Menu

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".

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:5010 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:8202 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:5018 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Компоновка конструкции из ограниченного …

Компоновка конструкции из ограниченного числа различных сборных элементов Такая задача в проектной практике встречается довольно часто. Применительно к Байтовым покрытиям она решается, например, в таких ситуациях. На вантовую сеть требуется уложить сборные...

20-09-2011 Просмотров:3902 Вантовые покрытия

О камеральных работах

Для установления отличия элементов внутреннего ориентирования снимков от элементов съемочной камеры за счет недостаточного прижима фотопластинки к прикладной рамке в момент фотографирования следует поместить негативы в снимкодержатель стереокомпаратора и, ориентировав...

12-08-2010 Просмотров:3137 Постоянное планово-высотное съемочное обоснование

Втискування плоского циліндричного інден…

Плоский циліндричний штамп втискується в пружний на півпростір силою Р, що діє по осі Z (рис. 20). Задача осесиметрична, тому її розв’язок дається в циліндричних гладжуаатах (задача Чаплигіна–Садовського). Розподіл тиску по...

25-09-2011 Просмотров:4021 Механіка гірських порід