22.2 Склад і властивості розчинів на основі гідро гелю магнію

Склад розчинів на основі гідрогелю магнію тазначення показника властивостей приведені в табл. 22.1

Таблиця 22.1 – Склад і граничні значення показників властивостей

Склад розчину	Вміст кг/м3		Показники властивостей
	Чистий гідрогель	З активованою затравкою	Умовна в’язкість  с	Статичне напруження зсуву за 1 і 10 хв дПа		Фільтрація см3	Показник рН
1	2	3	4	5		6	7
Мінералізатори MqCl2 (MqSO4) Mq(OH)2  MqO Мін-І КСІ MqCl26H2O	280-300 (50-100) (300) (300)	300 (300)	Чисті гідрогелі 40-100 0/0 8-15 8,5-9 З активованою затравкою
Осаджувані NaOH Ca(OH)2 (CaO)	15-20 (20-40)	20-30	10-100/ 4-15 8,5-9 15-160
1	2	3	4		5	6	7
Активовані затравки Азбест Глинопорошок ПБД	- -	5-20 (5-20)
Стабілізатори МК (ЕКР) КМЦ-600(700) КССБ-2 ОЕЦ ССБ	20-30 2-5 10-15 – - 30-40 – (2-5)(10-15)- - - 200-250	20-30
Мастильні домішки Нафта високо асфальтована Дизпаливо+ВОБ(41) ВБР	100-150 (30-50) (50-1500)	50-100

В дужках дані взаємозамінні матеріали

ВОБ- високо окислений бітум.

22.3 Технологія приготування

На гідрогелевий розчин переходять до входження у хемогенні пласти як правило в обсадній колоні. В зв’язку з цим можливо кілька варіантів приготування.

Розчин знаходячись в колоні (тільки з малим вмістом твердої фази 2-5%) обробляють хлористим магнієм (20-25%). При циркуляції в колоні розчину в нього додають 1,2-2% окису (гідроокису) лужного металу у вигляді концентрованого розчину. Через 1-2 години в залежності від інтенсивності змішування і температури розчин утворює гелеподібну консистенцію.

Після того як умовна в’язкість зросте до 30-40 с а ₁ до 20-30 дПа в гідрогель додають водний розчин понижувача фільтрації (КМЦ крохмаль КССБ). Для економії лугу в утворений гідрогель можна додати 5-10% MgO або Mg(OH)₂.

В приготовлений розчин можна додати 5-15% вапняково-бітумного розчину або 10-15% нафти при необхідності розчин обважнюють.

Якщо неможливо використовувати розчин який знаходиться в колоні то готують необхідний об’єм гідрогелевого розчину. Для цього в гідрозмішувач наливають воду та вводять з бішофітом з галітом карнолітом або використовують полімінеральну пластову воду з вмістом катіонів Mq⁺⁺ від 10 до 80 г/л. На 1000 кг карналіту приходиться 67-70 кг “іонів” магнія а в 100 кг бішофіту – 80-85 кг “іонів” магнія. Після інтенсивного перемішування і розчинення солі в нього вводять луг у вигляді водного розчину 40%- ної концентрації. Через 20-25 хвилин перемішування починається процес структуроутворення який контролюється шляхом систематичного заміру статичного напруження зсуву та умовної в’язкості. Після того як СНЗ через 1 хв досягає значень 20-30 дПа і УВ= 30-35 с в гідрозмішувач вводиться стабілізатор в кількості визначеній рецептурою а потім – змащуючі домішки.

Вводити стабілізатори до утворення структури розчину не можна оскільки реагенти зв’язують іони магнію в дисперсному середовищі. Так один грам органічного реагента зв’язує наступну кількість іонів магнія крохмаль – 0,63 г КМЦ-600(700) – 1,24 КССБ – 0,17 г.

Під час обважнення чистого гідрогелевого розчину відбуваються два процеси при вмісті крейди бариту палигорскита або бентоніту до 7% (за масою) в’язкість розчину зменшується, а при подальшому вводі обважнювачів гідрогелі загущуються. Приготування гідрогельмагнієвого розчину з активованою затравкою складається з наступних операцій. Як і для чистого гідрогелю готується росіл магнійвміщуючих солей або береться пластова вода. Одночасно готується лужна затравка. В якості лужної затравки може застосовуватись суміш лугу з азбестом в співвідношенні від 51 до 11 або низькосортна глина і луг в співвідношенні від 101 до 41.Окрім лугу і азбесту (або глини в склад лужної затравки входять стабілізатор як правило крохмаль і прісна вода. На приклад на 4 м³ лужної затравки приходиться 200 кг глини 0,07 м³ лугу 40%-ної концентрації 120 кг модифікованого крохмалю решта вода.

Концентрація глини або азбесту в гідрогелі залежить від температури в свердловині. При температурі 80-90С концентрація азбесту в розчині складає 0,3-0,5% (5-6 сорт) 7-ий сорт – 0,6-1,0%. При бурінні високотемпературних свердловин концентрація азбесту підтримується на рівні до 2%. Використання лужної затравки дозволяє зменшити витрату лугу. Після приготування розсолу в нього вводять лужну затравку і після утворення структури дообробляють стабілізатором і мастильними домішками.

При використанні лужної затравки з азбесту 5-го і 6-го сортів гідрогель може забивати турбіну турбобура та сітки вібросита. Зменшити цей небажаний ефект можна технологічним і фізико-хімічним сколюванням (розклад азбесту).

Технологічний спосіб полягає в тому що свіжо приготовлений гідрогель необхідно прокачати протягом 2-3 годин через бурильний інструмент опущений в свердловину без турбобура але з гідромоніторним долотом. Вібросито на цей час відключають. Після цього як азбест продиспергує і властивості гідрогеля вирівняються включається вібросито другі очисні пристрої і через них очищують гідрогель від нерозкладуючих частин. Хороші результати отримуються при приготуванні затравки в агрегаті або через диспергатор ДГ-1. Функцію антивированої затравки може виконувати суспензія попередньо сконденсованих части гідрооксиду магнію осадженого при домішці порівняно невеликої (в 2-3 рази менше стехіометричного заміщення ) кількості в розчині MqCl₂ в концентрований розчин лугу. Цілеспрямовано в розчин NaOH вводять 2-3% тонкодисперсної крейди або гідролізного лігніну.