1. Асгр, стабілізований кмц

Згідно цьому способу гідромішалку (глиномішалку, ємкість з гідромоніторними перемішувачами) наповнюють розчином, насиченим хлористим натрієм та розрахунковою кількістю сульфату алюмінію. Останній слабо розчинний у воді, тому бажано попередньо розчинити в запасній ємності і в гідромішалку вводити у вигляді концентрованого розчину. Алюмокалієві квасці можна вводити в гідромішалку у вигляді порошку. Після перемішування і досягнення розчином , введення припиняють. В отриманий кислий розчин, при інтенсивному перемішуванні, вводять розрахункову кількість азбесту. Час розпушування азбесту продовжують протягом 1,5÷2,0 годин. Отриману суспензію обробляють каустичною содою у вигляді концентрованого розчину. Контроль за введеною кількістю ведуть за величиною рН. При досягненні введення каустичної соди припиняють, суспензію перемішують ще 20÷30 хвилин, а після чого обробляють КМЦ. Суміш перемішують до повного розчинення КМЦ і отримання однорідного та стабілізованого розчину.

Азбестосолегелевий розчин можна приготувати також при циркуляції розчину через свердловину. В цьому випадку доцільно сульфат алюмінію і азбест вводити в циркулюючий розсіл у вигляді азбестогелевої концентрованої домішки, попередньо приготовленої в гідромішалці. Об’єм азбестогелевої домішки розраховують, виходячи з необхідної кількості та азбесту на весь об’єм розчину. Пульпу прокачують через свердловину до отримання однорідної системи, яка не вміщує грудок азбесту. Потім рівномірно протягом циклу вводять до та необхідну кількість КМЦ. Полімер можна вводити в розчин у вигляді порошку або водного розчину 5÷6-ної концентрації.

2. Асгр з структурованою полімерною фазою

Гідромішалку або інший перемішуючий пристрій наповнюють розсолом і в нього вводять порошкоподібну КМЦ. Суспензію перемішують до повного розчинення КМЦ. В отриману систему у вигляді концентрованого розчину, вводять сірчанокислий алюміній до і повного “висолювання” КМЦ, При введенні до необхідної величини, утворюється рихла пластоподібна маса “висолено-го” КМЦ. При постійному перемішуванні в отриману систему вводять необхідну кількість азбесту, який розпушують протягом 1,5÷2,0 годин. В останню чергу в розчин вводять їдкий натрій до . Збільшення концентрації лугу в суміші призводить до розчинення пластоподібного КМЦ, зниження фільтрації розчину та покращення його стабільності і однорідності. Особливу увагу необхідно звернути на величину розчину, яка повинна бути не менше 8,5.

Азбестосолегелевий розчин по цьому способові можна готувати в свердловині. Для приготування АСГР доцільно використовувати нестабілізований соленасичений розчин, який отримали при розбурюванні попередніх соляних відкладів. Вміст твердої фази в цьому розчині не повинен перевищувати 3% тобто густина розчину повинна коливатись в межах 1220÷ 1230 кг/м³, (густина розсолу – 1180÷1200 кг/м³).

У випадку, коли нестабілізований соленасичений розчин має значно більший вміст твердої фази, то його розбавляють розсолом і з допомогою очисних пристроїв доводять густину до заданої величини. Якщо цю умову не витримати, то можна отримати АСГР з великими реологічними властивостями.

Порядок приготування АСГР в свердловині аналогічний описаному з допомогою перемішуючих пристроїв.

Азбестосолегелевий розчин приготовлений за другим способом має менші фільтраційні властивості, ніж АСГР, приготовлений за першим способом. Це пояснюється тим, що КМЦ “сшита” сульфатом алюмінію, виступає не тільки понижувачем фільтрації, але додатково виконує роль структуроутворювача та складової компоненти при утворенні кірки.

Технологічні особливості застосування розчину

В процесі буріння свердловини, окрім загальноприйнятих параметрів , , СНЗ, , , , один раз в зміну контролюють значення миттєвої та питомої фільтрації.

