %

за температури 20°С

за температури 85°С

1.

Вода+7KCl+25КЛСТ

68

67

2.

Вода+3КБГ+0,63NaOH

65

64

3.

№2+0,5 сульфонолу

58

57

4.

№2+1 сульфонолу

50

49

5.

№2+0,5 супренолу

66

64

6.

№2+1 супренолу

69

67

7.

№2+0,5 совенолу

66

66

8.

№2+1 совенолу

69

68

9.

№2+0,5 жиреноксу

66

55

10.

№2+1 жиреноксу

67

52

11.

№2+0,5 ПО-6К

54

40

12.

№2+1 ПО-6К

56

42

13.

№2+0,5 сульфатного мила

40

38

14.

№2+1 сульфатного мила

38

35

 

Шляхом зміни концентрації крохмалю в крохмале-сольових гелях можна регулювати реологічні властивості технологічних рідин у широкому діапазоні. Реологічну поведінку крохмале-сольових гелів можна описати моделлю псевдопластичної рідини. В табл. 2.23 наведено константи двопараметричного рівняння Освальда для крохмале-бішофітного гелю 1 - 10% концентрації.

 

Таблиця 2.23 – Реологічні константи крохмале-бішофітного гелю

Концентрація,%

Показник консистентності системи к, Па×сn

Показник нелінійності системи п

за 20°С

за 80°С

за 20°С

за 80°С

1

0,180

0,999

2

0,836

0,967

3

1,523

0,919

4

4,401

2,025

0,887

0,901

5

10,085

4,040

0,848

0,864

6

19,110

7,430

0,773

0,808

7

71,323

21,357

0,641

0,727

8

118,095

45,206

0,584

0,653

9

149,035

70,098

0,574

0,610

10

195,031

98,119

0,554

0,565

 

Виходячи з цього, на основі крохмале-сольових гелів можуть бути утворені технологічні рідини “нормальної” та підвищеної в’язкості. Внаслідок цього їх можна використовувати для глушіння свердловин, для промивання свердловин і як тимчасово блокувальні рідини. Рідинами для промивання свердловин заповнюють весь стовбур свердловини. За своїми фільтраційними властивостями такі рідини подібні до бурових розчинів і застосовуються у випадках, коли після глушіння, за планом проведення подальших робіт, необхідне промивання інтервалу перфорації. Тимчасово блокувальні рідини використовують для консервації свердловин, коли роботи планується проводити над інтервалом перфорації. Тимчасово блокувальні рідини розміщують в інтервалі перфорації свердловини, що надає змогу уникнути забруднення продуктивної зони рідиною, якою заповнена решта її об’єму. Після закінчення робіт тимчасово блокувальні рідини легко вилучаються з вибою свердловини потоком пластового флюїду або шляхом промивання.

Рідини для промивання свердловин утворюють шляхом розведення крохмале-сольових гелів водою або розчином відповідної солі так, щоб концентрація крохмалю в них становила 1,8 - 2% у перерахунку на сухий продукт. За умов температур, що перевищують 100°С, слід використовувати гелі на основі бішофіту або нітрату кальцію. Рідини на основі бішофітного гелю в таких умовах вміщують 3-5% СаО або 0,6-1% NаОН. У разі утворення рідин низької густини з меотю підвищення їх стабільності замість води можна використовувати 15-20 % розчин вугільнолужного реагенту (ВЛР).

Як тимчасово блокувальні рідини застосовуються крохмале-сольові гелі з концентрацією крохмалю від 5% і вище. До густини 1290-1300кг/м3 використовують гелі на основі бішофіту, до густини 1450 кг/м3 і вище – гелі на основі нітрату кальцію. За умов температур, що перевищують 100°С, гель на основі бішофіту має додатково вміщувати відповідну кількість лужних компонентів. Застосовуючи тимчасово блокувальні рідини з концентрацією крохмалю, що перевищує 6%, найбільш технологічно проводити їх приготування безпосередньо у стовбурі свердловини.

У разі необхідності крохмале-сольові гелі можна використати як основу безглинистих обважнених розчинів з кислоторозчинною твердою фазою. Густина таких рідин з використанням тільки карбонатних матеріалів - до 1600 - 1650 кг/м3, а в комплексі з баритом чи гематитом - 2100-2200 кг/м3.

Одержані на основі крохмале-сольових гелей технологічні рідини для глушіння свердловин у різноманітних гірничо-геологічних умовах ДДЗ виявились ефективними, що підтверджено досвідом робіт більш як на десяти свердловинах підприємств "Полтавагазпром" та "Харківтрансгаз".

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:6586 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:9331 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:5818 Грунты и основания гидротехнических сооружений