59. Полиакриломид (паа), гпаа, термопас-34, формиат натрия и др.

Полиакриламид (ПАА) получают из полиакриловой кислоты и производят в виде 8%-ного геля с плотностью 1020-1030 кг/м¹ по­рошка или гранул с истинной плотностью 1123 кг/м³ и насыпной массой 570-750 кг/м⁵ соответственно. Порошкообразный ПАА ра­створяется в воде не менее 4 часов, а при подогреве до 40`С значи­тельно быстрее. При этом он применяется только в жидком виде 0.1-0.45%-ной концентрации в негидролизованном (без щелочи) и гидролизованном (со щелочью) состоянии. Негидролизованный ПАА 0.1%-ной концентрации используется, в основном, в качестве флокулянта твердой фазы при промывке пресной водой.

Парализованный ПАА в пресной воде в среднем на 30%, или слабоминерализованном растворе NаС1 на 10-15%, применяется в качестве понизителя фильтрации пресных, слабоминерализован­ных, малоглинистых, безглинистых и недиспергирующих раство­ров, а также гидрогелей Мg2+, А13+ и др. При этом оптимальная тем­пература составляет 80%, допустимая до 100`С, добавка ПАА 0.1-0,45% (на сух. вещество), что в пересчете на 8%-ный продукт со­ставит 1.25-5.625%. Последняя зависит от типа обрабатываемого раствора и молекулярной массы реагента, которая составляет 3*10^-4 до 6*10^6. Гидролиз ПАА осуществляется каустической и кальцини­рованной содой в соотношении 2:1 и 2:2 соответственно, где циф­ры означают концентрацию сухих веществ, а реагенты полупит название ГПАА-1 и ГПАА-2.

ГПАА может использоваться также для регулирования реологических свойств буровых растворов, особенно гидрогелей, позволяя сохранять их структуру. Как и другие акриловые полимеры, ГПАА очень чувствительны к воздействию солей, особенно поливалент­ных, а также к содержанию глинистой фазы. При контакте с водой, содержащей поливалентные соли, ГПАА вызывает образование геля или осадка, обусловленное концентрацией реагента и значением рН. При содержании бентонита >5%, суспензии от добавок ГПАА коа­гулируют, превращаясь в резиноподобное состояние за счет образо­вания прочной органоминеральной структуры. Это явление можно предотвратить, используя коалинит — гидрослюдистый порошок, если рН исходной суспензии около 10, и устранить добавками жид­ких щелочных реагентов (УЩР и др.).

Для обработки буровых ра­створов применяются, в основном, ПАА известкового и аммиачно­го типа, но совместимость их с глинами не одинакова. Водный ра­створ аммиачного ПАА коагулирует суспензии из любых сортов глин, поэтому его лучше применять в качестве флокулянта, или исполь­зовать для снижения фильтрации только в гидролизованном виде. Водные растворы известкового ПАА совмещаются без гидролиза со всеми глинами (гидролиз — это превращение амидных групп веще­ства в карбоксильные с помощью щелочных электролитов). Очень эффективно комбинирование ПАА с ГКЖ-11Н и ПАА с КС1. В пер­вом случае смесь помимо снижения фильтрации, гидрофобизирует глинистую фазу и частично предотвращает ее диспергирование, а также успешнее регулирует структурно-механические свойства бу­ровых растворов. На приготовление 1 м³ смеси ПАА+ГКЖ-11Н тре­буется:

товарный ПАА 8%-ной концентрации —11000/8= 125кг( 122.5л);

ГКЖ-11Н - 200 кг (169.5 л);

вода - 708 л.

ГПАА способствует укреплению глинистых пород за счет обра­зования полимерной пленки, особенно в сланцах, где ингибирующая добавка КС1 не дает существенного эффекта.

ПАА в виде 8%-ной концентрации по ТУ 6-02-00209912-61-97 выпускает АО «Бератон», г. Березники, Пермская обл.; гранулиро­ванный сульфатный под маркой ПАА-ГС, Ленинск-Кузнецкий за­вод полукоксования, Кемеровская обл.; порошкообразный по ТУ 2216-001-40910172-98 ЗАО «Москва-Штокхаузен-Пермь" под названием "Праестол», г. Пермь.

Термопас-34 представляет собой акриловый сульфосодержащий сополимер, который работает при рН от 5.5 до 12 и не образует с ионами Са* и Мg * нерастворимых солей и комплексов. Реагент солестоек по NаСl и КСl до насыщения, а также при наличии в них до 8% СаС1₂, имеет термостойкость до 200`С. Производство этого уникального реагента в России пока не освоено.

Формиат натрия представляет собой натриевую соль муравьи­ной кислоты (NаСООН) и является отходом при производстве пентаэритрита в виде жидкости с р « 1140-1290 кт/м3 вязкостью 16-22с и порошка. Водный раствор называется фильтратом техническо­го пентаэритрита (ФТП), который используется в качестве антиморозной добавки, так как температура его замерзания составляет -20-30°С. Максимальная плотность ФТП, используемая в бурении, составляет 1240 кг/м , а при большей плотности он превращается в пасту. Порошок под названием формиат натрия-сырец (ФН-С), хорошо растворяется в воде и обладает теми же свойствами, что и ФТП. Реагент предназначен для промывки при бурении горизон­тальных скважин в условиях низких температур, в качестве заме­нителя дизельного топлива (нефти) при заготовке соляробентонитовых смесей. ФТП является ингибитором набухания глин (увлаж­нение в 6-8 раз меньше, чем в растворе СаС12) увеличивает глиноемкость в 2 раза, может использоваться при перфорации и запол­нении обсадных колонн во время длительных простоев, при глу­шении скважин в зимнее время и ликвидации поглощений. ФТП+СаСl2 снижает межфазное натяжение на границе с дизель­ным топливом в 2 раза по сравнению с водными солевыми раство­рами одинаковой плотности. Поскольку при бурении горизонталь­ных скважин недопустимо применение глинистых растворов из-за загрязнения продуктивного пласта, поэтому использование жидкостей типа ФТП с добавками является одним из решений проблемы. Состав рецептуры для промывки: 120 см ФТП I 1.5г ДК-Дrill + 100г СаС12, при этом получаются параметры: р=1520 кг/м3; ф = 2 см³. Вместо ДК-Дrill можно использовать гипан, ПАА и др. акриловые полимеры, Для ликвидации поглощений: жидкость затворения 10 м3 (30% ФТП+ 70%вода)+ 10т бетонита, получается объем пасты 15м3 при соотношении жидкости затворения и бентонита 1:1 или 3,5 м3 ФТП+1,5 м3 воды + 5т бентонит», объем 7,5м . Парад закачкой этих составов необходима буферная жидкость, ФТП доступен, недорог, малоопасен и выпускается по ТУ 6-05-231-132-86 (жидкостъ) и ТУ2432-011-00203803-98 (порошок), выпускает АК «Химп эк», г. Москва.