Биополимерный реагент ксантовая смола «Нефтексан»

Вскрытие продуктивного пласта является сложным процессом. Причина заключается в резких скачках давления. Показатели в геологических структурах имеют противоположные значения давления, и этот факт требует использование бурового раствора  с устойчивыми параметрами, как плотность, устойчивость и другие реологические свойства.

Применяемые жидкости изначально должны быть нетоксичными,  шлам – экологичным, и технология переработки обусловлена простотой процессов. При обнаружении в пласте глинистых минералов раствор обязан обладать ингибирующими способностями, поэтому следует применять эффективные  жидкости без твердой фазы.

 

Свойства биополимерных жидкостей

Много лет в практике бурения были задействованы глинистые солевые растворы, приводившие к кольматации пласта и поровой среде. Сегодня в процессе цикла бурения и ремонта скважины используются растворы на основе биополимеров, представляющие собой высокомолекулярное структурное соединение живых организмов – белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты.  Их особенностью являются реактивное изменение реологических свойств жидкости и использование небольших доз при добавлении. По сравнению с другими синтетическими полимерами они  имеют ряд преимуществ:

• жидкости эффективны в агрессивной среде
• незаменимы в повышении вязкости и образовании геля
• выступают стабилизаторами эмульсий
• устойчивы к деструкции –  вязкость остается стабильной при действии сдвигов напряжения

Буровые растворы на основе биополимеров характеризуются ингибирующими способностями при работе с глинистыми породами. Полимер противостоит гидратации глинистых частиц и переходу их в жидкость.

 

Ксантан – природный полисахарид

Главная составляющей такого раствора – бактериальный полисахарид – ксантовая смола, являющаяся итогом общего процесса микроорганизмов с углеводами. Полученная сложная структура имеет высокую молекулярную массу в 12 млн., но существуют подозрения, что в действительности она приближена к 50млн. Как и любой другой полисахарид, ксантан  является  однородным и анионным. С помощью вакуумной фильтрации удаляются микроорганизмы.

 

Высшие структуры ксантана

Как известно, результатом взаимодействия микроорганизмов Xanthomonas campestis и углеводов становится ксантановая смола. Ее высшие структуры формируются с помощью боковых цепочек и основной цепи полимеров. Такое сочетание определяет ценность ксантана.

При добавлении в неионизированный раствор электролитов молекулы полимера образуют двойную спираль. Боковые звенья  закручены по кругу полимерной цепи, обеспечивающей защиту от неблагоприятной среды. Именно этим фактом объясняются высокие параметры устойчивости ксантана к ферментативному воздействию.  Вследствие увеличения ионной силы бурового раствора образуется трехмерная коллоидная сетка, которая сформирована на водородных связях ксантовых молекул, отвечающих за реологические показатели.

Молекулярная структура и анионные свойства разрешают его применение в качестве загустителя в типах рассолах в диапазоне концентраций.

• ксантовые смолы противостоят песочному осадку в гелях
• склонны к псевдопластичности
• высокой степени  вязкости  при небольшой скорости сдвига

 

Биополимерный реагент « Нефтексан-М»

Применяется в буровом растворе с целью регулирования его структурно – механических свойств и является одним из ключевых компонентов.

1. Имеет высокомолекулярную массу и представлен в виде мелкодисперсного порошка.
2. Реагент считается эффективным для всех водных растворов, и отвечает необходимым реологическим характеристикам с содержанием твердой фазы и минерализации.
3. Усиливает выносящую и удерживающую способности.

 

Принцип взаимодействия с раствором

В буровой раствор реагент следуетдобавлять медленно, во избежание слипшихся структур, через смесительную воронку. Традиционная скорость введения обозначена 1 мешком в интервале 15 минут. Рекомендованная концентрация напрямую зависит от вязкости жидкости и колеблется в пределах 1,0 до 6, кг/м3. Полимер результативен в пресных безглинистых растворах, и сохраняет рабочие свойства до140 градусов.

Продукт биоразлагается, и требует обработки бактерицидами при условии долгого хранения.  Обычно используют биоциды, отвечающих за разложение органических составляющих – ксанта и полисахаридов. Он эффективно противостоит аэробным и анаэробным бактериям за счет моновалентной активной основы, допускающей совмещение с другими составами.

Сначала реагент вводится в солевую систему технической жидкости с целью обезоруживания бактерий. Помимо этого в готовом растворе выполняет функцию консерванта. Является нетоксичным и безопасным продуктом.

Для приготовления биополимерного состава также используют полисахаридные реагенты и соли металлов. Технологичные буровые растворы успешно применяются при закрытии скважин или ее ремонте.