CC BY
0
СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ, ПРИГОТОВЛЕННОЙ НА
ПЛАСТОВОЙ ВОДЕ Кулиев М.Ю.1, Нуритдинов Ж.Ф.2
1 Кулиев Мурад Юсиф угли - докторант, Азербайджанский национальный университет нефти и газа;
2Нуритдинов Жалолиддин Фазлиддин угли - ведущий специалист, АО «UzGasTrade», г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: при бурении скважин в Устюртской нефтегазоносной области для приготовления буровых растворов были использованы пластовые воды, добываемые из неогеновых отложений. В зависимости от степени минерализации раствора могут отмечаться как рост, так и снижение значений структурно-механических показателей. Водоотдача при этом возрастает. В результате взаимодействия с ионами металлов меняется заряд глинистых частиц. В статье рассмотрены результаты бурения скважин в Устюртской нефтегазоносной области. Для приготовления буровых растворов были использованы пластовые воды, добываемые из неогеновых отложений и подробно расписаны результаты исследований.
Ключевые слова: бурение, свойства, химические реагенты, водоотдача, абсорбция, структура.
STABILIZATION OF WASHING LIQUID PREPARED FROM PRODUCED WATER
Kuliev MYu.1, Nuritdinov Zh.F.2
1Kuliev Murad Yusif Ugli - doctoral student, AZERBAIJAN NATIONAL OIL AND GAS UNIVERSITY;
2Nuritdinov Jaloliddin Fazliddin - coals Leading Specialist, JSC "UZGASTRADE", BAKU, REPUBLIC OF AZERBAIJAN
Abstract: when drilling wells in the Ustyurt oil and gas region, formation waters extracted from Neogene deposits were used to prepare drilling fluids.
Depending on the degree of mineralization of the solution, both an increase and a decrease in the values of structural and mechanical parameters can be observed. At the same time, water yield increases. As a result of interaction with metal ions, the charge of clay particles changes. The article discusses the results of drilling wells in the Ustyurt oil and gas region. To prepare drilling fluids, formation waters extracted from Neogene deposits were used and the research results were described in detail. Keywords: drilling, properties, chemical reagents, fluid loss, absorption, structure.
Как известно, при бурении нефтяные и газовые скважины промываются буровым раствором, часто называемым промывочной жидкостью, промывочным агентом и др. Буровые растворы должны обладать определенными технологическими свойствами, которые придаются им после обработки химическими реагентами. Одним из важных свойств бурового раствора считается водоотдача (В, см3/30 мин), измеряемая на приборе ВМ-6. Буровой раствор, имеющий водоотдачу 6-8 см3/30мин, считается отвечающим требованиям технологии бурения. Водоотдача бурового раствора зависит от физико-химических свойств образующейся структурированной системы, т.е. от способности последней удерживать воду в абсорбционных пленках и ячейках структуры.
Скорость и величина водоотдачи зависят не только от степени дисперсности глинистых частиц, но и от минералогического состава глины, свойств дисперсной среды, размера и строения молекул химического раствора.
При бурении скважин в Устюртской нефтегазоносной области для приготовления буровых растворов были использованы пластовые воды, добываемые из неогеновых отложений. Приготовленный из бентонитовой и гидрослюдистой глины буровой раствор, несмотря на обработку различными реагентами-понизителями водоотдачи (УЩР, КМЦ, К-4, К-9 и др.), имел высокую водоотдачу (20-25 см3/30 мин). При значительных концентрациях этих реагентов в растворе водоотдача снижалась до 10-12 см3/30 мин, но через некоторое время она возрастала до 25 см3/30 мин.
Основная причина трудности снижения - коагуляция, происходившая под действием катионов двухвалентных металлов, содержащихся в пластовой воде.
Видимо, реагент КМЦ в присутствии двух и поливалентных ионов не имеет прочную связь с частицами глины и не может образовать прочных циклических соединений с активными центрами кристаллической решетки глинистых минералов [1].
В зависимости от степени минерализации раствора могут отмечаться как рост, так и снижение значений структурно-механических показателей. Водоотдача при этом возрастает. В результате взаимодействия с ионами металлов меняется заряд глинистых частиц. Поливалентные катионы, адсорбируясь на глине, снижают ее диспергацию. Минерализация среды приводит к коагуляции системы. В результате воздействия поливалентных ионов могут разрушаться и связи между атомами и молекулами в главной цепи полимера. Повышение минерализации среды создает предпосылки к снижению активности реагента. Причина деструкции - окислительное действие на КМЦ кислорода воздуха.
Соли одновалентных металлов (например, №С1) также могут вызвать коагуляцию раствора и как следствие - повышение водоотдачи, но в меньшее мере, чем при действии кальциевых или магниевых солей [2, 3].
Одной из важных проблем глубокого бурения является борьба против солевой, особенно кальциевой, агрессии. Способы борьбы против агрессии хлористого натрия, встречающегося в виде мощных пластов и в составе пластовых вод, можно считать относительно разработанными. Гораздо хуже обстоит дело в борьбе с агрессией растворимых солей кальция и магния, встречающихся в составе пластовых вод. Наиболее распространенным осадителем ионов кальция является кальцинированная сода, но ее расход значителен в борьбе с кальциевой агрессией. Между тем имеются более эффективные реагенты, которых требуется намного меньше, чем кальцинированной соды, - это сульфат натрия (№2 804). Для борьбы с кальциевой агрессией применяется также полимер на основе полиакрилатов (К - 4, КМЦ, ПАНГП и др.).
Наряду с органическими полимерными реагентами для обработки раствора применяют и синтетические полимеры. Среди них более эффективными являются синтетические акриловые полимеры (ПАН, ПАА).
Использование бурового раствора, приготовленного на пластовой воде с нестабилизированными свойствами, чревато опасностью прихвата бурильной колонны. Поэтому, в таких условиях возникает необходимость поставки пресной воды для приготовления бурового раствора издалека (гг. Муйнак, Кунград и Акчалак).
Нами проведены исследования по изучению влияния отдельных реагентов на показатели бурового раствора, приготовленного на минерализованной подземной и пресной воде, результаты которых приведены ниже. см. рис.
Как установлено новый полимерный водорастворимый реагент является эффективным понизителем водоотдачи бентонитового раствора, приготовленного на пластовой воде. В этом отношении НПВР оказался лучше, чем реагенты К-9, К-4 и КМЦ. Уже при концентрации 1 % этого реагента водоотдача раствора снижается с 30 до 10 см3/30 мин. Добавка реагента НПВР в буровой раствор в количестве до 0,5 % повышает вязкость, а дальнейшее повышение концентрации этого реагента в растворе снижает ее. Выявлено, что СНС также сначала возрастает, а затем снижается. Оптимальным содержанием НПВР в буровом растворе является 0,5 - 1,0 %.
X 25
К £
о
^ 20
2 о
cd ЕГ <S
et H О о
о 03
15
10
1
0,5 1,0 1,5 2,0
Содержание реагента, %
1 - К-9; 2 - К-4; 3 - КМЦ; 4 - НПВР
Рис. 1. График зависимости водоотдачи буровых растворов от содержания реагентов, приготовленных на
пластовой воде.
Приготовленный на пластовой воде бентонитовый раствор плотностью 1150 кг/м3 обрабатывался синтезированным нами на основе отходов ковроткацкой фабрики новым полимерным водорастворимым реагентом. Концентрация этого реагента изменялась от 0,5 % до 2,0 % для сопоставимости с растворами, содержащими полимерные акриловые реагенты КМЦ, К-4, К-9 и НПВР.
Список литературы /References
1. Умедов Ш.Х. Стабилизаторы буровых растворов на основе отходов местного производства // Центр науки и технологии при КМ РУз.: Тез. докл конф. Ташкент.
2. Умедов Ш.Х., Рахимов Ю.К., Аминов А.М., Рахманбердиев Г. Состав для стабилизации буровых растворов // Государственное патентное ведомство РУз. Свидетельство № UzIAP 03462. с приоритетом от 19.05.2005г.
3. Рыцлин Р.Э. Стабилизация глинистых растворов на месторождении Жетыбай. НТС «Бурение», 1964. - 12. - с. 11-13.
