- •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
Закупоривающая способность глинистых паст
Тип полимера |
Состав глинистого раствора, % мас. |
Пластическая прочность пасты, кПа |
Максимальная величина раскрытия закупоренной трещины при давлении 5МПа |
||||
глина |
Na2CO3, УЩР |
полимер |
|||||
КМЦ-700 |
20 20 20 |
- - - |
1 3 5 |
- 0,5 2,0 |
- - 0,6 |
||
ПАА |
20 20 20 |
- - - |
1 3 5 |
1,5 2,5 2,5 |
- 0,8 0,8 |
||
ПОЭ |
20 20 20 |
- - - |
0,05 0,10 0,20 |
1,0 3,5 - |
- 1,2 - |
||
ПОЭ |
20 20 20 |
0,5% NaCO3+1,5% УЩР |
0,05 0,10 0,20 |
3,5 4,0 - |
1,2 1,3 - |
||
Более эффективными являются инертные упругие наполнители; типа резиновой крошки, которые не влияют на вязкость раствора.
В Красноярске в качестве такого наполнителя можно использовать отходы производства: дробленую крошку отходов вулканизированного латекса (ВОЛ) и отходы производства резиновых игрушек.
Этот наполнитель инертен, упруг и имеет низкую себестоимость. Его закупоривающая способность, определенная на щелевом имитаторе показана в табл.12.5.
Экспериментальные исследования, проведенные в лаборатории кафедры ТТР КИЦМ, завершены внедрением ВОЛ в производство на площадях ПГО "Енисейнефтегазгеология" Получен значительный экономический эффект.
С помощью этого наполнителя при размере крошки 5-10 мм и концетрации
1-4 % можно надежно закупорить трещины с раскрытием 1,0-2,0 мм. В связи с тем, что частицы ВОЛ сжимаются почти в 10 раз, использовать его для закупоривания трещин значительных размеров затруднительно.
Таблица 12.5
Определение закупоривающей способности вол
Раскры-тие тре-щин, мм |
Концент-рация ВОЛ,% |
Давление насоса (МПа) при размере крошки, мм |
|||||
0,25 |
0,25-0,5 |
0,5-1 |
1-2,5 |
2,5-5,0 |
5-10 |
||
0,3 |
1 2 3 4 |
0,1 0,3 0,5 0,6 |
0,5 0,7 0,8 0,9 |
1,0 1,2 1,2 1,4 |
1,4 1,6 2,0 2,2 |
5 5 5 5 |
5 5 5 5 |
1.0 |
1 2 3 4 |
|
|
0,1 0,2 0,2 0,3 |
0,6 0,8 0,9 1,0 |
1,8 2,0 2,3 2,5 |
5 5 5 5 |
2.4 |
1 2 3 4 |
|
|
|
|
7 9 10 12 |
21 24 27 29 |
Поэтому были исследованы другие методы, в частности, кольматация вязкоупругими смесями.
Для исследования использовался 3 %-й раствор ПАА, скоагулированный в 0,7 - 0,9 %-м растворе FеСl3.
Результаты исследования (табл.12.6) показали невысокую упругость и эффективность ВУС (надежная кольматация этими ВУС возможна лишь при раскрытии трещин-до 0,8 мм). Сложным является и транспортирование ВУС в зону поглощения.
Для повышения качества наполнителя, в первую очередь ее упругих свойств и удобства доставки его в поглощаемую зону, было предложено готовить и применять ВУС в виде глобул (шариков), получаемых в результате коагуляции капель 3 %-го ПАА в 10 %-м растворе FеСl3.
Таблица 12.6