Диссертация (1172970), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Эффективность вскрытия продуктивногогоризонта зависит от показателя поверхностного натяжения на границе буровогораствора и углеводородных пластовых флюидов. Чем ниже показательповерхностного натяжения, тем эффективнее вскрытие продуктивного горизонта.50Значениеповерхностногонатяжения,мН/м,исследуемойжидкостирассчитано по формуле: =1оx0где σ0 – поверхностное натяжение на границе «керосин-дистиллированная вода»равно 50,2 мН/м;τx – время истечения определенного количества капель керосина черезанализируемый водный раствор, с;τ0 – время истечения определенного количества капель керосина черездистиллированную воду, с.2.3.6 Пенообразующая способностьОценка пенообразующей способности проведена по плотности вспененнойисходной глинистой суспензии и после вспенивания в присутствии исследуемогореагента, по следующей методике.В стакан смесительной установки типа «Воронеж» заливали (250,0±0,1) гисходной глинистой суспензии.
Далее стакан закрепляли в смесительной установкеи перемешать содержимое в течение 3 мин при скорости вращения мешалки 10000об/мин. Стакан с содержимым снимали с установки и оставляли на «отстой», всостоянии покоя, в течение 3 мин. По истечении указанного времени суспензиюпереносили в пикнометр и измеряли плотность (ρ0).Послеэтогопроводилиобработкуисходнойглинистойсуспензииисследуемым реагентом.
В стакан смесительной установки типа «Воронеж»заливали (250,0±0,1) г исходной глинистой суспензии и вводили навескуисследуемого реагента. Далее стакан закрепляли в смесительной установке иперемешивали содержимое в течение 3 мин при скорости вращения мешалки 10000об/мин. Стакан с содержимым снимали с установки и оставить на «отстой», всостоянии покоя, в течение 3 мин. По истечении указанного времени суспензиюпереносили в пикнометр и измеряли плотность (ρ1).51Пенообразующую способность реагента, определенную по плотностисуспензий, вычисляли по формуле: = ( 0 − 1 ) или δгде%=(ρ − ρ )0 1 100ρ0 – пенообразующая способность, г/см3;%– пенообразующая способность, %ρ0 – плотность вспененной исходной глинистой суспензии, г/см3;ρ1 – плотность вспененной системы после добавления исследуемого реагента,г/см3.Результат – это среднее арифметическое значение двух параллельныхопределений.
Результаты измерений не должны отличаться друг от друга более чемна 5 %.2.3.7 Ингибирующая способностьДля оценки ингибирующих свойств использован тестер продольногонабухания пород в динамическом режиме с компактором компании «OFITE»(США) модель 150-80-1.За эталонную жидкость принята дистиллированная вода. В качестве базовогоматериала использовался Богандинский глинопорошок с выходом 2,4 м3/т.2.3.8 Растворимость ингибиторов набухания глинОпределялась растворимость продуктов в дистиллированной воде, керосине,этиловом спирте.
Растворение проводилось в течение 60 мин при температуре 20 и80°С. Далее определялась масса нерастворимого осадка, оставшегося прифильтровании на стеклянном фильтре Шотта, после высушивания в течение 3 ч.2.4 Физико-химические методы исследованияДля оценки процесса сульфирования, нейтрализации и степени полнотыпротекания реакций при синтезе продуктов использовались аналитические методытитрования, а также инфракрасная спектроскопия синтезированных образцов дляопределения строения полученных веществ и оценки степени эффективности52технологических свойств, с целью направленного синтеза продукта с заданнымипараметрами.Методика определения массовой доли анионных ПАВ. Для проведенияанализа использованы следующие реактивы: N-цетилпиридиний хлористый (ч, ТУ6-09-15-121-74, водно-спиртовой раствор 4·10-3моль/дм3); спирт этиловыйтехнический (гидролизный) по ГОСТ 17299-71; лаурилсульфат натрия; хлороформпо ГОСТ 20015-74; вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72; эозин индикатор поТУ 6-09-4185-76; метиленовый голубой по ТУ 6-09-29-76; кислота уксусная поГОСТ 61-75; кислота серная по ГОСТ 4204-77.Приготовление раствора титранта.
Навеску N-цетилпиридиния хлористого(ЦПХ) массой 1,7 г растворяли в 100 см3 этилового спирта и доводили объем до1 дм3 дистиллированной водой.Концентрация раствора ЦПХ устанавливается по лаурилсульфату натрия.Навеску лаурилсульфата натрия массой 0,12 г, взятую с погрешностью неболее 0,0002 г, растворяли в дистиллированной воде, количественно переносили вколбу вместимостью 100 см3 и доводили объем дистиллированной водой до метки.Отбирали пипеткой 10 см3 раствора в цилиндр, приливали 20-25 см3дистиллированной воды, 15 см3 хлороформа, 1,5 см3 раствора смешанногоиндикатора и титровали раствором ЦПХ.Молярную концентрацию раствора ЦПХ вычисляли по формуле:Ст =гдем * 1000 * Va * K288.4 * Vт * Vмм – пенообразующая способность, г;Va – объем аликвотной части раствора лаурилсульфата, см3;К – степень чистоты лаурилсульфата, %;Vm – объем титра, см3;Vм – вместимость мерной колбы, см3;288,4 – молекулярная масса лаурилсульфата натрия.53Далее подготавливали раствор смешанного индикатора.
