Гуаровая смола
Cтраница 3
Однако лабораторные исследования, проведенные с использованием образцов песчаника с различной проницаемостью, показали, что во всех случаях имело место ухудшение фильтрационных свойств образцов коллектора. Это объясняется гидролизом гуаровой смолы под действием ферментов или кислоты с образованием до 3 % нерастворимого осадка. [31]
Данные опытов показывают, что рабочие жидкости с гуаровой смолой должны содержать и коркообразующий материал, и разрушитель полимера. Кроме того, раствор смолы необходимо стабилизировать для предотвращения преждевременного разложения. Потребителям следует также знать, что гуаровая смола чувствительна к определенным ионам металлов, которые могут разорвать ее молекулярные цепи и привести к образованию полутвердых частиц. [32]
Максимальные плотности, которые получают при этом, составляют 1 20 г / см3 при использовании хлорида натрия, 1 39 г / см3 - хлорида кальция и 1 80 г / см3 при использовании бромида кальция. Следует отметить, что только ГЭЦ, гуаровая смола и производные крахмала устойчивы в кальциевых растворах. В тех случаях, когда применение бромида кальция не оправдано из-за высокой стоимости, плотности примерно 1 68 г / см3 могут быть достигнуты путем добавок измельченных карбонатов. Поскольку плотность карбонатов меньше, чем бромида кальция, скорость осаждения снижается и можно до минимума уменьшить повышение вязкости в связи с высоким содержанием твердой фазы. [34]
Однако этот полимер создает статическое напряжение сдвига и придает более высокую стабильность суспензии, что затрудняет удаление шлама и уплотнение гравия при его намыве. Биополимер не полностью растворяется или разрушается в кислоте. В рабочих жидкостях для заканчивания скважин используется также гуаровая смола. [35]
Такое значительное снижение проницаемости получается при прокачке через образец жидкости в объеме, во много раз превышающем объем пор образца. ГЭЦ дает меньшее снижение проницаемости, чем раствор гуаровой смолы. Кроме того, первоначальная проницаемость, сниженная раствором ГЭЦ, восстанавливается кислотной обработкой от 90 до 100 %, а энзимовым разрушителем - до 93 % начальной величины. В кернах, через которые был прокачан раствор гуаровой смолы, энзимовый разрушитель восстанавливает проницаемость только до 50 % начальной величины. [36]
Наиболее податливыми к разрушению полимерами, применяемыми в промысловой практике, являются материалы на основе целлюлозы [32]: гидроксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллю-лоза, крахмал, гуаровая смола и некоторые биополимеры. Для их последующего разрушения, удаления и очистки скважины применяются кислоты, а также окисляющие полимеры, уменьшающие вязкость. Среди полимеров целлюлозы гидроксиэтилцел-люлоза при разрушении образует минимальное количество нерастворимых остатков, в то время как крахмал и гуаровая смола образуют нерастворимые остаточные продукты в количествах, которые могут заметно кольматировать коллектор. Нерастворимые остатки полимеров разрушаются либо термическим способом, либо тщательной промывкой пласта. [37]
Как и крахмал, гуаровая смола подвержена действию микроорганизмов, если не поддерживаются высокие значения рН и минерализации, а бактерициды отсутствуют. Ферменты, обычно присутствующие в смоле или поступающие в нее из окружающей среды, разрушают смолу с образованием веществ, обладающих кислотными свойствами. При использовании гуаровой смолы в процессе бурения скважин на воду образование кислот считается признаком разрушения фильтрационной корки, отложенной на водоносном пласте. При добавлении вместе с гуаровой смолой метиленовой сини исчезновение голубой окраски свидетельствует о том, что образовались вещества с кислотными свойствами. Иногда газ, образующийся при разложении смолы, влияет на результаты стандартных исследований на присутствие гнилостных бактерий, и воду ошибочно объявляют непригодной для питья. [38]
Такое значительное снижение проницаемости получается при прокачке через образец жидкости в объеме, во много раз превышающем объем пор образца. ГЭЦ дает меньшее снижение проницаемости, чем раствор гуаровой смолы. Кроме того, первоначальная проницаемость, сниженная раствором ГЭЦ, восстанавливается кислотной обработкой от 90 до 100 %, а энзимовым разрушителем - до 93 % начальной величины. В кернах, через которые был прокачан раствор гуаровой смолы, энзимовый разрушитель восстанавливает проницаемость только до 50 % начальной величины. [39]
