Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

восстановлении циркуляции и ухудшает условия очистки от частиц выбуренной породы и дегазации очистного агента.

Хорошая удерживающая способность промывочной жидкости достигается при СНС1 > 1,25 Па и СНС10 < 60 Па при коэффициенте тик-

сотропности K т = е10/е1 < 3.

Значение водородного показателя рН определяется типом промывочной жидкости, видом химического реагента, используемого для регулирования параметров бурового раствора, и характером и интенсивностью взаимодействия фильтрата промывочной жидкости с породами и флюидами продуктивных пластов и неустойчивыми породами в стенках скважины. При рекомендации значения рН необходимо учитывать возможность изменения интенсивности коррозии бурового оборудования и инструмента. При этом требования к щелочности промывочной жидкости противоположны для работы бурильных труб, изготовленных из стали и легкосплавных материалов.

Лучшие тиксотропные свойства раствора наблюдаются при рН = 810, минимальная стабильность - при рН = 2,74,0, наиболее высокая стабильность - при рН = 10,511,5, минимальная вязкость - при рН = 8,5, минимальная коррозия стальных бурильных труб - при рН > 7,0, а минимальная коррозия бурильных труб из алюминиевых сплавов -при рН < 10. Исходя из этого, оптимальным значением следует считать рН = 8,08,5.

7.3. МАТЕРИАЛЫ И РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

ГЛИНА

Глина - основной компонент для приготовления промывочных жидкостей. Отличительная способность глины состоит в том, что, адсорбируя воду, она превращается в вязкий, пластичный материал, который легко распускается в воде и образует стабильные суспензии.

В состав глин входят осадочные полудисперсные породы, а также водорастворимые соли и органические вещества. По химическому составу глины относятся к водным алюмосиликатам. Наиболее распространенные глинообразующие материалы - монтмориллонит, гидрослюда, каолинит и палыгорскит.

Физико-химические характеристики глинистых минералов представлены в табл. 7.1.

Т а б л и ц а 7.1

ДИСПЕРСИОННАЯ СРЕДА ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

В качестве дисперсионной среды для приготовления очистных агентов используются вода, нефть и сжатый воздух.

Наиболее распространенной средой для приготовления промывочных жидкостей является вода. Молекула воды обычно диссоциирует на ионы H+ и OH-.

В воде могут присутствовать соли карбонатов и бикарбонатов Са и Mg или других солей этих катионов (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2), которые придают воде жесткость. По величине жесткости воду делят на мягкую (1 ,5-3,0 ммоль/кг), умеренно жесткую (3-5,5 ммоль/кг), жесткую (5,5-9 ммоль/кг) и очень жесткую (9-10 ммоль/кг).

Жесткость воды ухудшает свойства глинистых растворов.

В воде могут присутствовать и другие соли, общее содержание которых может колебаться в различных пределах. По содержанию солей воды подразделяются на пресные (<0,1 %), минерализованные (0,1-5 %) и рассолы (>5 %).

Качество воды во многом определяет выбор состава глины и химических реагентов. Пресная вода обеспечивает лучшие качества глинистых растворов и наибольший его выход. При большом содержании солей (5 %) бентонит теряет свои коллоидные свойства. В данном случае лучше применять палыгорскитовые глины.

Для приготовления промывочных жидкостей на углеводородной основе чаще всего используют дизельное топливо.

В районах, где затруднено водоснабжение, применяется бурение с использованием сжатого воздуха или газожидкостных смесей.

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ

Для приготовления промывочных жидкостей применяются разные по составу глины и вода, поэтому свойства растворов могут быть весьма разнообразными.

Кроме того, в процессе бурения под действием солей, присутствующих в подземных водах, и частиц выбуренной породы параметры про-

мывочных жидкостей сильно меняются. Для придания раствору определенных технологических свойств, отвечающих требованиям конкретных геологических условий, промывочные жидкости обрабатывают различными химическими реагентами.

Кальцинированная сода - карбонат натрия Na2CO3 - представляет собой белый порошок, хорошо растворимый в воде, плотностью 2,53 г/см3. Перед вводом в промывочную жидкость ее предварительно растворяют в воде, но возможен ввод в сухом виде.

Назначение:

связывание двухвалентных катионов, поступающих в раствор при разбуривании гипса, ангидрита, цемента или с пластовой минерализованной водой;

ухудшение свойств глинистых растворов, приготовленных из местных глин невысокого качества;

повышение качества глинопорошков из небентонитовых глин, увеличение выхода глинистого раствора;

повышение щелочности глинистого раствора.

Каустическая сода - гидроксид натрия NaOH - применяется для обработки почти всех видов промывочных жидкостей на водной основе. Это твердое вещество белого цвета, легко растворимое в воде с вхделением тепла, плотностью 2,13 г/см3. Твердый гидроксид поглощает из воздуха пары воды и CO2. Поставляется в твердом виде в металлических барабанах массой 200 кг или в виде 40-50 % раствора.

Назначение:

нейтрализация сероводорода; обеспечение растворения органических реагентов; связывание двухвалентных катионов; повышение щелочности растворов.

Гидроксид кальция - гашеная известь Ca(OH)2 - широко применяется для регулирования свойств глинистых растворов. Назначение:

загущение глинистых растворов в области гидрофильной коагуляции и повышения структурных свойств растворов;

увеличение содержания катионов кальция в фильтрате;

повышение щелочности глинистых растворов.

Гашеная известь - порошок белого цвета плотностью 2,24 г/см3, слабо растворимый в воде.

Вводится в глинистый раствор в виде известкового молочка - насыщенного раствора Ca(OH) 2, содержащего во взвешенном состоянии нерастворимый гидроксид кальция.

Органические реагенты - защитные коллоиды. Их действие на глинистые суспензии связано с тем, что при вводе в глинистый раствор молекулы этих реагентов адсорбируются на поверхности глинистых частиц и предохраняют их от взаимного слипания. Это приводит