Современные составы буровых промывочных жидкостей


Обработка ПЗС растворами кислот



жүктеу 2.39 Mb.
бет13/13
Дата21.02.2019
өлшемі2.39 Mb.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Обработка ПЗС растворами кислот


Кислоты традиционно используются для очистки после полимерных буровых растворов на водной основе. Растворы кислот действуют и на биополимеры, входящие в состав фильтрационной корки и на карбонат кальция. Они разрушают полимеры путем гидролиза. Обработка ПЗС растворами кислот требует проведения анализа начала действия кислот, т.к. часто кислоты прорывают фильтрационную корку «языками», идя по пути наименьшего сопротивления (рис. 18).

Рис. 18. Повреждение фильтрационной корки кислотой


Кислоты малоэффективны при обработке ПЗС после растворов на углеводородной основе. Однако их также применяют при очистке ПЗС после обратимой эмульсионной системы (Faze-Pro). Диапазон температуры применения большинства растворов кислот находится в пределах 45-120°С. Наиболее распространенным на нефтяных месторождениях является раствор соляной кислоты концентрацией 5-28%. Он может использоваться одиночно или совместно с органическими кислотами.

Применение окисляющих брекеров (окислителей, оксидантов)


Окислители включают гипохлориты, пербораты, пероксиды и персульфаты. Эти химикаты реагируют с органическими полимерами, и диапазон их реакционной способности достаточно широк. Они могут вступать в реакции как с металлическими поверхностями труб, так и с породами продуктивных пластов. Эффективность (реакционная способность) химикатов снижается после реакции. Температура применения окислителей находится в диапазоне от 25 до 95°С. Некоторые растворы окислителей имеют узкие температурные диапазоны, в то время как другие работают во всем диапазоне температур.

Окислители «отдают» кислород при высоких температурах, который химически взаимодействует и разлагает полимерные составляющие фильтрационной корки. Они применяются самостоятельно или как стадия двустадийной очистки с кислотной обработкой.

Принято считать, что персульфатные брекеры реагируют только дважды. Действительно, при реакции они могут образовать только 2 гидроксил-радикала, однако эти 2 радикала могут реагировать снова и снова сотни и тысячи раз. Эта реакция представляет собой истинный процесс катализа, с помощью которого персульфаты являются эффективными брекерами для полимеров полисахаридной группы, например таких, как ХС-биополимеры.

Скорость, при которой молекулы персульфатов образуют 2 радикала, зависит от температуры. При температурах ниже 50°С этот процесс происходит достаточно медленно. Согласно исследованиям в общем случае окисляющие брекеры работают в 3,7 раза быстрее при увеличении температуры на ~10°C.



Применение энзимов


Обычно энзимы определяются как природные катализаторы, т.к. большинство биологических процессов включают энзимы. Энзимы являются большими молекулами белков, состоящих из цепочек аминокислот. Простые энзимы состоят менее чем из 150 аминокислот, при этом сложные (типичные) энзимы имеют 400-500 аминокислот.

Энзимы, применяющиеся в нефтегазовой промышленности, являются специфичными для определенных групп полимеров. Энзимы, разрушающие амилазу (крахмал), не воздействуют на ксантановые биополимеры и наоборот, что позволяет селективно разрушать фильтрационную корку в зависимости от ее состава. Как и гипохлориты, энзимы не растворяют карбонат кальция, поэтому если удаление кольматанта является одной из основных задач, обработку ПЗП энзимами необходимо комбинировать с обработкой хелатными соединениями.

Энзимы являются коррозионно-безопасными реагентами — они не реагируют с железом и не образовывают нерастворимых осадков «ржавчины», которые являются потенциально опасными соединениями, закупоривающими поры породы-коллектора. Т.к. энзимы являются катализаторами, то они практически не расходуются в реакции, вследствие чего могут разрушать полимеры до тех пор, пока не изменится среда реакции.

Обычно закачка пачки на основе энзимов в зону продуктивного пласта не вызывает сложностей, поскольку энзимы действуют достаточно медленно, в результате достигается более полное удаление фильтрационной корки (рис. 18).


Очистка ПЗС с помощью хелатов


Хелатные соединения (хелаты, внутрикомплексные соединения, клешневидные соединения), представляющие собой комплексные соединения, в которых лиганд присоединен к центральному атому металла посредством двух или большего числа связей, позволяют достаточно эффективно разрушать карбонат кальция, связывая его в органическое соединение. Наиболее часто в промывочных жидкостях используются хелатные соединения, производные от этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Хелаты работают гораздо медленнее и «мягче» кислот, не склонны к активным химическим реакциям с пластовыми флюдами или минералами, слагающими коллектор, что позволяет существенно снизить риск загрязнения ПЗП. К дополнительным преимуществам хелатных соединений относится низкая коррозионная активность, малая токсичность, легкость транспортировки и хранения.

Для повышения эффективности очистки ПЗП хелаты могут применяться совместно с другими реагентами, такими как кислоты или энзимы. Низкощелочные растворы хелатов также эффективны при удалении фильтрационной корки, образованной обратимыми эмульсионными РУО
Ферментативно-хелатная композиция (ФХК) для химической очистки ПЗС

Представляет собой синергетическую смесь химических и биологиче­ских реагентов, селективно действующих на компоненты бурового раствора, исполь­зуемого для вскрытия продуктивного пласта, и созданную фильтрационную корку. Подбор компонентов ферментативно-хелатной композиции ФХК и их концентраций осуществляется в лаборатории.

