8.17. Жидкости для промывки и глушения скважин

Жидкости, применяемые при ремонтных работах для промывки и глушения скважин, должны обеспечивать: минимальное проникновение фильтрата и самой жидкости в ПЗП; предотвращение образования стойкой водонефтяной эмульсии и набухания глин; легкость извлечения из ПЗП фильтрата и твердой фазы промывочной жидкости; предотвращение образования осадков, снижающих проницаемость пористой среды.

В настоящее время к подобным жидкостям и составам предъявляют дополнительные требования: технологичность применения (простота приготовления, хранения, возможность повторного использования и др.); стабильность физико-химических свойств во время применения в скважинах; возможность применения в пластах с различными геолого-физическими условиями залегания; низкая коррозионная активность; экологическая чистота; низкая стоимость.

В отечественной практике применяют большое количество ЖГС, при приготовлении которых используют неорганические соли: хлористый натрий (NaCl); хлористый кальций (СаСl₂); хлористый цинк (ZnCl₂); двухзамещенный фосфорнокислый натрий (NaHP0₄); однозамещенный фосфорнокислый натрий (NaH₂P0₄); двухзамещенный фосфорнокислый калий (K₂HP0₄^.3H₂O); трехзамещенньгй фосфорнокислый калий (КР0₄^.7Н₂0). Кроме перечисленных солей, за рубежом, для приготовления ЖГС используют: бромид натрия (NaBr); карбонат калия (К₂СО₃); нитрит натрия (NaNO₃); хлорид олова (SnCl₂); хлористый калий (КС1) и другие.

В настоящее время наибольшее распространение получили ЖГС на основе сточных и пластовых вод с добавками неорганических солей NaCl и CaCl₂. В табл. 8.17.2 приведены данные по количеству этих добавок для приготовления ЖГС необходимой плотности.

Для получения, растворов более высокой плотности (больше 1400кг/м³) используют специальные добавки - утяжелители. В качестве утяжелителей наибольшее распространение получили:

• глинопорошки по ТУ 39-01-08-658-81, ОСТ 39-202-86 влажностью от 6 до 25%;

• концентрат баритовый по ГОСТ 4682-84 с содержанием сернокислого бария от 80 до 90%;

• утяжелитель баритовый порошкообразный модифицированный по ОСТ 39-128-82, выпускаемый в трёх модификациях для приготовления жидкостей только на водной основе;

• утяжелитель баритовый по ТУ 39-981-84, получаемый методом сушки флотационного баритового концентрата до влажности не более 1,5%;

• утяжелитель сидеритовый, по ТУ 39-01-08-781-82, являющийся тонкоизмельченной сидеритовой рудой плотностью до 3500кг/м³, содержащий примеси углекислых солей Mg и Са;

• утяжелитель железистый по ТУ 39-035-74 – тонкоиз-мельченный продукт, содержащий окислы Fe в виде гематита, мартита, магнетита, плотностью до 4150кг/м³.

Плотности перечисленных утяжелителей изменяются от 2600 до 4250кг/м³, что позволяет приготавливать ПЖ и ЖГС повышенных плотностей - от 1700 до 2300кг/м³.

В качестве реагентов-регуляторов свойств ЖГС применяют:

1. КССБ (конденсированная сульфит-спиртовая барда) - продукт конденсирования лигносульфатов формальдегидом и фенолом в кислой среде с последующей нейтрализацией щелочью до рН = 7...10. В пресных водах рекомендуется использовать КССБ до температур 150°С, в минерализованных при содержании хлористого натрия (10...16)% - до 200°С. Оптимальные добавки жидкой КССБ в пресных растворах (3...10)%, сухой (1...5)%. В минерализованных растворах концентрация КССБ увеличивается в 1,5 раза.

2. КМЦ - продукт взаимодействия щелочной целлюлозы с натриевой солью монохлоруксусной кислоты. Выпускают техническую КМЦ трех марок: КМЦ-500, КМЦ-600, КМЦ-700 (где цифры 500, 600, 700 означают степень полимеризаций). Эффективность действия КМЦ зависит от величины рН дисперсной среды. Оптимальные значения рН = 8…11. Термостойкость КМЦ достаточно высока и достигает 140°С. Обладая хорошей растворимостью в воде, КМЦ можно вводить в ЖГС непосредственно перед глушением.

3. Кислоторастворимые наполнители (карбонаты Fе и Са);

4. Водорастворимые наполнители.

Среди ПАВ, используемых в процессах вскрытия пластов и глушения скважин, применяются:

• индивидуальные ПАВ – неиногенные оксиэтилированные алкилфенолы и полиалкилангликоли (ОП-10, Неонолы, Дисол-ван-4411), анионактивные реагенты (Сульфонол), реагенты ДС-РАС, УФС₈, СНС и др.;

• композиционные ПАВ – МЛ-2, МЛ-6, МЛ-52, МЛ-72-Н, МЛ-80;

• ГКЖ-10 - кремнийорганическое вещество, обладающее гидрофобизирующим действием на твердые поверхности. Эффективно кольматирует и гидрофобизует горные породы. ГЖК-10 – этилсиликонат натрия имеет плотность 1180кг/м³ и рН > 12. Выпускается в порошкообразном и жидком виде.

• эмульгатор-стабилизатор ЭС-2 – продукт реакции высших жирных кислот и декстрамина. Представляет собойвязкую жидкость темнокоричневого цвета. Компоненты ЖГС берутся в следующих соотношениях: нефть – 32…49%; вода – 62…50%; ЭС-2 – 3…1% масс.

Состав, разработанный Уфимским нефтяным институтом УНИ-1 по своему химическому составу это жидкость являющаяся высокомолекулярным углеводородным спиртом (содержание последних в исходном продукте может доходить до 40…60%) с плотностью от 1151 до 1170кг/м³. Состав УНИ-1 обладает практически неограниченной растворимостью в пресных и минерализованных водах, являются экологически чистыми продуктами и обладают многофункциональными возможностями.

Состав и свойства ЖГС приготовленные с перечисленными реагентами приведены в табл. 8.17.3.

Широкое распространение в операциях глушения продуктивных пластов получили обратные эмульсии (ОЭ). Приготовление ОЭ осуществляется на растворном узле путем перемешивания составляющих компонентов до определенной степени готовности, контролируемой по величине электростабильности состава и статическому напряжению сдвига.