Калькулятор НДС онлайн: nds.com.ru
Главная Публикации
Свойства и перспективы применения новых отечественных полимеров при бурении скважин на нефть и газ
Непреложным является тот факт, что фундаментом научно-технического прогресса и стабильной жизнедеятельности является энергетика, чье значение для народного хозяйства трудно переоценить. Ни у кого не вызывает сомнения и то, что экономический рост невозможен без решения энергетических проблем.
В этой связи существующая напряженность топливно-энергетического баланса страны делает особенно актуальной увеличение запасов энергетических ресурсов. От эффективности решения проблем обостряющегося энергетического дефицита зависят перспективы развития народного хозяйства страны и стабильная жизнь ее населения.
Основой энергетики и, соответственно, экономики страны является и на ближайшие годы останется нефть. В соответствии с прогнозами ряда специалистов, уровни добычи нефти в России в 2010 и 2020 гг. могут достичь, соответственно, 335 и 350 млн. т. По данным этих же прогнозов, основным нефтедобывающим районом России на этот период останется Западная Сибирь, хотя ее доля в объеме добычи к 2020 г. и может снизиться до 58–55% против 68% в настоящее время.
Прогнозные уровни добычи нефти в России и, соответственно, в Западной Сибири во многом будут определяться научно-техническими достижениями в разведке и разработке месторождений, качеством разведанной сырьевой базы. При этом одним из перспективных направлений научно-технического прогресса является создание и совершенствование принципиально новых промывочных, песконесущих и нефтевытесняющих сред. Исследования авторов, проведенные в Санкт-Петербургском государственном горном институте, совместно с коллегами из «ТюменНИИгипрогаз», «Арктикморнефтеразведка», «СургутНИПИнефть», «СИДАНКО» и др., показывают, что получение таких композиций возможно, в частности, на базе акриловых полимерных композиций «Комета-Метеор» — отечественных продуктов направленного синтеза с заранее заданными индивидуальными свойствами.
Концепция создания этих реагентов отличается от традиционной, основанной на создании ограниченной группы базовых реагентов, универсальных для всех геологических условий. Такой подход оправдан лишь при массовом производстве полимеров в условиях крупных производственных комплексов. В условиях производства на мини-заводах (модульных комплексах) с производственной мощностью 6–10 тыс. т полимеров в год имеется возможность использования гибких технологий, при которых возможен синтез в соответствии с требованием заказчика (на условиях обратной связи).
Полученные в таких условиях полимеры с торговой маркой «Комета-Метеор» (ООО «Оргполимерсинтез-СПб», Санкт-Петербург) отличаются повышенной термической устойчивостью (термостатирование при t +160 °С до 8 часов не приводит к деструкции полимера), устойчивостью к воздействию высоких сдвиговых напряжений (объемная механодеструкция не отмечена), способностью не снижать свои свойства после нескольких циклов замораживания до t –20 °С и оттаивания с последующим термостатированием при t +20 °С, высокой технологичностью (продукт поставляется в гелеобразном виде с содержанием основного вещества от 15 до 45% в зависимости от модификации).
Суспензии с низким содержанием твердой фазы, приготовленные на таких реагентах, имеют качественные показатели, близкие к показателям суспензий, приготовленных на известных отечественных и импортных полимерах, таких как сайпан, ВПРГ, DK Drill A-15, хостадрилл 2825, КМЦ, Kem-Pas и др. (табл. 1–4).
