МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Буріння свердловин і розкриття продуктивних пластів з допомогою промивних рідин із органоколоїдними складовимиЗбереження стійкості стовбура свердловини є темою досліджень багатьох вітчизняних і зарубіжних вчених. Із цією метою розробляють бурові промивальні рідини із застосуванням неорганічних та органічних сполук, а також їх композицій, що обмежують гідратацію гірських порід, гальмують іонообмінні процеси, блокують проникнення промивальної рідини (її фільтрату) в пласт. Органоколоїдні складові бурових промивальних рідин, до яких відносять модифікації вододисперсійних асфальтобітумних речовин, поряд із іншими органічними (одноосновними і багатоатомними спиртами, етерами, солями органічних кислот тощо), а також неорганічними (солями калію, амонію, кальцію, алюмінію) сполуками, що запобігають гідратації глинистих сланців, називають стабілізаторами глин. Окрім гальмування гідратації, їм властиві кольматація поверхні гірських порід та обмеженнядиспергування вибуреної породи в буровому розчині.. Органоколоїдні домішки запобігають осипанню порід під час буріння свердловин, покращують якісні характеристики фільтраційних кірок і змащувальні властивості бурових промивальних рідин, забезпечують їх антикорозійну дію, зокрема при високих температурах. Також органоколоїдні домішки включають до складу промивальних рідин (бурових розчинів) із метою покращання їх відновлювальних властивостей під час буріння свердловин в інтервалі залягання продуктивних горизонтів. У промислових умовах промивальні рідини обробляють органоколоїдними реагентами з урахуванням стратиграфічно-літологічної характеристики розрізу свердловини. Метою досліджень є створення систем бурових промивальних рідин із органоколоїдними складовими та розроблення технології їх застосування в різних умовах буріння і завершення будівництва свердловин. Як органоколоїдні домішки використано реагенти зарубіжного (Soltex, Asphasol, сульфований асфальт) і вітчизняного (органоколоїдні реагенти, одержані на основі бітумної сировини) виробництв. Проведено лабораторні випробування 40 дослідних взірців бітумних органоколоїдних реагентів, виготовлених в УкрНДІНП “МАСМА”, технологічні властивості яких максимально наближені до відповідних властивостей зарубіжних реагентів. Для подальших випробувань відібрано 8 взірців реагентів-органоколоїдів, одержаних із бітумів (гудронів, сумішей нафтових залишків) шляхом їх окислення і модифікування активаторами - поверхнево-активними речовинами (таблиця 2.1).
Таблиця 2.1 – Характеристика органоколоїдних реагентів, одержаних за технологією УкрНДІНП “МАСМА”
Длядосягнення стабілізації глинистих сланців важливо забезпечити ефективне диспергування органоколоїдної домішки у водному середовищі бурового розчину. За відсутності вуглеводневої фази і при великому вмістіколоїдних фракцій твердої фази.високих значеннях мінералізації та густинибурових розчинів ступінь впливуорганоколоїдних домішок під час безпосереднього їх додавання регулювати важче. Зі збільшенням вмісту твердої фазита реагентів-стабілізаторів зменшуєтьсякількість незв'язаної води. У такому випадку гальмується проявлення дії органоколоїдної домішки у разі безпосереднього її введення. У зв'язку з цим випробовували способи додавання органоколоїдів у вигляді попередньо заготовлених водних дисперсій, емульсій та суспензій. Вивчали здатність досліджуваних органоколоїдних домішок до диспергування і збереження агрегативної сталості їх дисперсій у водному та вуглеводневому середовищах. Ефективному розподілу окремих органоколоїдних домішок під час додавання до бурових розчинів сприяє попереднє їх диспергування у нафті як органічному розчиннику. Як органічні розчинники використовували також дизпаливоі гас. Практично кожна з випробуваних домішок, за винятком взірця №1 (таблиця 2.1), у дизпаливі диспергувалася з осадженням частини продукту (об'ємна частка осаду - від 10 до 50 %). Слід зауважити. що в гасі у більшості випадків диспергування досліджуваних домішок було незначним, про що свідчив відстій чистого, прозорого розчинника [4]. Здійснювали випробування досліджуваних органоколоїдів на бурових розчинах зі збільшеним вмістом вуглеводневої фази. Під час безпосереднього додавання до бурових розчинів взірці №№1, 4, 5 (таблиця 2.2) виявилися ефективними щодо зменшення значень показників фільтрації Ф1 (надалі - показника первинної фільтрації), а також Ф2 (показника вторинної фільтрації - фільтрації води через фільтраційну кірку, сформовану під час визначення Ф1). Після додавання органоколоїдів встановлено, що при температурі 20оС значення показника Ф2 залишалися стабільними або навіть дещо збільшувалися, а їх зменшення спостерігалося при вищих температурах. Випробовувані бітумні органоколоїди №№2 та З забезпечили зниження як первинної, так і вторинної фільтрацій (таблиця 2.2, ан. 9 і 10). Органоколоїд № 1 вводили в систему також у вигляді 25%-ного розчину в дизпаливі (таблиця 2.2, ан. 12). Це спричинило незначне збільшення структурованості бурового розчину, хоча водночас сприяло покрашенню показників фільтрації (зменшення значень Ф1 і Ф2) та характеристик фільтраційних кірок (зменшення їх товщин і коефіцієнтів тертя). Результати досліджень показали, що за ефективністю взірці органоколоїдних реагентів №№ 1, 4 та 5 подібні до взятих для порівняння реагентів зарубіжного виробництва Soltex, Asphasol (таблиця 2.2, ан. 5-7) [4].
