Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Растворы на нефтяной основе

Читайте также:
  1. I. РАСТВОРЫ И ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
  2. Активные фильтры на основе операционного усилителя.
  3. Активный фильтр верхних частот на основе операционного усилителя.
  4. Активный фильтр нижний частот на основе операционного усилителя
  5. Альтернативные многокомпонентные хладагенты на основе углеводородов
  6. Анализ конкурентных преимуществ на основе идей Ж.-Ж. Ламбена
  7. Анализ учебников – как основного способа изучения валеологии и БЖД. Тетради на печатной основе «Основы здоровья» (0,5).

Сюда относятся гидрофобно-эмульсионные и известково-битумные (ИБР) растворы.

Гидрофобно-эмульсионные растворы представляют собой эмульсии II рода. Они используются при бурении в соленосных и неустойчивых глиносодержащих породах, легко переходящих в промывочную жидкость, в многолетнемерзлых породах, а также при борьбе с поглощениями.

Высокая дисперсность, надежная стабилизация водной фазы в углеводородной среде позволяют им обеспечить все преиму­щества углеводородных растворов при более низкой стоимости и сравнительной простоте приготовления и обработки. Зна­чительные преимущества гидрофобных эмульсий — это повы­шенная вязкость, пониженная плотность, нейтральное отноше­ние к солям, возможность регулирования вязкости в широких пределах.

Агрегативная устойчивость гидрофобно-эмульсионных раст­воров зависит от стабилизирующих свойств ПАВ, поэтому они обязательно должны содержать ПАВ-стабилизатор.

Известна гидрофобная эмульсия с соляровым маслом (ке­росином) и нетоксичных стабилизаторов-алкилоламидов синте­тических жирных кислот фракции C10—C16. Состав эмульсии: 10% солярового масла, 89% воды, 1% эмульгатора. Плотность такой эмульсии 0,95—0,98 г/см3, вязкость 350 с, статическое на­пряжение сдвига 7 Па. Структурно-механические параметры ее зависят от соотношения гидрофобной жидкости и воды и воз­растают с увеличением количества воды, чем и вызван эффект предотвращения поглощения промывочной жидкости при буре­нии. При контакте с пластовыми водами в трещинах горных пород вязкость эмульсии резко увеличивается, что предупреж­дает поглощение.

Диспергирование глинистых пород в эмульсии происходит медленно, вязкость эмульсий при этом уменьшается.

При бурении в отложениях ангидрита и соли, а также в по­родах с высоким содержанием кальция применяются нефтеэмульсионные растворы, эмульгатором и стабилизатором кото­рых служит крахмал. Один из составов такого раствора следу­ющий: 76% воды, 20% нефти, 4% крахмала, 0,5% каустической соды (от массы крахмала). Вода может быть насыщена NaCl. Эмульсия имеет плотность около 1 г/см3; вязкость 30 с, водо­отдачу 2 см3. Готовят нефтеэмульсионный гидрофобный раствор в глиномешалке путем размешивания в воде крахмального реагента с последующим введением нефти. Общее время при­готовления эмульсии 20—30 мин.

Известково-битумные растворы применяются для вскрытия продуктивных горизонтов с сохранением естественной прони­цаемости, а также для бурения в особо неустойчивых глинис­тых соленосных отложениях. В таких растворах дисперсионная среда представлена дизельным топливом, а дисперсная фаза — тонкоразмолотым окисленным битумом. Частицы битума обла­дают слабой способностью образовывать связнодисперсные си­стемы, поэтому в растворы на нефтяной основе добавляют не­большое количество структурообразователей; окиси кальция, мыл жирных кислот, катионоактивных ПАВ.

Растворы на нефтяной основе готовят из порошкообразных концентратов, получаемых на нефтеперерабатывающих заводах или специальных установках. Концентрат содержит окислен­ный битум и негашеную известь с активностью не менее 60% в соотношении от 1:1 до 1:2. На приготовление 1 м3 известково-битумного раствора требуется 0,65 м3 дизельного топлива и 0,5 т известково-битумного порошка (1:1). Раствор получа­ют перемешиванием в глиномешалке исходных компонентов.

