Закупоривающая способность глинистых паст

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 30 из 34Следующая ⇒

Более эффективными являются инертные упругие наполнители; типа резиновой крошки, которые не влияют на вязкость раствора.

В Красноярске в качестве такого наполнителя можно использовать отходы производства: дробленую крошку отходов вулканизированного латекса (ВОЛ) и отходы производства резиновых игрушек.

Этот наполнитель инертен, упруг и имеет низкую себестоимость. Его закупоривающая способность, определенная на щелевом имитаторе показана в табл.12.5.

Экспериментальные исследования, проведенные в лаборатории кафедры ТТР КИЦМ, завершены внедрением ВОЛ в производство на площадях ПГО "Енисейнефтегазгеология" Получен значительный экономический эффект.

С помощью этого наполнителя можно надежно закупорить трещины с раскрытием 1,0-2,0 мм. В связи с тем, что частицы ВОЛ сжимаются почти в 10 раз, использовать его для закупоривания трещин значительных размеров затруднительно.

Таблица 12.5

Определение закупоривающей способности ВОЛ

Поэтому были исследованы другие методы, в частности, кольматация вязкоупругими смесями.

Для исследования использовался 3 %-й раствор ПАА, скоагулированный в 0,7 - 0,9 %-м растворе FеСl₃.

Результаты исследования (табл.12.6) показали невысокую упругость и эффективность ВУС (надежная кольматация этими ВУС возможна лишь при раскрытии трещин-до 0,8 мм). Сложным является и транспортирование ВУС в зону поглощения.

Для повышения качества наполнителя, в первую очередь ее упругих свойств и удобства доставки его в поглощаемую зону, было предложено готовить и применять ВУС в виде глобул (шариков), получаемых в результате коагуляции капель 3 %-го ПАА в 10 %-м растворе FеСl₃.

Таблица 12.6

Закупоривающая способность ВУС

Для получения глобул автором разработана установка (фильер - капельница), позволяющая получать упругие глобулы в больших объемах. Скоагулированные в растворе FеСl₃ глобулы ПАА обладают достаточно высокой прочностью, малой сжимаемостью и упругостью.

В результате нейтрализации заряда полимеров электролитами глобулы не взаимодействуют с буровыми растворами и не оказывают влияния на ее вязкость. Глобулярная форма ВУС позволяет оперативно (в случае поглощения промывочной жидкости) вводить его в нагнетательную магистраль насоса с помощью специального устройства (дозатора типа дробопитателя).

Закупоривающая способность глобулярной ВУС показана табл.12.7.Из таблицы 12.7 видно, что при значительно меньших, по сравнению с ВОЛ, размерах закупоривающая способность гранулированных ВУС значительно выше.

*При увеличении концентрации FеСl₃ выше 1% ПАА мгновенно коагулировал с образованием крупных твердых комков, которые нельзя использовать для кольматации трещинп

Таблица 12.7

Закупоривающая способность глобулярной ВУС, диаметром 7мм,

полученной из 3%-го раствора ПАА

Помимо ВУС, в ряде геологоразведочных организаций для кольматации трещин получили распространение полимерные тампонажные материалы (ПТМ), которые могут быть так же, как и ВУС, сформированы из промывочной жидкости, обработанной полимерами. В отличие от ВУС, в ПТМ полимеры за счет их "сшивки" ионами электролитов образуют пространственные термореактивные сетки, устойчивые к разрушающему действию агрессивных вод и температуры.

Существует ряд методов получения ПТМ: метод макроаналогичных превращений, метод полимеризации, метод поликонденсации и др.

Исходными полимерами могут быть эфиры целлюлозы, полисахариды, поливиниловый спирт, акриловые полимеры, в качестве "сшивающего" электролита и инициатора полимеризации (окислителя) могут использоваться, хроматы и бихроматы щелочных металлов аммония. В качестве восстановителя

окислителя: сульфит, бисульфит, гипосульфит натрия, многоатомные спирты, гидрохинон и др.

Процесс макроаналогичных превращений рассмотрен в разделе 5 п. 6. Однако большим недостатком ВУС и ПТМ является высокая стоимость сырья, поэтому были продолжены поиски более дешевого материала. Хорошей закупоривающей способностью, кроме упругих наполнителей, обладают волокнистые наполнители. Исследованию подверглись отходы химволокна красноярских заводов. В табл.12.8. показаны результаты экспериментальных исследований по определению закупоривающей способности химволокна различной фракции в 7%-м глинистом растворе.

Следует отметить, что при малой концентрации и малой длине наполнителя закупоривающая способность невысока. Волокно выносится из трещины вместе с раствором. При высокой концентрации и большой длине волокна при закупоривании трещин малых размеров закупорка трещин происходит в устье щели, не проникая вглубь трещины. Поэтому при выборе наполнителя необходимо предварительно в лабораторных условиях провести экспериментальные исследования с закупоркой трещин необходимой величины.

В связи с незначительным проникновением волокна в трещины был разработан способ кольматации трещин щелочными растворами (гелями) химволокна, обладающими высокой текучестью, способными под воздействием электролитов пластовых вод или спецрастворов образовывать в трещинах волокнистую массу, обладающую высокой закупоривающей способностью.

Для определения эффективности растворов и определения оптимальной концентрации электролита были исследованы пять составов полимерщелочных растворов: ПЩР-1, ПЩР-2, ПЩР-3, ПЩР-4 и ПЩР-5 (табл.12.9)

Таблица 12.8

Закупоривающая способность 7%-го глинистого раствора с отходами химволокна

Таблица 12.9

Состав и свойства ПЩР

В табл.12.10 показана зависимость объема образованной “ваты” от состава и закупоривающая способность ПЩР.

Процесс закупоривания трещин в лабораторных условиях производился на вышеописанном имитаторе.

Таблица 12.10

Зависимость объема тампонажной смеси от состава ее компонентов

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии