Вплив розчину на наступні технологічні операції

Гіпсо-калієві розчини благополучно впливають на приствольну зону заглинизованих продуктивних пластів внаслідок сильної інгібуючої активності.  При наявності в каркасі колектора набухаючи глин, особливо натрієвого типу, фільтрат бурового розчину спричиняє незначну зміну проникності.Це пов’язано з зменшенням подвійного електричного шару навколо глинистих частин, переходу частини зв’язаної води у вільну форму і збільшення розміру каналів між порами пласта. Величина відновлення проникності для заглинизованих гранулярних колекторів з проникністю – 30мкм² коливається в межах 0,95-0,98. нерозчинений гіпс і глиниста фаза утворюють невелику і щільну зону кольматації, яка легко ліквідується при проведенні перфораційних робіт.

Наявність у складі гіпсо-калієвих розчинів до 3-5% хлористого калію знижує електричний опір бурового розчину до рівня менше 0,2 ом *м, тому при використанні таких розчинів застосування електрометричних геофізичних методів майже неможливе.

В процесі цементування при змішуванні гіпсо-калієвого бурового розчину з цементом можуть проходити наступні процеси:

Якщо цементний розчин оброблений гіпаном, проходить сильне згущення суміші і необхідне застосування буферних рідин;

Якщо цементний розчин оброблений КМЦ, згущення суміші короткочасне і незначне;

Якщо цементний розчин оброблений лігносульфонатами або ВКК спостерігається незначне згущення суміші;

Якщо шлаковий розчин оброблений гіпаном, згущення суміші незначне, а при його обробці лігносульфонатами або ВКК таке не спостерігається

 

 

ЛЕКЦІЯ №18

 

Застосування хлор-калієвих бурових розчинів

Призначення розчинів і умови їх застосування

Хлор-калієві розчини – це бурові розчини, які містять в якості інгібуючого електроліта хлорид, а регулятора лужності – гідроксид калію. Вони призначені для ефективного підвищення стійкості стінок свердловини при буріння в глинистих сланцях різного складу. Геометричні фактори дозволяють слабогідратуючим іонам калію вільно проникати в міжплощинний простір і вміщуватись в пустоти гексагональної сітки, утвореної кремній кисневими тетраедрами, щільно зв’язуючи елементарні пластини монтморилоніта між собою, запобігаючи міжплощинній гідратратації, набуханні і диспергуванні. Глини стають слабогідратуючі з підвищенням значення механічної щільності і водостійкості. На відміну від кальцієвих розчинів, при інгібуванні солями калію розчин краще стабілізується. Це дозволяю\є суттєво збільшити концентрацію іонів калію в розчині, і таким чином, звести до мінімуму осмотичну гідратацію. Найбільш швидке насичення глин іонами калію відбувається при рН= 9-10.

Термостійкість хлор-калієвих розчину визначається в залежності від застосованого реагента і може бути 100⁰С (крохмаль), 150⁰С (КМЦ і КССБ+ КМЦ); 170⁰ С (КССБ); і 200⁰С (акрилати). 

 

Склад і допустимі показників властивостей

Склад хлор-калієвих розчинів. допустимі добавки та інтервали зміни показників властивостей приведені в табл.18.1

 

Таблиця 18.1 -Хлор-калієві розчини

Склад розчину	Вміст, кг/м^3	Показники властивостей
		УВ, с	У1, дПа	У10, дПа	Ф, см^3	рН	r, кг/м^3
Глинопорошок   ПББ ПБВ ПБГ ПБД	40-60     60-80 80-100 100-150	25-40	12-60	36-120	4-8	9-9,5	1080-1200
Реагенти – стабілізатори: КМЦ М-14 Крохмаль КССБ-4 КМЦ+ КССБ-4 УЩР+ КССБ	5-15 5-10 5-10 50-70 (3-5)+(30-50) (50-70)+ (10-30)
Спеціальні добавки Хлористий калій Гідроокис калію Триксан Са(ОН) 2 Т-66	30-50(70) 3-10 2-3 1-2 40-50
Змащуючи добавки  Нафта Сульфанол  Окислений бітум	80-120 2-3 10-30

