• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Гіпсокалієвий розчин

Роль інгібітора глинистої фази в цьому розчині виконують сполуки калію та кальцію. Гіпсокалієвий розчин на відміну від хлоркалієвого менш схильний до коагуляційного загущення. Інгібуюча дія гіпсокалієвого розчину сильніша, ніж хлоркалієвого, тому що на вибурену породу впливають не тільки коагуляційні процеси, але і катіонообмінні реакції. Він ефективно забезпечує стійкість стінок свердловини.

Область застосування.Гіпсокалієвий розчин використовують для розбурювання слабостійких висококолоїдних глинистих порід, коли хлоркалієвий розчин недостатньо ефективний. Термостійкість розчину залежить від типу реагентів - стабілізаторів, які використовуються для регулювання його параметрів, але не перевищує 160°С.

Склад розчину.Для приготування 1 м³ розчину необхідно:

1 Н₂О – решта.

2 ПБ - 60¸70 кг;

3 КОН – 1¸5 кг;

4 вапно - 2¸5 кг;

5 гіпс - 10¸15 кг;

6 КМЦ-600 – 3¸15 кг;

7 ФХЛС - 10¸30 кг;

8 КCl – 10¸30 кг;

9 МАС-200 – 3¸5 (5% вуглеводневої суспензії);

При необхідності вводять хромпік, нафту та обважнювач. Названі реагенти в розчині можуть бути замінені однотипними в еквівалентній кількості. При використанні низькосортних марок вміст бентонітового глинопорошку в гіпсокалієвому розчині збільшують.

Порядок приготування розчину.До попередньо приготовленої глинистої суспензії з умовною в’язкістю 80¸100 с при постійному перемішуванні вводять їдкий калій, доводячи рН до 9¸9,5. Після цього розчин обробляють 10-25% водно-лужним розчином ФХЛС, повільно перемішують, щоб запобігти спінюванню розчину, а якщо цього не вдалось уникнути, то вводять 5-ти процентну вуглеводневу суспензію МАС-200. Після ретельного перемішування до бурового розчину вводять 5% водний розчин КМЦ. Після обробки реагентами стабілізаторами розчин повинен мати умовну в’язкість Т=25¸50 с та СНЗ = 6¸30 дПа; = 12¸60 дПа, і тільки після цього проводять інгібування, вводячи спочатку гіпс, а потім хлористий калій.

Після приготування розчин повинен мати такі параметри:

= 1060¸1200 кг/м³; Т=20¸55с; =6¸36 дПа; = 10¸72 дПа;

= 4¸8 см³; рН=8,5¸9,5.

Вміст іонів кальцію у фільтраті розчину коливається в межах 1000¸1200 мг/л., а калію – (5¸15) г/л.

Регулювання параметрів розчину.Гіпсокалієвий розчин – це багатокомпонентна система, до якої, крім глинистої суспензії, входять інгібітори глинистої фази, понижувачі в’язкості, регулятори рН, понижувачі фільтрації та спеціальні домішки.

Роль інгібітора глинистої фази в цьому розчині виконують хлористий калій та гіпс. Оптимальні домішки їх в гіпсокалієвому розчині дещо менші, ніж відповідно в хлоркалієвому та гіпсовому. Показник рН регулюють з допомогою гідроксиду калію в межах 8,5¸9.5.

Фільтрацію гіпсокалієвого розчину понижують стійкими до солей кальцію реагентами (КМЦ, КССБ і крохмалем), в’язкість - стійкими до сульфату кальцію, наприклад, лігносульфонатами (ФХЛС та окзілом).

Роль спеціальних домішок в цьому розчині виконують нафта, вапно, хромати, МАС-200 та гематит (барит).

Вапно використовується для попередження надмірного загущення розчину при введені інгібіторів. Побічні функції вапна – підвищення рН та підвищення концентрації іонів кальцію в розчині.

Хромати натрію або калію підвищують термостійкість і одночасно понижують реологічні властивості розчину. Ці реагенти вводять в розчин тільки при температурі понад 120°С.

Переваги розчину:

1 Подвійна інгібуюча дія за рахунок наявності у розчині іонів калію та кальцію.

2 Менша схильність до коагуляційного загущення.

3 Висока термостійкість розчину та стійкість до солей кальцію та магнію.

Недоліки розчину:

1 Не рекомендується застосовувати при розкритті продуктивних горизонтів.

Буріння в соленосних гірських породах

Хемогенний комплекс рідко складений чистими солями (галіт, гіпс, карналіт, бішофіт тощо), які зазвичай чергуються з глинистими породами та пісковиками. До складу соляного комплексу відносять також надсолеві та підсолеві відклади.

Буріння в солевому комплексі пов’язано з технологічними труднощами, які обумовлені розчинністю, пластичною течією та активним впливом солей, особливо двовалентних, на властивості бурової промивальної рідини.

Ускладнення під час розбурювання хемогенних порід проявляються у вигляді каверн, що утворилися у результаті розчинення та розмивання солей; або звужень ствола, зумовлених їх течією. Вихідною інформацією для прогнозування інтервалів можливих ускладнень, пов’язаних з розбурюванням хемогенних порід, є глибина залягання соленосної товщі, її товщина, мінералогічний склад , пластова температура та геостатичний тиск порід, що залягають вище.

Критерієм оцінки стійкості хемогенних порід є пластова температура. Окрім того, існує поняття критичної температури.

Критичною називають температуру, за якої солі втрачають свою міцність, а стійкість стінок зберігається за рахунок рівноваги геостатичного та гідростатичного тисків.

Таблиця 1 – Критичні температури для деяких хемогенних порід

Каверни внаслідок розчинення або розмивання утворюються за умови, коли пластова температура дорівнює критичній або менша, а напруження, що діють в масиві соленосної товщі, не перевищують статичну міцність солі.

Звуження ствола свердловини внаслідок течії солей виникають за умови, коли пластова температура вища за критичну, а напруження, що діють в масиві соленосної товщі, перевищують статичну міцність солі.

Основною ознакою розкриття солей є різке зростання механічної швидкості буріння та коагуляція бурового розчину.

Розчинність солей для запобігання каверн можна зменшити:

1) застосування нерозчинних дисперсійних середовищ (буові розчини РНО, або інвертні емульсії);

2) зменшення розчинності однієї солі іншою за законом солевої рівноваги;

3) перенасичення бурових розчинів сіллю для запобігання розчинення пластової солі у привибійній зоні за вищих температур.

Розчинність солей для запобігання звуження ствола можна зменшити:

1) дотримуватись рівності швидкостей пластичної течії та розчинення солі, яка досягається зміною типу та густини бурового розчину;

2) використовувати спосіб буріння випереджаючим стволом;

3) збільшити зазор між діаметром долота і обсадною колоною на 0,05 м порівняно із загальноприйнятим.

Для зниження швидкості пластичної течії солей рекомендується здійснювати багаточисельні промивання свердловини охолодженим розчином, який беруть із запасних ємностей, для зниження вибійної температури.

Слід використовувати періодичне прокачування буферних рідин перед початком підйому бурильних труб під час буріння та проробок, що запобігає виникненню ускладнень, пов’язаних із розбурюванням хемогенних порід. Буферну рідину вибирають залежно від бурового розчину:

- для емульсійного розчину, насиченого хлористим натрієм - воду з сульфоналом до 0,5%;

- для хлормагнієвих, хлоркальцієвих – воду насичену хлористим натрієм;

Об'єм буферної рідини не повинен перевищувати 10-20 кубометрів, прокачують за 1 цикл, аб 5-7 кубів за 2-3 цикли.

Прихоплення, які виникають внаслідок пластичної течії солей можна ліквідувати заміною бурового розчину на воду. Для ліквідації проявів ропи необхідно:

1) ПІДНЯТИ КОЛОНУ ТРУБ НА 20-300 М ВИЩЕ ЛІНЗИ З РОПОЮ;

2) Провести розрядку лінзи багаточисельними промиваннями буровими розчинами, які використовують для розбурювання хемогенних порід;

3) Відновити вихідну густину бурового розчину;

При ліквідації значних за тривалістю і товщиною проявів ропи необхідно:

1)або перейти на вапнисто-бітумний розчин, або забурити другий ствол з відхиленням від розкритої лінзи;

У тих випадках, коли свердловина перейшла у аварійний стан, роботи з ліквідації ускладнень проводять за спеціально розробленим планом.

Найбільш поширеним і доступним способом запобігання ускладнень у хемогенних породах є застосування соленасичених розчинів.

Значний вплив на розчинність солей відіграє температура. Тому в процесі циркуляції розчину, при наближенні його до гирла, температура зменшується, що стає причиною рекристалізації солей з мінералізованих розчинів, що можна частково зменшити введеням у циркулюючий розчин тонкодисперсної вибуреної солі, яка практично не відділяється в очисній системі.

Розчинність солей залежить також від солевого складу бурової промивальної рідини. Відповідно до закономірності солевої рівноваги, розчинність пригнічується введенням до насиченого розчину солі з вищою розчинністю. Так, для повного пригнічення розчинності хлористого натрію та калію необхідно ввести 36% хлористого магнію.

Другою умовою збереження стійкості стінок свердловини соляного комплексу є низьке значення фільтрації бурової промивальної рідини. Для стабілізації соленасичених розчинів використовують солестійкі хімреагенти: крохмаль, високов’язкі марки КМЦ, ОЕЦ, поліакрилати та лігносульфати.

Домішки солей часто зменшують розчину до 7 і нижче, що обумовлює зниження активності солестійких реагентів. Витрати реагентів-стабілізаторів зменшуються, якщо рН підтримувати в межах 8,5÷10,0. В соленасичених розчинах, з метою покращання диспергування глини, зв’язування іонів кальцію або магнію, підтримання в заданих межах, вводять підвищені дози каустичної та кальцинованої сод від 1 до 2 %.

Важливим компонентом солестійких розчинів є вміст нафти в межах 8÷12%. Нафта не тільки підвищує мастильні властивості, що дозволяє підвищити ТЕП буріння, але і покращує фільтраційні та реологічні властивості розчину.

Читайте також:

1. THERMA-thin – аналог THERMA-СHEK, не загущує буровий розчин.
2. Агрегативна стійкість і коагуляція колоїдних розчинів
3. АДСОРБЦІЯ З БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ РОЗЧИНІВ
4. АДСОРБЦІЯ НА МЕЖІ РОЗЧИН – ГАЗ
5. Адсорбція на межі розчин – газ.
6. Адсорбція на межі тверде тіло – розчин.
7. Азбестосолегелевий розчин
8. Аналіз розчину з осадом
9. Барвники і барвні розчини. Приготування
10. В'яжучі матеріали та будівельні розчини
11. Взаємодія металів з розчинами солей.
12. Виготовляють розчини трьома способами: масовим, об’ємним та масово – об’ємним.

Переглядів: 950