Табл. 1. Влияние реагента «Комета-Метеор» на технологические параметры глинистых суспензий (по Н.Г. Кашкарову, г. Тюмень)
Состав бурового раствора
, г/см3
Т, с
СНС1/10, дПа
Ф, см3/30 мин
К, мм
тр
пз, Мпа·с
0, дПа
рН
N
Ф, см3 УИВ-2 р = 5МПа, t = +70 °С
К2 — зырян. г/п с вых. р-ра 6,2 м /т
1,060
17
9/25
16,0
1,3
0,75
6,0
14,4
9,36
0,65
42
К2 + 0,7% К-М 013
1060
19,0
0/19
7,0
1,0
1,0
7,0
9,6
9,16
0,82
24,0
К2 + 0,7% К-М 013 — термостатиров. при t = +150 °С, 2 ч
1060
22,0
0/9,6
8,0
1,0
1,0
13,0
19,2
8,97
0,81
—
К2 — зырян. г/п с вых. р-ра 6,2 м /т
1060
17
9/25
16,0
1,3
0,75
6,0
14,4
9,36
0,65
42
К2 + 0,7% К-М 017
1060
17,0
0/0
8,0
1,0
1,0
5,0
0,0
9,51
0,99
—
К4 — (К2 термост. + 0,7% К-М 017) — термостатиров. при t = +150 °С, 2 ч
1060
21,0
0/0
8,0
1,0
1,0
10,0
19,2
9,12
0,77
—
К1 — г/п с выходом р-ра 7,7 м /т
1060
17
4/10
14,0
1,0
—
3,8
7,5
9,1
0,58
-
К1 + 0,3% ВПРГ*
1060
24
0/0
4,0
1,0
—
11,6
15,0
9,5
0,76
-
термостатиров. при t = +150 °С, 2 ч
1060
27
0/0
5,0
1,0
—
15,0
25,1
9,5
—
-
К1 + 0,3% сайпан
1060
27
0/0
5,0
1,0
0,50
17,0
12,0
8,85
-
-
К1 + 0,1% хостадрилл 2825
1060
22
28/50
8,0
1,0
0,60
7,75
27,0
9,20
0,53
-
К1 + 0,3% хостадрилл 2825
1060
49
66/68
6,0
1,0
0,45
16,8
92,0
9,15
0,41
-
К3 — г/п с выходом р-ра 2,4 м /т
1150
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
К3 + 0,7% сайпан
1150
23
0/0
9,0
2,9
0,70
13,8
3,0
7,70
-
-
К3 + 0,1% хостадрилл 2825
1150
18
12/19
11,0
1,0
0,70
4,9
6,7
7,95
0,50
-
К3 + 0,3% хостадрилл 2825
1150
25
13/27
5,0
1,0
—
9,9
27,8
7,95
0,65
-
Примечание: * — реагент поставляется в сухом порошкообразном виде с концентрацией основного вещества более 80%.
Табл. 2. Влияние полимерного реагента «Комета-Метеор-011» на параметры бентонитовой суспензии (по Ю.А. Нифонтову, Т.А. Мотылевой, г. Мурманск)
Состав бурового раствора
, г/см3
Т, с
СНС1/10, дПа
Ф, см3/ 30 мин
К, мм
тр
пз, мПа·с
0, дПа
рН
Стаб. г/см3
Отстой, %
3-%ная бентонитовая суспензия, (К)*
1,025
21,5
65/95
13,9
1,0/ плот.
0,0393
6
50
9,83
0
0
К + 0,15% К-М
1,025
17
5/30
10,2
0,5/ плот.
0,0175
5
10
9,81
0
0
К + 0,30% К-М
1,025
20
10/35
9,3
0,5/ плот.
0,0218
7
15
9,79
0
0
К + 0,45% К-М
1,025
20
10/35
8,2
0,3/ плот.
0,0349
7
15
9,77
0
0
К + 0,60% К-М
1,025
18
5/25
7,7
0,3/ плот.
0,0349
5
25
9,73
0
0
К + 0,75% К-М
1,025
18
5/25
7,7
0,3/ плот.
0,0349
5
10
9,68
0
0
Примечание: * — бентонитовый порошок марки ПБМА с выходом раствора 22 м/т.
Табл. 3. Влияние добавок реагентов серии «Комета-Метеор» на свойства бурового раствора с низким содержанием твердой фазы (по В.А. Махоро, г. Ижевск)
Состав бурового раствора
, 2000 кг/м3
ВС, %
УВ100 мл, С
600эфф, мПа · с
пл, мПа · с
0, дПа
1 мин, дПа
П3, за 30 мин
рН
МГБР № 1 = 6% модифицированного бентонита марки ПБМВ + водопроводная вода — остальное (исх. плотность = 1040 кг/м , УВ500 = 25 с)
1020
1,9
7,3
18,0
10
80
60
5
11,65
МГБР № 1 + 0,5% «К-М 011»
1010
2,9
4,5
10,5
9
15
5
5
11,55
МГБР № 1 + 0,5% «К-М 013»
1010
2,9
4,5
9,5
8
15
0
5
11,30
МГБР № 1 + 0,5% «К-М 017»
990
4,8
3,7
5,5
5
5
0
4
11,35
Примечания: 1. Исходные буровые растворы профильтрованы через сито с ячейками размером 0,14 мм. 2. При суточном отстое буровые растворы стабильны. 3. Глинистая корка представлена пленкой. 4. ВС — вспенивающая способность (тест Ижевского НТЦ), условная величина.
