Диссертация (1172970), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Базовыйраствор (БР)2.1 БР + 0,5 %ПСМ2.2 БР + 0,5 %ПСД2.3 БР + 0,5 %ПСТ3.1 БР + 1 %ПСМ3.2 БР + 1 %ПСД3.3 БР + 1 %ПСТ5.1 БР + 3 %ПСМ5.2 БР + 3 %ПСД5.3 БР + 3 %ПСТρТ103022102823102823102823103125103324102925102127102526101927СНС1/1057,5/71,857,9/72,057,9/72,057,9/72,059,1/72,259,6/72,459,7/72,464,9/77,265,5/79,966,8/81,1Технологические параметрыφ.скηφ.трδФhПНФрНрНфФД15,011,005,51,00-36,59,898,504213,810,915,60,884129,19,778,40-14,010,885,50,914030,09,828,44-13,710,935,60,874729,99,728,37-12,010,436,00,6314421,49,448,003011,810,456,00,6113821,99,528,032612,210,466,00,6416222,59,367,98298,810,306,20,5126316,18,668,21208,010,296,10,4425216,98,738,18188,610,366,40,5024417,08,628,3121В таблице используются следующие сокращения и обозначения:ρ – плотность, кг/м3;δ – пенообразующая способность, кг/м3;T – условная вязкость, с;СНС 1/10 – статическое напряжение сдвига, дПа;Ф – показатель статической фильтрации, см3;ФД – показатель динамической фильтрации при 90 °С, см3;h – толщина фильтрационной корки, мм;φск – относительный коэффициент липкости на границе корка-сталь, отн.

ед;φтр – относительный коэффициент трения на границе сталь-сталь, отн. ед.;рН – показатель концентрации ионов водорода раствора, ед. рН;рНф – показатель концентрации ионов водорода фильтрата, ед. рН;ƞ – пластическая вязкость, мПа·с;ПНФ – поверхностное натяжения фильтрата, мН/м.Данные лабораторных исследований (таблица 3.5) свидетельствуют о том,что разработанные продукты обладают повышенными смазочными свойствами,оказывают минимальное воздействие на реологические параметры, снижаютфильтрацию.

Оптимальной является добавка в концентрации от 1 масс. % до 3масс. %. Необходимо отметить, что ввод образцов в базовый раствор на воднойоснове приводит к повышению кислотности. В связи с этим необходимадополнительная обработка раствора пеногасящим и щелочным реагентами.Для оценки степени возможного проникновения фильтрата разработанныхпродуктов в составах буровых растворов в продуктивный горизонт прииспользовании проведено исследование поверхностного натяжения водныхрастворов с добавками ПСМ, ПСД, ПСТ различных концентраций. Результатыисследования представлены на рисунке 3.2.65поверхностное натяжение, мН/м504030203211000 00.511.5содержание в воде, масс.

%21 – ПСМ, 2 – ПСД, 3 – ПСТРисунок 3.2 – Зависимость поверхностного натяжения на поверхности керосинвода от содержания в воде различных концентраций синтезированных продуктовИз данных исследования поверхностного натяжения следует, что все трипродукта дают почти равное снижение поверхностного натяжения. Наиболееэффективное снижение (от 47,3 % до 69,5 %) поверхностного натяженияпроисходит при содержании добавки в воде от 0,1 масс. % до 0,5 масс. %. Наосновании проведенных исследований можно сделать вывод о возможностиприменения данных продуктов при бурении продуктивных горизонтов.3.2.3 Оценка ингибирующих свойств реагентовИз литературных источников известно, что ОТП является ингибиторомнабухания глинистых сланцев.

Для оценки ингибирующих свойств образцы былипротестированы на линейном тестере набухания в динамических условиях придвух температурах: 25°С и 80°С. Исследована динамика набухания глинистой66породы в условиях малых глубин бурения при 25°С, а при 80°С – динамиканабухания при условии глубокого бурения и повышенных забойных температур.Постоянная циркуляция исследуемого раствора в ячейке тестера продольногонабухания имитирует условия воздействия на глинистые породы буровогораствора при циркуляции в скважине. В качестве испытываемого образца был взятбогандинский глинопорошок. Его использование обоснованно тем, что припроведении тестовых испытаний набухания на выбуренной глинистой породе сПриобского месторождения получены кратно более низкие показатели набуханияв дистиллированной воде. При проведении исследования при температуре 25°Снабухание богандинского глинопорошка за 240 минут составило более 50 об.

%, вто время как набухание глинистого шлама Приобского месторождения составиломенее 30 об. %. Для сравнительных испытаний ингибирующей способностиприменение стандартизованного глинопорошка Богандинского месторожденияболее целесообразно по причине его большей активности и равномерности свойств,поскольку выбуренный шлам имеет более неоднородную структуру и меньшуюстепень набухания. При этом необходимо отметить, что испытания на модельныхбуровыхрастворахтакженеявляетсяоптимальным,посколькумногокомпонентность системы (в частности наличие полимеров, солей и т.д.)носит дополнительный экранирующий эффект и не позволяет в полной мереоценить индивидуальные свойства ингибитора.

При оценке ингибирующихсвойств модельной системы раствора на предварительно подготовленномглинистом шламе Приобского месторождения получено набухание глинопорошкаменее 15 %.Исследования при температуре 25°С. Для исследований (рисунок 3.3,рисунок 3.4, рисунок 3.5) использованы: вода и водные растворы с концентрациямиреагентов 0,5 масс. %; 1,0 масс. %; 3,0 масс. % и 10,0 %(масс.). Дополнительнопроведено исследование влияния более широкого диапазона концентраций ПСМ вводе на процесс набухания богандинского глинопорошка (таблица 3.6).67Таблица 3.6 – Набухание богандинского глинопорошка при 25 °С в водныхрастворах с различной концентрацией ПСМраствор 1,0% ПСМраствор 3,0% ПСМраствор 10,0% ПСМ04,6413,2620,0325,3830,3834,2236,6043,1646,5847,9048,6649,2649,3649,52раствор 0,5% ПСМ03,078,5012,0714,5216,6719,2521,7129,2341,2747,3450,0652,0152,7452,86раствор 0,25% ПСМ015101520253060120180240300360420раствор 0.1% ПСМВремянабухания,минДистиллированная водаНабухание образца глинопорошка, об.

%05,0713,7719,7324,4028,3431,3733,9042,0146,1047,7148,4849,0849,2349,4105,0612,9317,9221,8124,5126,8929,1939,8545,1247,1147,9148,6148,9449,1503,3210,4215,0918,5721,5824,0726,4938,4245,4147,5548,7348,9648,9648,9600,673,265,617,208,459,4910,6115,0821,7426,7331,6834,3834,7134,7100,090,671,251,892,342,663,074,657,459,8712,1214,5316,4816,84Концентрация 0,5 масс. % не проверена при 80°С, поскольку являетсянедостаточной и малоинформативной при исследовании ингибирующих свойств.Продолжительность эксперимента составляла 420 мин. Данный временнойинтервал является наиболее оптимальным, поскольку за более короткий временнойинтервал процесс набухания не успевает завершиться.68увеличение объёма пробы глинопорошока, %807060502403301201000 04560120180240время, мин3003604201 – дистиллированная вода; 2 – 0,5 масс.

%; 3 – 1,0 масс. %; 4 – 3,0 масс. %;5 – 10,0 масс. %Рисунок 3.3 – Динамика набухания богандинского глинопорошка при 25 °С вводных растворах, с различным содержанием ПСМВ воде отмечен самый высокий показатель набухания глин при длительностипроведении эксперимента более 180 ч. При концентрации ПСМ менее 0,5 масс.

%в первые три часа происходит быстрое набухание (большой угол наклонакасательных к кривым набухания), указывающее на то, что в начальный периодпроисходитсмачиваниеибыстроепроникновениефлюидавобразецглинопорошка по микротрещинам и свободным поровым каналам. Для растворов сконцентрацией ПСМ 0,5 масс. % и 1,0 масс. % пик набухания глинопорошкаприходится на 200-240 мин контакта, после чего происходит стабилизация системыи в течение последующих 180-220 мин увеличение происходит всего на 1,5 об.

%.69Максимальное набухание глинопорошка в растворе 0,5 масс. % и 1,0 масс. %составляет 49,15 об. % и 48,96 об. % соответственно, что на 4,0 об. % меньше, чемв воде. Увеличение концентрации образцов более 1,0 масс. % вызывает измененияв динамике набухания глинопорошка, что проявляется в уменьшении угла наклонакасательных к кривым набухания с момента начала контакта флюида и образцаглинопорошка по сравнению с опытом на воде.Пик набухания смещается на 300-330 мин контакта. В течение следующих90-120 мин набухание глинопорошка не превышает 2,0 об.

%. Снижение набуханияглинопорошка при 25°С в растворах с содержанием ПСМ 3,0 масс. % и 10,0 масс. %относительно набухания глинопорошка в воде составляет в 1,523 и 3,139 разасоответственно.По данным рисунка 3.3 следует, что наиболее эффективными являютсядобавки ПСМ от 3,0 масс.

% до 10,0 масс. %.Исследования реагента ПСД (рисунок 3.4) показали, что первые часынабухания растворы при содержании ПСД в дистиллированной воде менее1,0 масс. % имеют больший угол наклона касательных к кривым набухания, чтоуказывает на то, что данные растворы в начальный период набухания действуют вкачестве смачивателей и способствуют быстрому проникновению флюида вобразец глинопорошка по микротрещинам и свободным поровым каналам.Для растворов с концентрацией ПСД 0,5 масс. %и 1,0 масс.

Характеристики

Список файлов диссертации