Известь в этой рецептуре выполняет следующие функции: диспергирует битум, усиливая его коллоидную активность, об­разует соли и мыла, взаимодействуя с жирными нафтеновыми кислотами, является структурообразующим и утяжеляющим ма­териалом.

При отсутствии готовых концентратов используют их компо­ненты с добавкой до 1 % сульфонола. Последовательность при­готовления: дизельное топливо — негашеная известь — вода с сульфонолом, После разогрева смеси до 60—65 °С вводят би­тум. Время приготовления 3—3,5 ч. Растворы на нефтяной ос­нове можно утяжелять, реологические их свойства регулируют­ся введением нефти или смад-1 (до 2%). Фильтрация таких ра­створов практически равна 0. Вязкость и статическое напряже­ние сдвига зависят от концентрации извести и битума.

Растворы на нефтяной основе дороги, пожароопасны, ус­ложняют выполнение спуско-подъемных и вспомогательных операций, разрушают резиновые сальники и шланги. Однако, наряду с обеспечением устойчивости проходимых пород и со­хранением проницаемости продуктивных пластов, они уменьша­ют износ бурильного инструмента, снижают затраты мощности на вращение колонны бурильных труб. Кроме того, при прекра­щении циркуляции в зимнее время растворы на нефтяной ос­нове не замерзают.

Пены

Простейшая пена представляет собой дисперсию воды в воздухе. Она получается путем нагнетания в скважину смеси воды и сжатого воздуха через специальный смеситель или пеногенератор. Такая пена грубодисперсна, неустойчива.

Большее распространение получили так называемые ста­бильные пены. Дисперсная фаза такой промывочной системы представляет собой либо смесь воды с ПАВ, либо промывочную жидкость с высокодисперсной твердой фазой (может быть с добавкой ПАВ). Чаще всего используется бентонитовый раст­вор. Пены с мелкодиспергированной твердой фазой эффектив­но закрепляют стенки скважины.

Пена обладает более высокой несущей способностью, чем любая другая промывочная среда (считается, что по выносной способности пена превосходит воду в 10 раз), имеет хорошую охлаждающую способность, создает небольшое гидростатичес­кое давление, препятствует образованию сальников, снижает из­нос породоразрушающего инструмента. Пена временно прони­кает в трещины и поры горных пород, стабилизируя стенки и препятствуя уходу промывочной среды в поглощающие пласты. Использование ее приводит к росту технико-экономических по­казателей бурения, и в первую очередь к повышению механи­ческой скорости.

При бурении с применением пены на стенках скважины не остается фильтрационной корки, а в интервалах многолетнемерзлых пород и в геотермальных скважинах она служит изо­лятором. При правильном приготовлении стабильной пены пу­зырек удерживается в ней во время всего цикла циркуляции, а водоотдача при этом равна нулю.

В качестве ПАВ в пенах используются сульфонол, диталан, ОП-7, ОП-10 и др. Концентрация ПАВ в жидкой среде состав­ляет 1—2%. Для предупреждения замерзания в дисперсную фазу пены вводят хлористый натрий.

Свойства пен в процессе приготовления и использования не контролируются. Считается, что высокая степень аэрации и со­ответствующий состав дисперсной фазы обеспечат необходимое количество пены и эффективность применения. В разведочном бурении используются пены со степенью аэрации 50—150 и даже более.

Применяются пены при разбуривании наносов, пучащих по­род, чувствительных к воде, многолетнемерзлых пород, а также в других сложных условиях. Возможно применение пены в ус­ловиях, где использование воды обходится дорого.


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 132 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Солевые растворы | Растворы полимеров | Водные растворы поверхностно-активных веществ | ЭМУЛЬСИОННЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ | Состав глинистых растворов | Ингибированные глинистые растворы | Эмульсионные глинистые растворы | Глинистые растворы с добавками веществ специального назначения | МЕЛОВЫЕ РАСТВОРЫ | ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ НА ОСНОВЕ ВЫБУРЕННЫХ ПОРОД |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Карбонатные промывочные жидкости| Механическое приготовление глинистых растворов

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)