Такие исследования включают испытания на совместимость состава технологиче­ской жидкости для химической очистки ПЗС как с жидкостью заканчивания, так и оценку возможных реакций с промывочной жидкостью, пластовым флюидом и по­родами (минералами) продуктивного пласта.

Состав ФХК определяется путем воздействия тестируемой жидкости на фильтра­ционную корку, получаемую на керамическом диске в фильтр-прессе, позволяю­щем моделировать реальные пластовые условия (температуру и перепад давления). Испытание проводится при имитации пластовых условий – тестируемая жидкость воздействует на фильтрационную корку в течение 24 часов при заданной темпера­туре и перепаде давления. Результатом данных испытаний является полное удаление фильтрационной корки с поверхности тестируемого ке­рамического диска и восстановление проницаемости.

Данная композиция обеспечивает следующие важные параметры:

• Экологическую безопасность и малую токсичность реагентов – все используемые агенты являются биоразлагаемыми, имеют низкий класс биологической опасности и мало токсичны;

• Низкую коррозионную активность – в отличие от традиционного метода кислот­ных обработок, данная система не является коррозионноактивной и не требует до­полнительного использования дорогостоящих ингибиторов коррозии и особых мер предосторожности при транспортировке и хранении;

• Скорость реакции растворов разрушителей – компоненты системы работают го­раздо медленнее и «мягче» кислот, не склонны к активным химическим реакциям с пластовыми флюидами или минералами, слагающими коллектор, что позволяет существенно снизить риск загрязнения ПЗП;

• Аномально высокая вязкость фильтрата, ограничивающая его проникновение в продуктивный пласт;

• Вероятность загрязнения коллектора продуктами реакции – компоненты техноло­гической жидкости для очистки ПЗС действуют селективно на компоненты фильтра­ционной корки, не вступая во взаимодействие с коллектором и пластовым флюидом, переводя в полностью водорастворимую форму компоненты фильтрационной корки, не создавая механических примесей, способных дополнительно загрязнить ПЗС.



КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назначение буровых промывочных жидкостей и требования к ним.

2. Основные участники отечественного рынка в сфере буровых растворов.

3. Глинистые растворы.


  1. Новые буровые растворы, производимые иностранными компаниями.

  2. Химические реагенты для регулирования свойств буровых растворов различных фирм производителей.

  3. Буровые растворы для сохранения ФЕС продуктивных пластов

  4. Ингибирующие буровые растворы .

  5. Полимерные буровые растворы.

  6. Растворы на углеводородной основе.

  7. Биополимерные буровые растворы.

  8. Буровые растворы для вскрытия неустойчивых пластов

  9. Буровые растворы для аномальных пластовых давлений

  10. Буровые технологические жидкости, используемые для разрушения фильтрационной корки

  11. Аэрированные буровые растворы, пены.

  12. Требования к буровым растворам, предназначенным для бурения боковых и горизонтальных стволов.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Применение информационных технологий для управления параметрами буровых растворов в процессе строительства скважин / В.Ю. Клеттер, Ю.Б. Линд, Ф.Н. Ахматдинов и др. // Нефтяное хозяйство. – 2009. № 3. – С. 49-51.

  2. Овчинников В.П. Буровые промывочные жидкости: учеб.пособие для вузов / Н.А. Аксенова, Ф.А. Агмазов. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – 354 с.

  3. Овчинников П.В. Промывочные жидкости для вскрытия тиррегенных коллекторов Уренгойской группы месторождений / В.В. Салтыков, О.В. Нагарев. – Тюмень: Изд-во «Нефтегазовый университет», 2006. – 207 с.

  4. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности: (ПБ 08-624-03). – М.: Госгортехнадзор РФ, 2003. – 206 с.

  5. Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам // Оренбург: Изд-во «Летопись», 2005. – 664 с.

  6. Салтыков В.В., Овчинников В.П. Аксенова Н.А. Биополимерсолевые промывочные жидкости. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2007. – 195 с.

  7. Справочник – классификатор буровых растворов 2008 г.: Приложение к журналу «Нефтегазовые технологии». – Москва: Издательство «Топливо и энергетика», 2008. – 63 с.

  8. Третьяк А.Я., Рыбальченко Ю.М., Бурда М.Л., Онофриенко С.А. Биополимерный высокоингибирующий буровой раствор для сооружения наклонно-направленных и горизонтальных скважин // Время колтюбинга. №36, июнь 2011. Разрешенный доступ. - http://www.cttimes.org/ru/

  9. Учебное пособие для инженеров по буровым растворам / под ред. А.И. Пенькова. – Волгоград: Изд-во «Интернешнл Касп Флюидз», 2000. – 139 с.

  10. Добросмыслов А.С. Книга инженера по растворам / В.Н. Губанов, Д.В. Лопатин, B.C. Сычев, А.А. Толстоухов. – Москва, 2006. – 549 с.

  11. Промывочные жидкости для бурения, заканчивания и ремонта скважин. Каталог систем, продуктов и услуг 2007. - MiSWACO.

Подписано в печать 04.09.2013. Формат 60х90 1/16. Печ. л. 9,8.

Тираж 110 экз. Заказ № 1492.

Библиотечно-издательский комплекс


федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет».

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.



Типография библиотечно-издательского комплекса.


625039, Тюмень, ул. Киевская, 52


Каталог: wp-content -> uploads -> 2013
2013 -> Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан 010 000, г
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №21 хаттама
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №2 хаттама
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №6 хаттама
2013 -> Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан 010 000, г
2013 -> Тақырыптың өзектілігі
2013 -> «Алаш» либералдық-демократиялық қозғалысы идеологиясының маңызд


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет