CC BY
20Показатель ПДК тяжелых металлов в почве Осадок первичных отстойников Избыточный активный ил Осадок с иловых площадок
4. Cu+2 3,0 13,25 10,85 1,64
5. Ni+2 4,0 <1,95 <2,35 0,475
6. Zn+2 23,0 26,45 21,65 0,349
7. Cr+2 (общий) 6,0 <1,1 <1,4 0,137
8. Cd+2 - <1,3 <1,4 <0,1
9. Co+2 5,0 <1,3 <1,4 <0,15
10. Pb+2 6,0 <1,3 <1,4 <0,15
11. Ag+2 - <0,013 <0,014 <0,0015
12. As+2 - 0,26< 0,14 <0,015
Содержание нефтепродуктов в осадке может быть 2. (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ снижено до требуемых нормативов в процессе подго- от 31 октября 1996 г. N 46). - М.: Информационно-
товки осадка к сельскохозяйственному использованию. издательский центр Минздрава России, 1997.
Список литературы 1. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96. "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения"
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИНГИБИРУЮЩЕГО БУРОВОГО
РАСТВОРА НА ОСНОВЕ ХЛОПКОВОГО ГУДРОНА
Жантасов Манап Курманбекович
канд. т. наук, доцент Южно-Казахстанского государственного университета
Республика Казахстан, г.Шымкент Орынбасаров Арсланбек Калдыкулович, канд. х. наук, доцент Южно-Казахстанского государственного университета, Республика Казахстан,
г.Шымкент Лю Цинь Цзе Сапаров Куаныш
магистранты Южно-Казахстанского государственного университета, Республика Казахстан,
г.Шымкент
DETERMINATION OF RHEOLOGICAL PARAMETERS THE INHIBITING BORING SOLUTION ON THE BASIS COTTON TAR Zhantasov Мanap, Candidate of tech. Sciences, associate professor of South Kazakhstan State University, Republic of Kazakhstan, Shymkent
Orynbasarov Arslanbek, Candidate of Chem. Sciences, associate professor of South Kazakhstan State University, Republic of Kazakhstan, Shymkent,
Liu Qin Jie, undergraduate of South Kazakhstan State University, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Saparov Kuanysh, undergraduate of South Kazakhstan State University, Republic of Kazakhstan, Shymkent АННОТАЦИЯ
Контроль величин реологических показателей на всем протяжении цикла строительства скважины - одна из важнейших задач служб, занимающихся вопросами промывки скважины. Это связано, в частности, с опасностью возникновения больших пусковых гидравлических давлений и, как следствие, гидроразрыва пород при некорректной химической обработке
В данной статье приведены исследования по определению влияния реагента ингибитора на основе хлопкового гудрона в различных процентных соотношениях на реологические свойства бурового раствора.
Анализ проведённых исследований влияния концентрации реагента на основе хлопкового гудрона на реологические показатели бурового раствора (динамическое напряжение сдвига и условная вязкость) показал, что оптимальное содержание реагента 4 % масс., так как при большей концентрации в буровом растворе будут возрастать гидравлические сопротивления в циркуляционной системе, и снижаться механическая скорость бурения. Изменения реологических параметров глинистых растворов от концентрации исследуемого нового реагента имеют практически линейную зависимость. Это позволяет утверждать, что полученные буровые растворы относятся к псевдопластическим жидкостям. Подобные жидкости обеспечивают эффективную очистку ствола скважины от выбуренной породы и минимально возможные потери давления в скважине.
ABSTRACT
Control of sizes of rheological indicators throughout a cycle of construction of a well - one of the most important tasks of the services dealing with issues of washing of a well. It is connected, in particular, with danger of emergence of big starting hydraulic pressure and, as a result, hydraulic fracturing of breeds at incorrect chemical processing.
In this article researches on inhibitor reagent influence definition on the basis of cotton tar are given in various percentage ratios on rheological properties of boring solution.
The analysis of the conducted researches of influence of concentration of reagent on the basis of cotton tar on rheological indicators of boring solution (dynamic tension of shift and conditional viscosity) showed that the optimum content of reagent 4%mass., as at bigger concentration in boring solution hydraulic resistance will increase in circulating system, and to decrease the mechanical speed of drilling. Changes of rheological parameters of clay solutions from concentration of the studied new reagent have almost linear dependence. It allows to claim that the received boring solutions belong to pseudo-plastic liquids. Similar liquids provide effective cleaning of a trunk of a well of drill breed and minimum possible losses of pressure in a well.
Ключевые слова: буровой раствор, реагент, ингибитор, хлопковый гудрон, концентрация, реологические свойства, динамическое напряжение сдвига, пластическая вязкость.
Keywords: boring solution, reagent, inhibitor, cotton tar, concentration, rheological properties, dynamic tension of shift, plastic viscosity.
Сегодня по подтвержденным запасам нефти Казахстан входит в число 15 ведущих стран мира, обладая 3% мирового запаса нефти. Нефтегазоносные районы занимают 62% площади страны, и располагают 172 нефтяными месторождениями, из которых более 80-ти находятся в разработке. Более 90% запасов нефти сосредоточено на 15 крупнейших месторождениях - Тенгиз, Кашаган, Кара-чаганак, Узень, Жетыбай, Жанажол, Каламкас, Кенкияк, Каражанбас, Кумколь, Северные Бузачи, Алибекмола, Центральная и Восточная Прорва, Кенбай, Королевское. Месторождения находятся на территории шести из четырнадцати областей Казахстана. Это Актюбинская, Атыраус-кая, ЗападноКазахстанская, Карагандинская, Кызылор-динская и Мангистауская области. При этом примерно 70% запасов углеводородов сконцентрировано на западе Казахстана.
В послании «Казахстанский путь - 2050: Единая цель, единые интересы, единое будущее» Глава государства определил комплекс задач, решение которых позволит республике войти в 30 наиболее развитых стран. Президент обозначил долгосрочные приоритеты развития нефтегазовой отрасли. В частности, это эффективность добычи нефти через инновационные подходы к добыче и переработке углеводородов.
Тяжелые осложнения в процессе бурения, а в некоторых случаях и ликвидация скважин, нарушение режима эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, связанные со значительным ущербом народному хозяйству, могут быть обусловлены низким качеством буровых растворов, отсутствием надежных методов и средств управления ими. Разбуриваемые породы, пластовые воды, высокие температуры и давления отрицательно влияют на свойства буровых растворов. Аналогичное влияние оказывают и гидродинамические эффекты при закачивании и продавливании растворов в скважинах. Наибольшее влияние на качество бурового раствора, а также технико-экономические показатели бурения оказывают породы, которые активно взаимодействуют с этими системами. Например, пластичные породы под влиянием фильтрата раствора набухают, теряют устойчивость и, переходя в буровой раствор, существенно ухудшают его качество. Смачивание этим раствором рыхлых пород вызывает их оползание или осыпание в ствол скважины [1].
В связи с постоянно растущими объемами бурения нефтегазовая промышленность испытывает дефицит экологически малоопасных смазочных материалов для буровых растворов. В последние годы смазочные добавки для буровых растворов из разряда вспомогательных веществ специального назначения, как они ранее классифицировались, уверенно переходят в состав основных реагентов.
В первую очередь, это вызвано тем, что для бурения наклонных, сильно искривленных и горизонтальных скважин, где потенциально велики энергозатраты на преодоление силы трения колонны труб о стенки скважины, огромное значение придается смазывающей способности буровых растворов [2].
Кроме того, повышенным требованиям экологической безопасности материалов, используемых в бурении, в большей степени соответствуют смазочные добавки на основе природных веществ - растительных масел, животных жиров, жиросодержащих отходов. Для определения перспектив использования процесса гидрофобизации неустойчивых глинистых отложений ингибиторами на основе жирных кислот, в первую очередь необходимо подобрать материал, содержащий эти кислоты и, при этом, дешевый и экологически безопасный.
Одним из перспективных источников жирных и смоляных кислот, подходящий по всем выбранным критериям, является побочный продукт, образующийся при производстве хлопкового масла - хлопковый гудрон. Типичный состав хлопкового гудрона Шымкентского масло-жирокомбината следующий: 98,29% органических веществ; 1,71% неорганических веществ; 100% эфирораство-римых веществ.
Для оптимального распределения жирных кислот в водной среде бурового раствора требуется их нейтрализация с образованием мыл. С этой целью хлопковый гудрон подвергали омылению 10%-ным спиртовым раствором (раствор щелочи брался из расчета в соответствии с числом омыления смолы). Полученную смесь разделяли на свободные жирные кислоты и глицерин. Таким образом, рекомендуемый нами реагент под названием ОХГ (омыленный хлопковый гудрон) представляет собой жирные кислоты, полученные омылением триглицеридов.
В качестве исходного раствора была взята 3%-ная глинистая суспензия на основе бентонитового глинопо-рошка, обработанная 0,3 % КМЦ. Затем раствор обрабатывался приготовленным ранее реагентом ОХГ в различных концентрациях. После обработки глинистые системы тщательно перемешивались в течение 30 минут, выдерживались 24 часа и после повторного перемешивания проводились измерения некоторых реологических показателей.
На рисунках 1 и 2 представлены значения динамического напряжения сдвига и пластической вязкости глинистых буровых растворов на основе хлопкового гудрона, в зависимости от концентрации содержащегося в них реагента.
1 2 3 4 5
Сост ав раст вора
Обозначения: 1 - нативный раствор (3 % бентонитового глинопорошка + вода + 0,3 % КМЦ); 2 - нативный раствор + 2% реагента ОХГ; 3 - нативный раствор + 3% реагента ОХГ; 2 - нативный раствор + 4% реагента ОХГ; 2 - нативный раствор + 5% реагента ОХГ. Рисунок 1. Зависимость динамического напряжения сдвига бурового раствора от концентрации, входящего
в его состав нового реагента ОХГ
25
120
S
i 15
т с
I 10
«
а
и с о
ст а
ч С
5
0
234
Сост ав раст вора
5
Обозначения: 1 - (3 % бентонитового глинопорошка + вода + 0,3 % КМЦ); 2 - нативный раствор + 2% реагента ОХГ; 3 - нативный раствор + 3% реагента ОХГ; 2 - нативный раствор + 4% реагента ОХГ; 2 - нативный раствор + 5% реагента ОХГ. Рисунок 2. Зависимость пластической вязкости бурового раствора от концентрации, входящего в его состав
нового реагента ОХГ
Данные представленных выше зависимостей показывают, что изменения динамического напряжения сдвига и условной вязкости глинистых растворов от концентрации исследуемого нового реагента имеют практически линейную зависимость. Это позволяет утверждать, что полученные буровые растворы относятся к псевдопластическим жидкостям. Подобные жидкости обеспечивают эффективную очистку ствола скважины от выбуренной породы и минимально возможные потери давления в скважине [3]. Оптимальное содержание реагента составляет 4 % масс., так как при большей концентрации в буровом растворе будут возрастать гидравлические сопротивления в циркуляционной системе, и снижаться механическая скорость бурения.
Таким образом, нами доказана возможность получения высоко ингибированных глинистых буровых растворов с содержанием хлопкового гудрона, для которых характерны удовлетворительные реологические свойства.
Литература
1. Агабальянц Э.Г. Промывочные жидкости для осложненных условий бурения. - М.: Недра, 2002. -684 с.
2. Исламов Х.М. Экологическая безопасность применения химических реагентов для обработки буровых растворов // Нефть и газ. - 2010. - № 6. - С. 5561.
3. Булатов А.И., Габузов Г.Г. Гидромеханика углубления и цементирования скважин. - М.: Недра, 1992. - 368 с.
1
