
- •Учебное пособие
- •Инженеров по буровым растворам
- •Глава II Назначение буровых растворов
- •3. Вынос выбуренной породы из скважины
- •4. Формирование на стенках скважины малопроницаемой
- •6. Предупреждение обвалов
- •Глава III Некоторые физико – химические представления
- •Глава IV Химические реагенты и материалы для буровых растворов
- •4.1. Материалы и щелочные реагенты
- •Бентонит
- •Барит осма / api
- •Иккарб-75
- •Иккарб-150
- •Сода каустическая
- •Сода кальцинированная
- •Натpий двууглекислый (Сода пищевая)
- •Известь
- •4.2. Реагенты коагулянты, флокулянты, ингибиторы глин
- •Калий хлористый
- •Натрий хлористый
- •(Соль поваренная)
- •Кальций хлористый
- •Икстаб л
- •Гриндрил фл
- •(Катионный коагулянт)
- •4.3. Реагенты – регуляторы водоотдачи
- •(Карбоксиметилцеллюлоза низкой вязкости)
- •(Карбоксиметилцеллюлоза высокой вязкости)
- •Экопак-р
- •Экопак-сл
- •Икпак-р
- •Икпак-сл
- •Иклиг-2
- •Иктемп-1
- •4.4. Реагенты – разжижители
- •Иксин-л
- •Иксин-о
- •Иклиг-1
- •Хромпик
- •4.5. Вспомогательные и дополнительные реагенты
- •Бактерицид
- •Икдефом-с
- •Икдефом-л
- •4.6. Реагенты для растворов на углеводородной основе
- •Икфлюид
- •Глава V Системы буровых растворов
- •Свойства раствора
- •Свойства раствора
- •Назначение реагентов
- •Технология приготовления и обработки раствора
- •Свойства раствора
- •Назначение реагентов
- •Технология приготовления раствора
- •§ 1. Ингибирующие буровые растворы
- •5.5. Калиевый-глинистый буровой раствор
- •Назначение реагентов
- •Технология приготовления раствора
- •Загрязнение раствора
- •Свойства раствора
- •Назначение реагентов
- •5.10. Калиевый буровой раствор икарб
- •Назначение реагентов
- •Технология приготовления
- •5.11. Высокоминерализованный раствор икарб
- •Назначение реагентов
- •Технология приготовления
- •5.12. Пресный буровой раствор икарб
- •Назначение реагентов
- •§ 3. Буровые растворы на углеводородной основе (руо)
- •5.13. Буровой раствор на углеводородной основе икинверт
- •Свойства раствора
- •Назначение основных реагентов
- •Пластическая вязкость, сПз - 46
- •§ 4. Сероводородостойкие буровые растворы
- •5.15. Ингибирующий сероводородостойкий буровой раствор
- •Свойства раствора
- •5.16. Сероводородостойкий буровой раствор
- •Свойства раствора
- •§ 5. Термостойкие буровые растворы (растворы №№ 5.17. – 5.22, см. Таблицу)
- •Свойства раствора № 5.23
- •Назначение основных реагентов
- •5.24. Соленасыщенный буровой раствор
- •Свойства раствора
- •Назначение основных реагентов
- •§ 6. Известкование буровых растворов
- •§ 7. Обработка буровых растворов хромпиком
- •§ 8. Требования к составу и свойствам буровых растворов для бурения наклонно-направленных и горизонтальных стволов
- •§ 9. Технология обработки буровых растворов
- •§ 10. Очистка буровых растворов
- •§ 11. Флокуляционно - коагуляционная установка (фсу, fcu)
- •§ 12. Инертизация шлама
- •§ 13. Гидродинамические расчеты в бурении
- •Глава VI Методы контроля состава и свойств буровых растворов
- •§ 1. Физические свойства бурового раствора.
- •6.1. Плотность бурового раствора
- •6.2. Условная вязкость
- •6.3. Реологические характеристики, получаемые на ротационном вискозиметре
- •6.4. Статическое напряжение сдвига (Gel0/10)
- •6.5. Показатель фильтрации (водоотдача)
- •6.6. Содержание песка в буровом растворе
- •6.7. Содержание жидкой и твердой фаз
- •Относительное содержание барита и глины во взвешенной твердой фазе в пресных утяжеленных растворах
- •6.9. Методика оценки ингибирующей активности реагентов
- •§ 2. Химические свойства буровых растворов Химический анализ буровых растворов
- •6.10. Определение рН
- •6.11. Щелочность и содержание извести
- •6.12. Методика определения содержания извести
- •6.13. Концентрация хлорида
- •6.14. Общая жесткость
- •6.15. Жесткость по кальцию
- •6.16. Жесткость по магнию
- •6.17. Определение содержания солей в водной фазе руо
- •6.18. Концентрация сульфатов
- •6.19. Катионнообменная емкость ( мвт )
- •6.20. Определение калия
- •6.21. Метод высокочастотного титрования ионов калия
- •6.22. Качественный метод контроля содержания водонерастворимых сульфидов в буровом растворе.