Табл. 4. Результаты исследования реагента «Комета-Метеор» институтом СургутНИПИнефть (по Н.Т. Лосевой, Е.В. Беленко, г. Сургут)
Состав бурового раствора
, г/см3
Т100, С
СНС1/10, дПа
300/600
Ф, см3/30 мин
К, мм
рН
пз, Мпа · с
0, дПа
n
тр
Глинистый раствор (К)
1120
12
14/14
6/9
18
0,5
8
3
14
0,58
0,16
К + 0,6% К-М 013
1120
14
14/48
8/10
11,2
0,3
7,9
2
29
0,32
1,08
К + 0,6% К-М 014
1120
16
14/38
11/15
12,1
0,3
7,8
4
34
0,45
0,68
К + 0,6% К-М 015
1120
12
10/10
7/11
8
0,3
8,2
4
14
0,65
0,12
К + 0,6% К-М 017
1120
14
30/43
6/9
14
0,3
8
3
14
0,58
0,16
К + 0,6% К-М 019
1120
12,8
10/10
7/12
9,5
0,3
8,2
3
19
0,78
0,06
К + 0,1% Kem-Pas
1120
16,5
10/19
14/23
7
0,3
8,5
9
14
0,58
0,16
Примечания: 1. Содержание основного вещества в реагенте Kem-Pas превышает содержание основного вещества в реагенте К-М в 2–6 раз. 2. Концентрации реагента в растворах приводятся в % товарного продукта.
Особенностью приведенных результатов исследований является то, что они выполнялись для решения совершенно различных геологических задач в отдаленных друг от друга регионах с различными геолого-техническими условиями. Но при этом полученные в результате направленного синтеза полимеры оказываются вполне пригодными в этих условиях.
Табл. 5. Влияние полимерных реагентов «Комета-Метеор» на параметры ингибирующего хлоркалиевого бурового раствора на морской воде (по Т.А. Мотылевой, г. Мурманск)
Состав бурового раствора
Параметры
, г/см3
УВ, с
Ф30/К, см3/мм
СНС1/10, ДПа
, мПа · с
, дПа
pН
КТК
Стаб., г/см3
Отстой, %
К1 — (К + 0,2% PACReg + 3% KCl) + 0,35% смазывающей д-ки
1,06
25
9,1/0,8
5/5
14
35
9,5
0,06
0,00
0
К1 + 1,0% К-М 013
1,06
19
5,4/пл.
0/0
7
10
8,65
0,06
0,00
0
К1 + 1,0% К-М 011
1,06
18
5,5/пл.
0/0
6
15
8,95
0,06
0,00
0
Примечание: состав раствора К: 8%-ная бентонитовая паста на пресной воде, разбавленная морской водой, содержащей 0,1% КОН, в соотношении 1:1.
Исследуемый реагент эффективен при комбинированной с другими реагентами обработке буровых растворов, в том числе и на морской воде (табл. 5). При этом проявляются полная совместимость реагентов и существенное увеличение качественных показателей буровых растворов со значительным уменьшением расхода каждого из реагентов, что позволяет сократить расход дорогостоящих реагентов и обеспечить если не полное, то хотя бы частичное импортозамещение.
Таким образом, разработка нового концептуального подхода к созданию полимеров акрилового ряда путем направленного синтеза для конкретных условий бурения на модульных установках позволяет создавать химические реагенты с широким спектром состава и свойств, и более того, создавать реагенты в непосредственной близости от потребителя (при условии строительства модульного мини-завода в районе промысла).
 Применение комплексных органоминеральных добавок в технологии монолитного бетона. ПСКОВСКИЙ КОТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД: ПЕРЕДОВЫЕ РАЗРАБОТКИ И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. Все для успешного монолитного строительства. Дыма без огня не бывает…. Особенности национальной стройки. Подконструкции вентилируемых фасадов: алюминий или сталь?. Мониторинг фасадных систем.
Главная Публикации
|
