Разработка и совершенствование систем буровых растворов на основе разветвленных полиалкиленгликолей

• Автор: Беленко, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 150 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ХИМИЧЕСКИХ ОБРАБОТОК БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ПОЛИЭФИРНОЙ МОДИФИКАЦИЕЙ РЕАГЕНТОВ
1.1. Использование полиоксиалкилированных неионогенных ПАВ в технологии бурения, вскрытия продуктивных
пластов и добычи нефти
1.2. Основные виды полиалкиленгликолевых растворов, применяемых в бурении
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИАЛКИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
2.1. Изучение межфазных взаимодействий на границах раздела компонентов бурового раствора
2.2. Исследование дисперсионной среды и фильтратов полиалкиленгликолевых буровых растворов
2.3. Изучение влияния гидрофобных взаимодействий в адслоях
ПАГ на технологические параметры буровых растворов
2.4. Прогнозирование качества вскрытия продуктивных пластов
на основании свойств фильтратов буровых растворов
3. ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛОИДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ПАГ В ГЛИНИСТЫХ СУСПЕНЗИЯХ
3.1. Особенности молекулярной структуры и физико-химические свойства разветвленных ПАГ
3.2. Влияние ПАГ на технологические показатели стабилизирован-
ных и нестабилизированных буровых растворов
3.2.1. Зависимость фильтрационных и поверхностно-активных свойств глинистой суспензии от концентрации ПАГ и их структуры
3.2.2. Исследование совместного действия ПАГ и полисахаридных реагентов на фильтрационные свойства буровых растворов
3.2.3. Реологическое поведение глинистой суспензии, обработанной

3.2.4. Реологическое состояние полигликолевых буровых растворов, стабилизированных КМЦ
3.2.5. Смазочные и ингибирующие свойства глинистых растворов, модифицированных ПАГ
4. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ ИНГИБИРУЮЩЕГО БУРОВОГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ПАГ
4.1. Основные требования к технологическим свойствам полиал-

киленгликолевого бурового раствора и выбор ПАГ, оптимально удовлетворяющих этим требованиям
4.2. Выбор реагента - понизителя фильтрации и оптимизация ингибирующих свойств полиалкиленгликолевого бурового раствора
4.3. Исследование технологических характеристик нового полиалкиленгликолевого раствора
5. ПРИМЕНЕНИЕ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ПАГ ДЛЯ ЗАКАНЧИВАЛИ СКВАЖИН В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Повышение эффективности буровых работ, характерной чертой которых является высокая капиталоемкость, всегда было одной из приоритетных задач нефтегазовой отрасли. Технологическая и технико-экономическая эффективность строительства скважин существенно зависят от качества буровых растворов. Качеством буровых растворов во многом определяется и сохранение потенциальной продуктивности скважин.
Однако, сложившаяся в последнее время тенденция повышения объемов наклонного и горизонтального бурения предъявляет новые, чрезвычайно высокие требования к буровым растворам в части обеспечения устойчивости стенок наклонных стволов и выносящей способности, которым не удовлетворяют обычные ингибирующие растворы, с успехом используемые для строительства вертикальных стволов в неустойчивых породах. С другой стороны, стремление к переходу на высокоэффективные и экологически безопасные системы буровых растворов, обеспечивающие сохранение нефтепроницаемости продуктивных коллекторов, является актуальнейшей задачей строительства скважин в различных нефтедобывающих регионах Западной Сибири.
Соответственно, логичным представляется ориентирование при создании новых систем промывочных жидкостей на новые типы ПАВ отечественного производства, что позволяет повысить технико-экономические показатели бурения и заканчивания скважин.
Цель работы.
Повышение эффективности строительства наклонных и горизонтальных стволов в неустойчивых, интенсивно набухающих глинистых породах и повышение качества вскрытия продуктивных горизонтов путем разработки и внедрения экологически безопасного бурового раствора на базе новых типов неионогенных ПАВ - разветвленных полиалкиленгликолей (ПАТ).

практически одинаковых кц, отдельные ПАГ заметно различаются по Ртах. В этой связи, в качестве критерия оценки смазочных свойств полиалкиленгликолевых буровых растворов, наряду с к, был введен показатель эффективности смазочного действия (ЭСД), который одновременно учитывает кар и [127]:
ЭСД — к-гр/Р щах
ЭСД имеет смысл удельного коэффициента трения смазочной пленки, для которой предельная нагрузка составляет 1 МПа.
Показатель ЭСД является интегральной характеристикой, учитывающей все физико-химические факторы, влияющие на прочность образующегося смазочного слоя, характеризуется величиной
мономолекулярной адсорбции ПАГ, которая связана с толщиной смазочного слоя, существующего при используемой нагрузке (1,03 МПа). Поэтому к-гр тем ниже, чем значительнее гидрофобные взаимодействия между молекулами первичного монослоя адсорбата и чем меньше когезионные взаимодействия различных переферийных слоев. Ртах характеризует сродство молекул адсорбата к активным центрам поверхности адсорбента, то есть величину энергии адсорбционного взаимодействия первичного монослоя адсорбата. Таким образом, исходя из физико-химического смысла показателей кц, и Ртах, можно охарактеризовать ЭСД как величину, показывающую во сколько раз когезионные силы, действующие между молекулами ПАГ меньше сил адсорбционного взаимодействия первичного монослоя с поверхностью адсорбента. Чем больше энергия гидрофобных взаимодействий и, соответственно, меньше значение ктр, тем сильнее связь адсорбент-адсорбат и меньше показатель ЭСД. Исходя из вышесказанного, очевидно, что кхр наиболее удобно коррелируется с величиной гидрофобных взаимодействий. Этот вывод был использован в настоящей работе при построении соответствующих корреляционных кривых.
Наиболее сложно влияние интенсивности гидрофобных взаимодействий на водоотдачу полиалкиленгликолевого раствора. Дело в том, что, исходя из представлений о строении адслоев ПАГ (разд.3.1), гидрофобные участки (трейны) экранируются гидрофильными хвостами макромолекул, не связанными с поверхностью. Теоретически усиление гидрофобных взаимодействий может привести, как к росту водоотдачи в результате гидрофобного разрыхления фильтрационной корки, так и к повышению антифильтрационных свойств раствора за счет усиления гидрофильного экранирования поверхности дисперсных частиц гидрофобно сконденсированными хвостами адсорбированных молекул ПАГ. По-видимому, решающее значение имеет Мг ПАГ, которая определяет соотношение структурных звеньев молекулы адсорбата в