Під миттєвою фільтрацією розуміють кількість розчину, який проникає в пласт до моменту утворення фільтраційної кірки. Час утворення кірки залежить від проникності гірських порід ( ) та фільтраційних властивостей розчину. Із пониженням швидше наступає кольматація стінок свердловини і зменшується. Умовно прийнято миттєву фільтрацію замірювати за 20 сек.

Питома фільтрація характеризує щільність та проникність кірки і визначають її за формулою:

, [ за 2 години],

де покази приладів ВМ-6 через 8 і 6 годин, см³; 44 – площа фільтрувального паперу, см².

Із зменшенням якість фільтраційної кірки покращується, а кількість фільтрату, яка проникає в пласт, понижується.

Для визначення та використовують два стандартних прилади ВМ-6, в один з яких вкладають фільтрувальний папір, а в другий – сітчастий фільтр (металічна сітка) з розміром комірки 80 мкм.

Застосування паперового та сітчастого фільтрів дає можливість оцінити придатність розчину для буріння, як низькопроникних, так і високопроникних порід ( мкм²). Допустиме значення миттєвої та питомої фільтрації розчину – наступні:

а) для фільтрувального паперу;

см³ за 20 сек,

за 2 години;

б) для сітчастого фільтра

см³ за 20 сек,

за 2 години;

Якщо в розчині значення та більші допустимих, то розчин вважають неякісним і він підлягає додатковій хімічній обробці.

Високе значення свідчить про недостатній вміст дисперсної фази, а великі значення – про незначну кількість полімеру в розчині.

Миттєву фільтрацію зменшують, шляхом домішки азбесту який попередньо розпушують в кислому середовищі , а потім обробляють .

Питому фільтрацію зменшують, при задовільних значеннях , за допомогою карбоксиметилцелюлози.

Кількість азбесту і КМЦ, які необхідні для регулювання та , визначають дослідним шляхом і контролюють повторними замірами. Оскільки для заміру потрібно багато часу (не менше 8 годин), то допускається заміряти через 2 години. У цьому випадку, коли значення менше або рівні 10÷12 см³/см² на паперовому фільтрі і 22÷25 см³/см² на сітчастому фільтрі, то хімічну обробку розчину з допомогою КМЦ вважають ефективною.

2 При необхідності збільшення умовної в’язкості та статичного напруження зсуву, наприклад, спостерігається часткове поглинання або інтенсивний виніс шламу, пов’язаний з обвалами та осипами стінок свердловини, в розчин вводять азбест, , КМЦ. Кількість названих матеріалів може бути більшою в порівнянні з рекомендованими значеннями (див. склад розчину).

3 Азбестосолегелевий розчин не суттєво впливає на продуктивність теригенних колекторів. Добрі кіркоутворюючі та кольматуючі властивості розчину практично виключають можливість забруднення пласта в процесі буріння та цементування експлуатаційної колони. Але в процесі перфорації об-садної колони та виклику припливу пластового флюїду, природні колекторські властивості пласта можуть погіршитися із-за інфільтрації АСГР в перфораційні канали і утворення навколо отворів кольматуючих зон.

Так, на основі лабораторних досліджень встановлено, що кольматуюча дія АСГР зменшує продуктивність піщаників з мкм² на 5÷15%, з мкм² на 15÷35% та на 35÷70%. Отже, найбільш суттєве зменшення дебіту продуктивних горизонтів спостерігається при високій проникності порід-колекторів.

Для усунення цього негативного явища, рекомендується перфораційні роботи та освоєння свердловин проводити на такій же нафті, яка залягає в пласті.

4. Одним з недоліків АСГР є погана його очистка від вибуреної породи. Розчин очищають в основному з допомогою шламозбірників та жолобної системи. Використання вібросита для очистки розчину призводить до значних втрат азбесту. Для зменшення цих втрат рекомендується додаткове диспергування азбесту. З цією метою розчин, оброблений азбестом, прокачують через диспергатор ДГ-1 та бурильний інструмент, опущений у свердловину без турбобура але з гідромоніторним долотом, на протязі 2-3 годин. Потім розчин пропускають через вібросито і приступають до поглиблення свердловини.