Таблиця 2.2 – Результати оброблення бурового розчину досліджуваними органоколоїдними домішками
Для обробки бурових промивальних рідин розроблено композиції органоколоїдних домішок у вигляді емульсії (ЕК), суспензії (СК) та нафтоглинистої пасти (НГП). Під час одержання малоглинистих мінералізованих бурових розчинів виявилося ефективним використання органоколоїдних домішок у вигляді НГП. Додавання їх в кількості від 5 до 10% із подальшим додаванням каустичної соди та розчину КМЦ дало можливість отримати коагуляційно стійку промивальну рідину суспензійно-емульсійного типу з параметрами: густина - 1080-1100 кг/м3; умовна в'язкість - 40-60 с; динамічний коефіцієнт в'язкості - 29-35 МПа·с; уявна в'язкість - 22-30; показник фільтрації за 30 хв. - 6-8 см3; товщина кірки - «плівка» - 0,5 мм; коефіцієнт тертя кірки (КТК) - 0,05-0,12; рН - 8-11. Однак при цьому, очевидно внаслідок зниження гідрофільності, система потребувала додаткових заходів для збільшення тиксотропності передусім для умов підвищених температур (більше 60 °С). У технології створення систем бурових промивальних рідин, призначених для розкриття продуктивних пластів, враховано адсорбційно-активні та структурно-коагуляційні властивості розроблених ЕК і СК, у яких органоколоїдні домішки знаходяться в стані різної здатності до взаємодії з водною і вуглеводневою фазами. Оптимальна концентрація досліджуваних органоколоїдів у емульсійній та суспензійній композиціях - 17%, а при разовому додаванні до бурових розчинів достатня кількістькожної з нихстановила 2 % (у розрахунку на кількість сухого бітумного реагенту). Дані, наведені в таблиці 2.3, ілюструютьхарактер впливу ЕК і СК на зміну параметрів глинистої суспензії та промивальної рідини (як приклад взято результати обробки розчину з бурової св. 143-Анасгасіївської). Після термостатування досліджуваних розчинів спостерігали ущільнення кірки, зменшення її проникності, що відповідно сприяло зменшенню показника фільтрації та збереженню стабільності структурно-реологічних характеристик. Перед розробленням технології одержання систем із органоколоїдними складовими з'ясовували особливості їх диспергування в прісних і мінералізованих середовищах [4].
Таблиця 2.3 – Вплив способів додавання органоколоїдних домішок на параметри бентонітової суспензії та бурового розчину
Показано, що з метою запобігання коагуляції та підвищення показника фільтрації прісні глинисті суспензії необхідно попередньо стабілізувати захисними полімерними реагентами (полісахаридними або поліакрилатними) у кількості, достатній для зменшення показника фільтрації та підвищення коефіцієнта коагуляційного структуроутворення Кс (до Кс≥1). При цьому досягають рівномірності диспергування органоколоїдів в об'ємі розчину і покращення інших його технологічних характеристик, особливо після термообробки. Із аналізу результатів лабораторних випробувань зрозуміло, що вибір способів додавання органоколоїдних компонентів слід здійснювати з урахуванням вмісту глинистої, твердої та вуглеводневої фаз і мінералізації бурових розчинів, що обробляються. Для оцінки впливу електролітів на активність органоколоїдних домішок визначено їх вміст у водних витяжках 10%-них дисперсій порівнюваних реагентів. У зарубіжних реагентах (Asphasol, Soltex, сульфований асфальт) вміст солей {по NaCl) становив від 5 до 7,5% (іонів К+ і Са+не виявлено), У бітумних реагентах, представлених УкрНДІНП “МАСМА”, вміст солей не перевищував 1 %.. Вивчали вплив різних електролітів на агрегативну стійкість (стабільність) дисперсій досліджуваних органоколоїдних домішок. Наявність NaCl у реагентах зарубіжного виробництва, що є продуктами сульфування бітумів і асфальтенів, на нашу думку, сприяє їх іонізації та кращому диспергуванню у воді. Більшість із них (за винятком реагенту Soltex) має обмежену стійкість до солей Са++. Стійкими до агресивної дії солей полівалентних металів виявилися досліджувані бітумні реагенти № № 7 і 8, Реагент Soltex за своїми властивостями найбільше наближений до досліджуваних взірців бітумних органоколоїдних домішок. Встановлено ряд агентів-електролітів, що сприяють його диспергуванню у водному середовищі: NH4+(NH4Cl)>H+(HCl) > Al+++[Al2(SO4)3] >K+(KCl) >Na+(NaOH). За результатами лабораторних досліджень розроблено: - емульсійну композицію - ЕК (у водному середовищі з використанням КМЦ і ріпоксу-6 для ефективного диспергування органоколоїдних домішок); - суспензійну композицію - СК (у водному середовищі з використанням бентонітового глинопорошку для надання дисперсії структурованості); - нафтобентонітову композицію - пасту НГП. Композиція НГП виявилася ефективною передусім для обмеження прилипання реагенту до металевих поверхонь, а також для покращення змащувальних властивостей бурового розчину. За комплексною оцінкою змін реологічних і фільтраційних властивостей залежно від технології застосування органоколоїдних домішок показано, що застосування емульсій ефективне для оброблення малоглинистих інгібованих промивальних рідин. Технологія їх приготування полягала у тому, що після додавання інгібітору(від 1 до 3% КС1) і стабілізатора (від 0,05 до 0,1% КМЦ) у 3-5 % глинисту суспензію додають від 2 до 3 % органоколоїдної домішки у вигляді ЕК. Після цього розчин обробляють шляхом додавання аніонної або неіоногенної ПАР, або ж їх суміші (від 0,4 до 0,6%) і нафти (від 5 до 7%). Для подальшої стабілізації параметрів можна застосовувати поліаніонцелюлозу (0,05-0,1%), Для одержання малоглинистих рідин можна використовувати буровий розчин, розбавлений до значень умовної в'язкості 30-40 с і вмісту глинистої фази до 10-15%. У цьому випадку зменшуються витрати реагентів-стабілізаторів. особливо завдяки відсутності потреби інгібувати розчин шляхом додавання солей-електролітів. За цих умов раціонально застосовувати органоколоїдну домішку у вигляді суспензійної композиції, для чого її вводять у попередньо заготовлену бентонітову суспензію і додають розраховану кількість СК до бурового розчину. Приготування системи суспензійно-емульсійного типу здійснюють із використанням НГП. Її готують шляхом зміщування 73-74% нафти з 10-11% бентонітового порошку, постійно перемішуючи протягом 30 хв., після чого в дисперсію вводять 14-15% органоколоїду та 1,5-2,0% жириноксу-С. Перемішування продовжують до отримання однорідної пастоподібної маси (близько 25-30 хв). Одержана таким чином композиція достатньо стабільна, вона забезпечує буровим промивальним рідинам характеристики, необхідні для успішного буріння та збереження колекторських властивостей порід-колекторів. У процесі застосування цих рідин можна збільшувати густину шляхом додавання обважнювача (бариту) і вміст хлориду калію для посилення інгібуючих властивостей. Одна з проблем регулювання характеристик бурових розчинів пов'язана з великим вмістом колоїдних фракцій глинистої фази. Механічним очищенням досягти його зменшення складно. Способи розбавлення водою, інг ібування солями, хімічної флокуляції малоефективні та супроводжуються великими витратами хімреагентів-стабілізаторів. У зв'язку з цим привабливим є використання органоколоїдних домішок. Доведено, що їх наявність у системі бурового розчину сприяє зниженню колоїдальності глинистої фази. Так, у разі додавання реагенту Soltex безпосередньо та у вигляді емульсійної композиції (2 % реагенту на суху речовину) ступінь зниження колоїдальності становив від 20 до 40%. При цьому кращих результатів досягнуто у разі застосування реагенту у вигляді емульсійної композиції (ЕК). Помічено, що використання органоколоїдних домішок може бути доцільним і під час оброблення високомінералізованих бурових розчинів. Так, додавання 2% органоколоїдної домішки №1 або такої ж кількості реагенту Soltex у буровий розчин із загальною мінералізацією 23,7 % сприяло зниженню показника фільтрації практично до одного рівня (від 7,5 до 5,5 см3 за ЗО хв) і зменшенню товщини кірки (до 1,5мм). Час досягнення граничної межі вирівнювання швидкості фільтрації був однаковим. У разі додавання бітумного органоколоїдного реагенту за взірцем №1 (таблиця 2.1) у вигляді ЕК та вуглеводневої дисперсії (у дизпаливі) до того ж розчину ефективнішою виявилася добавка у вигляді вуглеводневої дисперсії. Характерно, що це підтверджує зміна показників як первинної, так і вторинної фільтрації. Досліджували вплив органоколоїдних домішок на колекторські властивості продуктивного пласта. Використано керни з пористістю 13-18% і проникністю 15·10-3-50·10-3 мкм2. Дослідження здійснювали в модельованих умовах: тиск гідравлічного обтискування кернів - 10мПа, робочий перепад тиску - 0,5-1,0 мПа, температура робочої зони - 70°С. Обчислювали коефіцієнт відновлення проникності керна (β1), а також коефіцієнт відновлення проникності після зрізу робочого торця керна завдовжки 1 мм (β2). Фільтрацію бурового розчину через керн визначали після трьох годин прокачування. Результати досліджень наведено в таблиці 2.4. Таблиця 2.4 – Вплив органоколоїдних реагентів на колекторські властивості порід-колекторів
Як видно з таблиці 2.4, додавання 2% реагенту Soltex (у розрахунку на сухий продукт) до вихідного бурового розчину зі св. 34-Перекопівської суттєво не вплинуло на зміну коефіцієнта β, проте відчутно змінився характер фільтрації: об'єм фільтрату становив 2,9 см3 (проти 6,7 см3 у вихідному розчині) за три години прокачування за однакових умов проведення експерименту. Після зрізу робочого торця керна завдовжки 1 мм коефіцієнт β для вихідного розчину майже не змінився (69,0%), а для обробленого - значно зріс ( до 88,0%). Додавання 2% органоколоїдного реагенту за взірцем №б у вигляді ЕК позитивно вплинуло на відновлювальні властивості бурового розчину зі св.34-Перекопівської. При цьому не спостерігалося тенденції до затухання рівня відновлення під час прокачування 20 порових об'ємів вуглеводневого флюїду. Органоколоїд №6 досліджували на буровому розчині зі св. 544-Бугруватівської з низьким коефіцієнтом відновлення (β1= 33,1%). Додавання 2%органоколоїду №6 у вигляді ЕК дало змогу підвищити коефіцієнт β1 у два рази (до 65,7 %), а також значно знизити об'єм фільтрату за три години прокачування. Проте під час фільтрування вуглеводневого флюїду в кількості 20 порових об'ємів помічено затухання рівня відновлення до кінцевого значення β1 = 44,8%. Після зрізу робочого торця керна завдовжки 1 мм коефіцієнт β2 для вихідного розчину значно зріс (до 85,4%), а для обробленого розчину було зафіксовано повне відновлення проникності керна (100%). Одержані результати представляють практичний інтерес стосовно можливостей збереження фільтраційних властивостей порід-колекторів. Встановлено, що органоколоїдні реагенти зарубіжного виробництва і відібрані експериментальні взірці, виготовлені в УкрНДІНП “МАСМА”, є близькими щодо функціональності їх дії та забезпечують покращення технологічних характеристик бурових розчинів. Показано доцільність застосування органоколоїдних домішок за розробленою технологією у вигляді емульсійних (для інгібованих бурових розчинів) і суспензійних (для малоглинистих бурових розчинів) композицій, а також у вигляді вуглеводневих (нафтових) дисперсій (для бурових розчинів із вмістом нафти більш ніж 10%). Застосування розроблених систем бурових розчинів із органоколоїдними складовими дасть можливість забезпечити: - збереження фільтраційних властивостей порід-колекторів; - стабілізацію міцності розбурюваних порід; - сповільнення диспергування вибуреної породи; - покращення властивостей фільтраційної кірки; - обмеження негативного впливу реагентів на зміну реологічних і фільтраційних характеристик бурових розчинів; - покращення змащувальних властивостей бурового розчину [4].
Читайте також:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|