Разработка инвертных эмульсий с различной активностью водной фазы для бурения в неустойчивых глинистых породах и вскрытия продуктивных пластов на месторождениях Северного Сахалина

• Автор: Мельников, Иван Иванович
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ РАСТВОРОВ ПРИ БУРЕНИИ В НЕУСТОЙЧИВЫХ ГЛИНИСТЫХ

ПОРОДАХ И ВСКШТИИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ

1.1. Анализ осложнений при бурении и заканчивании скважин на месторождениях Северного Сахалина. б

1.2. Инвертные эмульсионные растворы и особенности

их взаимодействия с глинистыми породами II

1.3. Основные задачи исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ОСМОТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ С ГЛИНИСТЫМИ ПОРОДАМИ.
2.1. Теоретические исследования осмотических процессов в скважине при бурении с промывкой

2.2. Разработка методики определения активности

водной фазы инвертных эмульсий
2.3. Метод количественной оценки осмотических процессов в скважине и его промысловая апробация
2.4. Выводы
3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЦЕПТУР ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ РАСТВОРОВ С РАЗЛИЧНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
ВОДНОЙ ФАЗЫ.
3.1. Особенности получения и регулирования свойств инвертных эмульсий
3.2. Методики исследований.
3.3. Разработка рецептуры термостойкого инвертного эмульсионного раствора с низкой активностью
водной фазы
3.4. Разработка рецептуры термостойкого эмульсионного раствора с высокой активностью водной
стр.
3.5. Исследование влияния низких температур на свойства ИЭР
3.6. Выводы.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИНВЕРГНЫХ
ЭМУЛЬСИОННЫХ РАСТВОРОВ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО
САХАЛИНА.
4.1. Технология приготовления ИЭР с различной активностью водной фазы в промысловых
условиях
4.2. Опыт промышленного применения ИЭР с низкой активностью водной фазы при вскрытии неустойчивых глинистых пород. .
4.3.0пыт промышленного применения ИЭР с высокой активностью водной фазы при бурении в неустойчивых глинистых отложениях и вскрытии продуктивных пластов
4.4. Техникоэкономическая эффективность применения инвертных эмульсионных растворов при бурении скважин в ВПО Сахалинморнефтегазпром.
основные швода.
ЛИТЕРАТУРА


Стабилизация эмульсий достигается применением различных эмульгаторов- веществ»молекула которых имеет дифильное строение. Кроме того, инвертные эмульсионные буровые растворы содержат определенное количество различных твердых наполнителей (утяжелитель, частицы выбуренной породы и т. Физико-химическая природа поверхности наполнителя оказывает существенное влияние на агрегативную устойчивость эмульсий / /. В связи с этим,для олефилизации поверхности твердого наполнителя в состав ЮР включ-чаются различные ПАВ - гидрофобизаторы. В СССР разработан ряд рецептур ЮР, включающих как материалы, выпускаемые по отраслевым и общесоюзным стандартам, так и различные отходы производства. ЦНИЛ объединения "Укрнефть" входят: вода, дизельное топливо, кубовые остатки СЖ, высокооксиленный битум, различные гидрофобные дисперсные материалы, хлористый кальций, окись кальция, каустическая сода, различные отходы НПЗ / /. Эти растворы показали хорошие результаты при бурении скважин в Прикарпатье / /. В рецептурах УкргипроНИИнефть в качестве эмульгатора были опробо-)аны отходы масложирового производства и мыла поливалентных металлов, полученные омылением гудрона / /. Несмотря на то, что применение ИЭР на основе местных материалов показало положительные результаты, применение их ограничено отдельными районами. ИЭР же на основе материалов, выпускаемых по стандартам,могут применяться во всех нефтегазодобывающих районах СССР. В этом отношении весьма перспективны рецептуры ИЭР, разработанные во ВНИИБТ на основе эмультала и в УкргипроНИИнефть на основе украмина. Инвертные эмульсионные растворы на основе эмультала (БИЭР) показали высокие эксплуатационные качества во многих районах СССР / 3 /. В состав ВИЭР входят дизельное топливо. Существенными достоинствами ВИЭР являются незначительное содержание стабилизаторов и высокая концентрация водной фазы / /. ВИЭР успешно применяется при бурении в неустойчивых отложениях и при вскрытии продуктивных пластов. Термостойкость ВИЭР составляет -°С, добавки высокоокисленного битума повышают термостойкость до -Ю0°С. ИЭР на основе украмина обладают более высокой термостойкостью по сравнению с ВИЭР. По данным / / термостойкость эмульсий с украмином достигает 0°С. В состав указанного раствора входят дизельное топливо,вода,украмин и мел. Однако промышленный выпуск украмина не налажен, что не позволяет применять эту рецептуру в больших объемах. Термостойкость в этом растворе достигается за счет бронирования глобулы со стороны дисперсионной среды железными мылами окисленного петролату-ма и со стороны внутренней фазы частицами гидроксида железа / /. Промышленное применение этого раствора показало его положительные технологические свойства / /. Составы растворов на углеводородной основе, применяемые в зарубежной практике бурения скважин,как правило, в литературе описаны под фирменными наименованиями, не раскрывающими компонентного состава, В различных зарубежных патентах указываются только классы химических соединений, применяемых в рецептурах РУО. В работе / / показано,что все выпускаемые зарубежными фирмами растворы на нефтяной основе "более или менее сходны между собой. Основное отличие их заключается в способах регулирования свойств. Все рецептуры включают различное сочетание сырой нефти или ее дистиллятов с битумами, тяжелыми металлическими мылами (смеси ПАВ), олеофильной глиной, растворами электролитов различной степени насыщения и др. Отечественная практика показывает,что наибольшее распространение получила рецептура инвертной эмульсии, разработанная во ВНИИБТ, с эмульгатором эмульталом (ВИЭР) / /. Применение ВИЭР в условиях Северного Сахалина показало,что при всех положительных свойствах эта рецептура имеет недостаточную термостойкость для проводки глубоких скважин / /, а при малой минерализации (высокой активности) водной фазы происходит обращение фаз эмульсии / 8 /. Несмотря на то,что в ИЭР дисперсионной средой является углеводородная жидкость, эта система раствора не является инактивной по отношению к глинистым породам. Между раствором и породой происходят перетоки воды, вызванные осмотическими процессами /2;3;9;/.