- •6.23. Качественный метод контроля содержания сероводорода и водорастворимых сульфидов в буровом растворе
- •6.24. Методика количественного определения сероводорода и сульфидов в буровых растворах.
- •Заключение
Свойства раствора
Плотность, г/см3 0,9 – 2,1
Условная вязкость, сек 30 - 60
Пластическая вязкость, сПз 20 - 50
ДНС, дПа 60 - 150
СНС0/10, дПа 20 - 40/40 - 100
Фильтрация, см3 (API) 0,5 – 1,0
Электростабильность, V 400-600
Нейтрализующая способность по H2S, л/л 7
Назначение реагентов:
ИКМУЛ – первичный эмульгатор на основе жирных кислот.
ИКСОРФ – вторичный эмульгатор, разжижитель.
ИКТОН – структурообразователь, олеофильный бентонит.
ИКФЛЮИД – гидрофобизатор твердой фазы.
Известь – регулятор рН, реагент для получения кальциевых мыл.
ЖС-7 – реагент-нейтрализатор сероводорода.
Технология приготовления
Все реагенты, включая известь, вводятся в углеводородную фазу и перемешиваются в течение 20-30 минут.
Соль растворяют в воде и при интенсивном перемешивании водная фаза вводится в нефтяную, затем добавляют утяжелитель.
§ 5. Термостойкие буровые растворы (растворы №№ 5.17. – 5.22, см. Таблицу)
С повышением температуры свойства большинства растворов на водной основе существенно изменяются. Как правило, глинистые растворы загустевают и возрастает водоотдача. При нагревании биополимерных систем с низким содержанием твердой фазы вязкость не увеличивается, но водоотдача также повышается. Успех управления свойствами растворов при высоких температурах зависит от правильного выбора типа реагентов-регуляторов свойств и их расхода, который в этих условиях бывает повышенным, как в исходном растворе, так и при дополнительных обработках.
Большинство современных систем буровых растворов (ИКАРБ, ИКГЛИК и др.) готовятся на основе полисахаридных реагентов, не отличающихся особой стойкостью в условиях высоких температур.
В связи с этим, по рекомендации профессора А.И. Пенькова в ОАО «ИКФ» разработаны новые ингибиторы термической деструкции полимеров – реагенты ИКФ-10 и ИКФ-20, с помощью которых можно примерно на 50ОС повысить термостойкость всех применяемых полисахаридных реагентов в системах различных буровых растворов.
В таблице 5.1. приведены результаты опытов по влиянию реагента ИКФ-10 на термостойкость пресного, калиевого и высокоминерализованного буровых растворов. Термообработка растворов осуществлялась в автоклавах при указанных в таблице температурах в течение 6-ти часов.
Приведенные данные свидетельствуют о высокой эффективности реагента ИКФ-10. Особенно показательны результаты опытов с высокоминерализованным раствором, который без ингибитора при температуре 150ОС практически полностью подвергается термической деструкции. Свойства этого же раствора с добавкой 50 кг/м3 ИКФ-10 после термообработки при той же температуре (150ОС) сохраняются на заданном уровне (см. таблицу раствор № 5.21.1 по сравнению с раствором № 5.22.1).
Технология применения ингибитора деструкции ИКФ-10 очень проста. Данный реагент хорошо растворяется в пресной и соленой воде, вводить в буровой раствор его можно как в сухом виде, так и в виде водного раствора (например, в составе КР).
При более высоких температурах для приготовления и регулирования свойств буровых растворов необходимо использовать термостойкие реагенты. Ниже приведен состав и свойства термостойкого ингибирующего калиевого бурового раствора ИКТЕМП.
Состав раствора № 5.23, кг/м3
Бентонит 30
Na2CO3 1
NaOH 2
KCl 50
ИКПАН 20
ИКТЕМП-1 10
ИКЛИГ-3 20
ИКМАК 10
ИКФ-10 20
Барит 500
ИКЛУБ 5
ИКДЕФОМ 0,3