Эмульгаторы представлены в виде анионных смесей нафтеновых и смоляных кислот, натриевых и кальциевых жирных мыл, смазочных добавок (полиэтиленимин, сульфанод, эмультал и др.). Высокомолекулярные составляющие служат эмульгаторами ИЭ, содержащие в составе гидрофобные и гидрофильные группы. Наиболее результативен получается эффект от сочетания нескольких эмульгаторов.
Полиоксиэтилированные реагенты – нонил, октилфен, являются термостойкими эмульгаторами в конденсировании с окисью этилена. В практике эмульгатором выступает эмультал, содержащий в основе таловое мало, термостойкий неионогенный ПАВ, сульфанол и украмин. Глина тоже может применяться в качестве эмульгатора.
Поверхностно-активные вещества.
Это группа веществ, уменьшающая поверхностное натяжения на границе раздела разных фаз – жидкой и твердой, ставших результатом положительной адсорбции и давления в пластовых порах. По химическим свойствам и гидрофильным группам делятся на классы:
- ионогенные
- неионогенные
Анионоактивные ПАВ в большинстве своем не растворяются в нефтепродуктах, что нехарактерно при соединении с пресной водой. В пластовых водах образуют осадки.
Неиогенные ПАВ имеют такие же свойства рстворимости. При температуре в 100 градусов отмечено снижение активной фазы наполовину. Свойства ПАВ восстанавливаются при охлаждении, и в водных растворах не диссоциируются. К этой группе относятся ОП – полиэтиленгликолевые эфиры фенолов, амиды, оксиэтилированные спирты. Применяются при вскрытии пластов для поддержания проницаемости, и являются гидрофобизаторами глинистых пород. Выступают в качестве увеличения термостойкости в буровых растворах, снижения твердости пород при промывке буровыми растворами.
Характеристики термостойкого эмульгатора
Термостойкий эмульгатор СЭТ -1 необходим для состава бурового раствора на углеродной основе с высокой термостойкостью. Он представлен в дизельном топливе или керосине в виде жирных кислот триэтаноламиновых эфиров. Высокомолекулярное соединение имеет:
- вязкий состав почти черного цвета
- плотность – до 0, 98
- электростабильность эмульсии с СЭТ-1 – 150
- кислотный показатель мг КОН – 10 на 1г
- термостойкость эмульсии с СЭТ- 1–не ниже 135
- класс опасности – 76-4
- продукт запатентован и выпускается в соответствии со стандартом
Химическое сырье применяется в бурении, ремонте и глушении скважины в составе промывочной жидкости при первичном и вторичном вскрытии пластов. Также используется при работе с оценочными скважинами с отбором кернового материала.
Получение ИЭР заключается во введении в дисперсионную среду – углеродную жидкость, предусмотренные нормы СМАД-1М(3÷6%) и СЭТ-1 (1,5÷3%). К ним, дозировано, при тщательном перемешивании, добавляется дисперсная фаза – минерализованная или пресная вода. При контроле параметров ИЭР измеряется напряжение пробоя (электростабильность) прибором ИГЭР-1, которая должна соответствовать И ≥280В, термостабильность ИЭР – 130 градусов.
Технология безбитумного раствора
Безбитумный раствор – технический результат бурового раствора с углеродной основой, позволяющий упростить технологию, время, состав приготовления и себестоимость. Содержит:
- дисперсную среду – СЖК – синтетическую жирную основу
- барит – минеральный наполнитель или мел,
- каустическую соду – 46% водный раствор
- стабилизатор раствора – растворимый полимер.
Полученный (РУО) – раствор на углеродной основе, позволяет реализовать производственную потребность. Оптимальной нормой атактического полипропилена является добавка в 2,0%. Уменьшение его количества снижает характеристики бурового раствора, в том числе и термостойкость.
Приготовление безбитумного раствора на основе РУО, сведена к следующим этапам,
- В состав дизельного топлива при +20 добавляется предварительно растворенная синтетическая жирная кислота.
- В течение 10 минут миксер перемешивает состав.
- В однородную массу вводится концентрированная 46% каустическая сода, и процесс смешивания повторяется.
- СКЖ вступает в реакцию с каустической содой, следствие которой, становится мыло.
- На этом этапе добавляется сильно разогретый в дизельном растворе атактический полипропилен, и работа миксера закрепляет результат.
- Для утяжеления раствора присоединяется барит, и состав доводится до гомогенного состояния.
- Готовый раствор оставляют «отдохнуть» на сутки – до проявления всех структурных и реологических показателей.
Оценка и замеры бурового раствора проводится приборами контроля. С помощью ареометра или пикнического метода измеряется плотность, вискозиметром – вязкость, по ВМ – фильтрация и статистическое напряжение сдвига – прибором СНС- 2. Технология приготовления позволит существенно сэкономить на себестоимости, и при вскрытии пластов, показатели фильтрации будут соответствовать норме.
Сложные условия бурения требуют высокие качество бурового раствора. Технологичность раствора зависит от правильной компоновки химических реагентов для определенного вида бурения.