Растворяли внебольшом количестве дистиллированной воды 0,5 г эозина, добавляли 2,5 см3уксусной кислоты и доводили объем до 200 см3 этиловым спиртом.Растворяли в 40 см3 воды дистиллированной 0,02 г метиленового голубого,добавляли 7 см3 серной кислоты.Раствор смешанного индикатора готовят смешением 4 объемных частираствора эозина и 1 части раствора метиленового голубого.Проведение испытания.
Навеску анализируемого продукта массой 1-1,5 г,взятую с погрешностью не более 0,0002 г растворяли в 20-30 см3 водыдистиллированной, переносили количественно в мерную колбу на 100 см3 и,доводили до метки дистиллированной водой.В цилиндр с пришлифованной пробкой вместимостью 100 см3 отбиралипипеткой 5-10 см3 раствора ПАВ, приливали 20-25 см3, 15 см3 хлороформа и 1,5 см3смешанногоиндикатора.ТитрованиерастворомЦПХдопереходахлороформенного слоя от голубого цвета до розового.
После добавления каждойпорции титранта (0,2 см3) цилиндр закрывали пробкой, встряхивали 3-5 раз иотстаивали до расслоения фаз.Массовую долю ПАВ (%) определяли по формуле:Х =гдеVт * Ст * Vм * М * 100м * Va * 1000м – масса навески ПАВ, г;Va – объем аликвотной части раствора ПАВ, см3;Ст – молярная концентрация титранта, моль/дм3;Vm – объем титранта, см3;Vм – вместимость мерной колбы, см3;М – средняя молекулярная масса, рассчитанная по гидроксильному числусырья.54Глава 3 Разработка реагентов полифункционального действия длябуровых растворов на водной основеОмыленный талловый пек (ОТП) растворим в воде, полная растворимость вводе достигается при получении продукта с температурой размягчения не менее70°С и общей щелочности не менее 5 масс. % в пересчете на едкий натрий.Неомыленный талловый пек (НТП) в воде не растворим.
Для использования НТПв буровых растворах на водной основе, необходим перевод в водорастворимуюформу, для чего требуется его химическая модификация, которая преследует такжецельприданияемунеобходимыхтехнологическихсвойств.Приэтомисследовалась также возможность синтеза полифункционального реагентабуровых растворов.3.1 Реагенты на основе омыленного таллового пека3.1.1 Рабочая гипотезаИзвестны комплексные реагенты и добавки для снижения фильтрации иреологических параметров буровых растворов, но данные реагенты и добавки необладают необходимыми ингибирующими свойствами.
Крепящими свойствамиобладают реагенты и добавки на основе таллового пека и щелочи, но онизначительно повышают вязкость и статическое напряжение сдвига растворов.Основными недостатками комбинированных реагентов-стабилизаторовявляются:– сложность и длительность приготовления в промысловых условиях;– присутствие в их составе углеводородного компонента;– повышенные издержки на стадии приготовления и стабилизации буровогораствора;– проблемы обеспечения стабильности показателей технологических свойствпри одновременном воздействии минерализации и температуры.При разработке полифункционального реагента проведены исследованиявлияния ОТП различных партий на технологические параметры базового растворана водной основе.55Обработка глинистой суспензии, приготовленной по пункту 2.1, проведенаомыленным талловым пеком в концентрации от 0,5 до 2,0 масс.
%. Результатыприведены в таблице 3.1.Видно, что при увеличении концентрации ОТП наблюдается снижениекоэффициентатренияипоказателяфильтрации,уменьшаетсятолщинафильтрационной корки при одновременном повышении пенообразования ивязкости бурового раствора.Таблица 3.1 – Зависимость свойств глинистой суспензии плотностью 1,05 г/см3 отколичества ОТП№Кол-водобавки,масс. %Показательфильтрации,см3134560,501,001,502,0013,513,011,59,08,0Толщинакорки,мм53221рН9,09,69,910,310,6Эффекти Относительнвнаяыйвязкость, коэффициентмПа·стрения, ед.111,00150,83190,70210,61230,57Пенообразующаяспособность,г/см30,020,040,050,11Можно сделать выводы, что ОТП является эффективным смазочнымреагентом,негативновлияющимнареологические параметрыислабовоздействующим на фильтрационные свойства бурового раствора.
Оптимальнойконцентрацией ОТП является добавка от 1 до 2 масс. %. Качество ОТП взависимости от используемой партии оказывает влияние на технологическиепараметры в пределах погрешности методов исследования и погрешностииспользуемых приборов и не превышает 10 %. Оптимальным является омыленныйталловый пек, полностью растворимый в воде, с щелочностью в диапазоне 10÷13 %NaOH и температурой размягчения в диапазоне от 77 до 85 °С.
Исходя из условийстабильности производимого ОТП, отклонениями его свойств в рамках указанныхдиапазонов можно пренебречь при разработке технологии его модификации.3.1.2 Подбор состава и концентраций полифункционального реагентаМодификация ОТП произведена низковязкой полианионной целлюлозойПАЦ-Н (для снижения показателя фильтрации), тальком (мелкодисперсный56кольматирующий наполнитель и для упрочнения создаваемой фильтрационнойкорки) и феррохромлигносульфонатом (для снижения вязкостных характеристик иснижения показателя фильтрации при высоких температурах выше 90°С).В таблице 3.2 приведены данные о влиянии количественного содержанияингредиентовнаагрегатноесостояниеифизическиесвойстваполифункционального реагента, получившего название Смолополимер.Таблица 3.2 – Физико-механические свойства полифункционального реагента взависимости от компонентного состава базового раствора на водной основе№составаСостав полифункционального реагента, масс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
