
- •Очистные агенты
- •В. И. Зварыгин
- •Часть 1 очистные агенты
- •Глава 1
- •Коллоидные растворы
- •.Структура воды
- •1.2 Структура коллоидных растворов
- •1.2 Прочность структуры.
- •1.2 Вязкость воды
- •1.3 Стабильность бурового раствора
- •1.4 Водоотдача
- •1.5 Показатель фильтрации. Приборы для определения показателя фильтрации
- •1.9. Плотность промывочной жидкости. Приборы для определения плотности
- •1.7 Содержание абразивных частиц в буровых растворах. Прибор.
- •Глава 2 глинистые растворы. Растворы Общие сведения
- •2.1. Структурообразователи.
- •2.2. Структурирование глинистых растворов
- •Структурирование промывочной жидкости за счет диспергирования тердой фазы.
- •2.3. Ингибирующие глинистые растворы.
- •2.4 Неингибирующие глинистые растворы.
- •2.5. Активация и дезактивация глинистых частиц.
- •2.6. Технические средства для приготовления глинистых растворов
- •Глава 3 полимеры и полимерные промывочные жидкости
- •3.1. Полимеры – структурообразователи
- •Состав древесины
- •3.2Свойства и функции полимеров
- •3.3 Модифицирующие полимерполисолевые растворы
- •3.3.2. Экспериментальные исследования.
- •3.4. Зарубежные реагенты для приготовления промывочных жидкостей Основная классификация реагентов компании “бдс”:
- •3.5 Дезактивация дисперсной фазы гидрофобными веществами (пав, полимерами, маслами)
- •3.6 Полимерные растворы
- •3.7 Технические средства для приготовления полимерных растворов
- •Общая схема выбора промывочной жидкости
- •Глава4 растворы электролитов
- •4.1Истинные растворы
- •Теплота растворения электролитов
- •4.2Растворимость и скорость растворения электролитов.
- •Растворимость электролитов
- •Скорость растворения электролитов.
- •4.3 Насыщенные и перенасыщенные растворы.
- •4.4 Кристаллизация растворов электролитов
- •Использование процесса кристализация электролитов при бурении скважин
- •4.5 Растворы с конденсированной твердой фазой
- •Глава 5 эмульсионные промывочные жидкости
- •5.1.1 Гидрофильные эмульсионные растворы
- •5.1.2 Эмульсионные жидкости-виброгасители
- •5.2. Гидрофобные эмульсии
- •Параметры, характеризующие качество эибр:
- •Параметры, характеризующие качество виэр:
- •Параметры, характеризующие устойчивость эмульсии, для тиэр:
- •5.3. Технические средства для приготовления эмульсионных промывочных жидкостей
- •Техническая характеристика установки уэм-5
- •Техническая характеристика установки уэм-5
- •Глава 6 газообразные агенты
- •6.1. Общие понятия. Область применения. Достоинства
- •6.2. Бурение скважин с продувкой сжатым воздухом
- •Оптимальные концентрации пенообразующих пав в зависимости от минерализации пластовой воды
- •6.3. Технические средства для охлаждения и осушения воздуха
- •Техническая характеристика блока осушки завода Курганхиммаш
- •Результаты производственных испытаний осушающе-охлаждающего агрегата
- •6.4 Технические средства для очистки воздуха от шлама.
- •Глава 7 газожидкостные смеси.
- •7.1 Общие сведения.
- •7.2. Параметры, характеризующие свойства гжс
- •7.3 Пенообразователи. Регулирование свойств гжс
- •7.4. Технические средства получения и нагнетания газожидкостных смесей
- •Заключение
- •Часть II. Стабилизация в неустойчивых стенок скважин. Задачами второй части исследований являются:
- •Глава8.Общие сведения о структуре горных пород.
- •8.1 Химические связи в минералах
- •8.2. Межмолекулярные связи в горных породах.
- •8.3 Поверхностная энергия горных пород.
- •8.4 Устойчивость стенок скважин.
- •Глава9. Промывочные жидкости для бурения уплотненных глинистых пород.
- •9.1. Класификация глинистых пород
- •Значения коэффициента для различной плотности глины
- •9.2. Осложнения при бурении уплотненных глинистых пород.
- •9.2.1. Механизм увлажнения и набухания глин.
- •9.2.2. Фильтрация воды в горные породы.
- •9.2.3. Разупрочнение уплотненных глин.
- •9.2.4. Диспергирование и размывание глин.
- •9.2.5. Влияние гидравлического давления на увлажнение глины.
- •9.2.6. Влияние горного давления на увлажнение глины.
- •9.3. Промывочные жидкости, применяемые для профилактики осложнений в уплотненных глинах
- •9.4. Основные направления выбора промывочной жидкости для бурения глинистых пород
- •9.5. Анализ эффективности применяющихся глинистых растворов для бурения уплотненных глин.
- •9.6. Анализ эффективности полимерных и полимерглинистых растворов.
- •9.7. Анализ эффективности ингибирующих растворов
- •Глава10. Промывочные жидкости для бурения неуплотненных глинистых пород.
- •10.1. Глинистые неуплотненные породы. Осложнения при их бурении.
- •10.2. Анализ влияния электролитов на увлажнение и прочность неуплотненной глины.
- •Зависимость пластической прочности образца глины от влажности к2
- •10.3. Влияние полимеров и полимерсолевых растворов на увлажнение и прочность неуплотненных глин.
- •10.4. Полимерполисолевые промывочные жидкости, для бурения неуплотненных глин .
- •11.2. Влияние технологических параметров бурения на раскрытие трещин и осложнение. Общие понятия.
- •11.3. Факторы, влияющие на осложнения горных пород.
- •11.4. Промывочные жидкости. Механизм их действия. Анализ эффективности.
- •Глава12. Промывочные жидкости для бурения трещиноватых горных пород.
- •12.1. Трещиноватые горные породы
- •12.2. Поглощение промывочной жидкости в трещиноватых породах
- •12.3. Мероприятия по предупреждению поглощения промывочных жидкостей
- •12.4. Анализ эффективности различных наполнителей для закупорки способность трещин
- •Закупоривающая способность глинистых паст
- •Определение закупоривающей способности вол
- •Закупоривающая способность вус
- •Зависимость объема тампонажной смеси от состава ее компонентов
- •Глава 13 промывочные жидкости для бурения соленосных отложений
- •13.1. Соленосные отложения. Осложнения.
- •13.2 Растворение и размывание соленосных отложений.
- •Скорость растворения галита в перемешиваемом малоглинистов растворе, м/с10-7 (емкость 10л)
- •Размывание хемогенных пород
- •Зависимость скорости и константы растворения соли от скорости потока
- •13.3 Пластические деформации хемогенных пород.
- •Промывочные жидкости, применяемые в России при бурении соленосных отложений
- •13.5 Лигниноглинистые растворы
- •Заключение
- •Библиографический список к первой части
- •Часть I.Очистные агенты
- •Глава 1 Коллоидные растворы……… ………. …………………………………..3
- •Глава3Полимеры и полимерные промывочные жидкости …………………50
- •Глава 4 Растворы электролитов.…………………………………………………77
3.5 Дезактивация дисперсной фазы гидрофобными веществами (пав, полимерами, маслами)
Дезактивацию гидрофильной твёрдой фазы гидрофобизирующими ПАВ и полимерами производят с целью её использования в неполярных средах (в качестве стабилизаторов инвертных эмульсий). Гидрофобные ПАВ и полимеры используют также для гидрофобизации стенок скважин и бурильных труб с целью уменьшения фильтрации воды в горную породу стенок скважин и снижения трения бурильной колонны при её вращении.
В качестве гидрофобизирующих ПАВ чаще всего используют катионо-активные соединения с длинными углеводородными цепями. Так, в качестве эмульгатора нефти в воде применяют диамины (например N-алкилтриметилендиаминхлорид). Неполярная часть цепи катиона располагается в нефтяной фазе, а полярная азотистая часть цепи - в воде, придавая капельке нефти положительный заряд. Поскольку большинство металлов и минералов несут отрицательный поверхностный заряд, капельки нефти с ПАВ притягиваются к этим поверхностям, где образуют тонкие плёнки. При адсорбировании нефти с ПАВ на бурильных трубах снижается трение при вращении труб и их коррозия.
Для гидрофобизации барита при его введении в углеводородные растворы в США применяют лецитин, а гидрофобизации бентонита - ониевую соль [С14Н29NН3]+Сl- или мелаталовое масло.
В отечественном бурении в качестве стабилизаторов инвертных эмульсий, гидрофобизаторов твёрдой фазы и структурообразователей применяют синтетические жирные кислоты (СЖК),таловое масло, мылонафт, эмультал, аминосодержащие (катионоактивные) ПАВ и др.
Гидрофобное структурирование глинистого раствора битумными эмульсиями, дизтопливом, нефтью и т.д. используют обычно для стабилизации стенок скважин и тампонирования трещиноватых зон.
3.6 Полимерные растворы
Полимерные растворы - это водные растворы полимеров с небольшими добавками бентонитовой глины или без нее. Достоинство зтих растворов - их способность образовывать на стенках глинистых пород гидрофобную пленку и предупреждать их диспергирование. Гидрофобизация стенок скважин, как смазка, снижает трение бурильной колонны о стенки скважин, снижает расход энергии на вращение снаряда. Уменьшение глины в растворе снижает его плотность. Все эти процессы повышают механическую скорость бурения, снижают материемкость промывочной жидкости. Для предотвращения обогащения промывочной жидкости шламом выбирают полимеры, способные флоккулировать частицы шлама, например, ГПАА.
Для бурения устойцчивых низкоколлоидальных глдин в состав полимерных недиспергирующих растворов вводят 40-50 кг/м3 глины ,4-5 полимера ( КМЦ, М -14 ,метас ), 25-50 ПАА (0,5 % го раствора ), 80=100 л нефти. При этом образуются растворы со следующими свойствами : СНС1=12-60 дПа, СНС10=24-90 дПа , водоотдача В=5-8 см3 за 30 мин , плотность =1,03 г/см3, рН=8-9.
При бурении устойчивых низкоколлоидальных глин снарядами ССКи КССК в раствор глину не добавляют, а вместо ее вводят жесткий полимер КМЦ и другие полимеры.
При бурении горных пород, образующих тонкий шлам в небольших количествах применяют безглинистые полимерные растворы представляющие собой воду с добавкой небольшого количества полимера , например, ПАА (0,2-0,25 % ) Благодаря высокому качеству структурообразователя прочность структурыбывает достаточно высокой (СНС1=до 70дПа , СНС10=до 110 дПа ) , водоотдача =8-10 см3 , концентрация струкктурообразователя является минимальной , что способствует полвышению механической скорости бурения
.