Технологія приготування

Для приготування хлор-калієвого розчину використовується глиниста суспензія, приготовлена з попередньо гідратованого і продиспергованого в прісній воді глинопорошка, вміст 3-4% колоїдної складової. Прісний розчин обробляється полімерними реагентами і лігносульфонатами (в співвідношенні 1:10) через 1-2 год після перемішування додають КСl, а при необхідності - барит

При введенні хлористого калію розчин стає густим. Найбільше згущення відбувається при концентрації КСl 0,7-1,7% від об’єму розчину. Для відновлення властивостей бурового розчину використовуються два методи – закачування приготовленого розчину через свердловину протягом 1-2 циклів циркуляції і застосування в процесі приготування диспергуючих засобів (наприклад. гідравлічні диспергатори ДГ-1, ДГ-2). При використанні першого методу, підвищення тиску в процесі закачування згущеного бурового розчину вимагає зниження подачі насосів на 25-50%. Використання другого методу дозволяє уникнути коагуляційного згущення розчину і більше ніж у 2 рази знизити втрати часу на його приготування.

Хлор-калієвий розчин готується з використанням гумітів по наступній схемі. Ємність для приготування заповнюють прісною водою, потім додають відповідну кількість глинопорошку і перемішують протягом 2 години з використанням мішалок і гідро пістолетів (при використанні диспергаторів –5-6 циклів). Потім додають піногасник Т-66 (40-50 кг/м³) або Триксан (2-3 кг/м³) після чого розчин перемішують 10-15 хв.

Потім в розчин додають 1-3 кг/м³ КОН і через 10-15 хв додають УЩР кількістю 50-70 кг/м³. Стабілізація розчину проводиться 2 год, після чого вводиться КССБ- 10-30 кг/м³ і розчин перемішують ще протягом 0,5 год.Для одержання гуматів кальцію в розчин вводиться вапно кількістю 1-2 кг/м³ і через 0,5 год - - хлористий калій 30-50кг/м³. Розчинення хлористого калію відбувається через 1-1,2 год.

Приготування хлор-калієвого розчину із гуманного відбувається наступним чином. Розчин послідовно обробляється КОН 1,0-1,5 % 4-5% Т-66 (Т-80); 1-3% УЩР і 0,1-1,5 % КССБ (на суху речовину від об’єму розчину).Після 2-3 циклів циркуляції заміряється величина рН розчину, якщо вона становить нижче 11,5 додатково вводиться КОН. Потім вводиться в розчин вапно в сухому вигляді кількістю 0,1-0,2%, хлористий калій послідовно протягом 3-4 циклів циркуляції.

Можливе приготування хлор-калієвого розчину із прісного по натупній схемі. Попередньо розчин обробляється водним розчином лігносульфоната (ССБ, КССБ-4, ФХЛС, КОН) до одержання в’язкості 25-30с, вводять 5-10кг/м³полімерного реагента і лиш після цього додають хлористий калій протягом 2-3 циклів циркуляції. Показник рН хлор-калієвого розчину підтримується в межах 9-9,5 додаванням їдкого калію.

Хлор-калієвий розчин можна приготувати і з інших бурових розчинів. Основна умова при цьому – попереднє видалення із розчину іонів натрію і зниження вмісту колоїдних частин до 3-4 %. Тому за 100-150 м до потрібного інтервалу буріння з промиванням калієвим розчином їдкий натрій заміняють їдким калієм при приготуванні реагентів і регулюванні рН розчину.

Для надання змащуючи властивостей розчину в нього можна додавати нафту з сульфанолом (30:1) кількістю 8-12 %, СМАД-1 1-2% або бітумний концентрат, який складається з дизпалива, окисленого бітума і сульфазолу в співвідношенні (10:1:0,2) кількістю 5-10%.