Когда применение двух растворов с разными плотностями оказывается безуспешным, можно предпринять другие меры. Смеси бентонита и солярки или цемента, бентонита и солярки, приготовленные в пропорции 855 кг / м3, почти мгновенно твердеют в потоке соленой воды или при контактировании с буровым раствором на водной основе. Это позволяет проводить тампонирование, когда наблюдается переток, при условии, что пластовые флюиды не разбавляют смесь слишком быстро. Такие смеси успешно используют для остановки сильных перетоков соленой воды и в некоторых случаях применяют до того, как утяжеленный буровой раствор и баритные тампоны остановят медленный межпластовый переток. Одна из фирм, выполняющая работы по цементированию, рекомендует использовать гуаровую смолу, смешанную с материалом упомянутых тампонов, так как она повышает склонность к загустению в соленой воде. С 1982 г. одна из компаний поставляет смесь силиката натрия, которая затвердевает при смешении с раствором хлористого кальция. Хотя имеется тенденция к осаждению при закачке в поток минерализованной воды, после силиката лучше закачивать раствор хлористого кальция. В смесь включают радиоактивные материалы, так что конечное расположение тампона может быть определено каротажем. Бурильные трубы должны быть очищены, чтобы при необходимости можно было провести соответствующую обработку, а для того чтобы убедиться, что переток прекратился, осуществляют температурный каротаж. Эти методы влекут за собой прихват труб и обычно не используются, если трубы еще не прихвачены. Однако иногда необходимо допускать прихват труб для контроля условий в скважине. [40]
В кислоторастворимых и поддающихся биохимическому разложению системах в качестве закупоривающего материала обычно используют измельченный карбонат кальция. Однако в большинстве случаев в эти суспензии необходимо добавлять полимеры для регулирования фильтрации и несущей способности. К широко используемым полимерам относятся КМЦ и полиакрилонитрил, которые нерастворимы в кислоте; ксантановая смола ( растворима в кислоте на 50 %) и гуаровая смола, которые, как уже отмечалось, можно разложить с помощью ферментов; производные крахмала и ГЭЦ, которые почти полностью растворяются в кислоте. Следует обратить внимание на то, что для обеспечения высокой термостабильности к ГЭЦ необходимо добавлять оксид магния. При необходимости, в качестве дополнительных материалов для регулирования фильтрации используются лиг-носульфонаты кальция. Как гуаровая смола, так и ГЭЦ имеют низкие значения отношения предельного динамического напряжения сдвига к пластической вязкости, к тому же они нетиксо-тропны, что является их преимуществом, так как существует возможность эффективно удалять4 из раствора газ и посторонние твердые примеси. В тех случаях, когда требуются высокая несущая способность и взвешивающие свойства, по-видимому, целесообразнее использовать ксантановую смолу. [41]
В кислоторастворимых и поддающихся биохимическому разложению системах в качестве закупоривающего материала обычно используют измельченный карбонат кальция. Однако в большинстве случаев в эти суспензии необходимо добавлять полимеры для регулирования фильтрации и несущей способности. К широко используемым полимерам относятся КМЦ и полиакрилонитрил, которые нерастворимы в кислоте; ксантановая смола ( растворима в кислоте на 50 %) и гуаровая смола, которые, как уже отмечалось, можно разложить с помощью ферментов; производные крахмала и ГЭЦ, которые почти полностью растворяются в кислоте. Следует обратить внимание на то, что для обеспечения высокой термостабильности к ГЭЦ необходимо добавлять оксид магния. При необходимости, в качестве дополнительных материалов для регулирования фильтрации используются лиг-носульфонаты кальция. Как гуаровая смола, так и ГЭЦ имеют низкие значения отношения предельного динамического напряжения сдвига к пластической вязкости, к тому же они нетиксо-тропны, что является их преимуществом, так как существует возможность эффективно удалять4 из раствора газ и посторонние твердые примеси. В тех случаях, когда требуются высокая несущая способность и взвешивающие свойства, по-видимому, целесообразнее использовать ксантановую смолу. [42]
Поскольку добиться нормальной циркуляции обычными методами не удалось, в 1962 г. попытались применить воздух и пену, но удаление выбуренной породы из стволов большого диаметра ( 1630 мм) было связано со значительными трудностями. В 1963 г. был разработан буровой раствор, который ( наряду с некоторыми изменениями в режиме бурения) привел к резкому снижению стоимости проводки стволов большого диаметра. Расходы подаваемого воздуха и раствора тщательно регулировали, чтобы поднимающаяся из скважины пена имела консистенцию крема для бритья. При использовании загущенной пены скорости восходящего потока, не превышающие 0 5 м / с, были достаточны для бурения стволов диаметром 1630 мм. Позднее вместо гуаровой смолы стали применять другие полимеры, которые в ряде случаев заменили, и бентонит. [43]
Страницы: 1 2 3