Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы в нефтегазовой отрасли

Буровой раствор представляет собой сложную многокомпонентную дисперсную систему суспензий, эмульсий и аэрированных жидкостей, используемых для промывки скважин во время бурения.
Качество строительства скважин, включая качество вскрытия продуктивного пласта, во многом зависит от используемого бурового раствора, поскольку буровой раствор представляет собой технологическую жидкость, которая взаимодействует с вновь раскрытой породой.
Ни один из известных буровых растворов не является универсальным, то есть не может успешно выполнять все перечисленные функции одновременно, поэтому используются различные растворы, которые отличаются по составу, свойствам и сфере применения. Существует множество различных классификаций буровых растворов, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. То же самое можно сказать и о названиях растворов, которые многие авторы определяют по типу вводимого полимера или снижает вязкость агента, например, полимерная глина, лігносульфонат и т.д., что совершенно неоправданно, поскольку они входят в состав большинства растворов на водной основе. Поэтому целесообразно определять название раствора по его наиболее характерной особенности, что отражает наличие специальных добавок, позволяющих успешно бурить в сложных условиях
 
1 ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
1.1 Гуматные реагенты
Реагенты на основе гуминовых кислот были предложены В.С. Барановым и З.П. Букс в 1938 г. Вследствие низкой стоимости и доступности материалов реагенты на основе гуминовых кислот быстро получили широкое распространение. К числу химических реагентов на основе гуминовых кислот относятся углещелочной реагент (УЩР) и торфощелочной реагент (ТЩР). Основным действующим веществом УЩР и ТЩР являются соли гуминовых кислот. [1]
Гуматные реагенты — это полусинтетические материалы, содержащие 35-40% и более гуминовых веществ, которые используются для снижения вязкости и фильтрации буровых растворов разных типов (пресных, известковых, эмульсионных), эмульгирование нефти в эмульсионных растворах. В качестве гуматных реагентов используют щелочные экстракты бурого угля, торфа и их модификации, содержащие водорастворимые соли поливалентных металлов.
При повышенных температурах с хромпиком используются гуматные реагенты для предотвращения загустения буровых растворов (из-за интенсивной пептизации глины). Область применения гуматных реагентов в основном ограничивается минерализацией не более 2-3% (калийно-гуматный реагент 3-6%). Добавки гуматных реагентов в свежие буровые растворы составляют (мас.% ) 1-2, в растворы калия-5-8.
При сочетании с лигносульфонатными реагентами был отмечен синергетический эффект. При высоких температурах в сочетании с защитными коллоидами гуматный реагент действует как антиоксидант.
Гуматные реагенты совместимы со всеми химическими реагентами, используемыми при обработке буровых растворов. [2]
Недостатками реагента являются неполное извлечение гуминовых кислот из бурового угля, низкая термостойкость и солеустойчивость образующихся гуматов. Присутствие свободной щелочи (гидроксида натрия) способствует диспергированию частиц пробуренной глинистой породы до коллоидных размеров, интенсивный переход которых в глинистый раствор приводит к увеличению его вязкости и тиксотропии. Высокая щелочность реагента способствует набуханию и осыпанию глинистых пород, слагающих ствол скважины, что приводит к осложнениям в процессе бурения и, как следствие, снижает производительность бурения.
Этот реагент характеризуется недостаточной термостойкостью, что не позволяет использовать его для обработки буровых растворов, используемых для промывания глубоких скважин. Кроме того, растворы, обработанные этим реагентом, не обладают достаточной стабильностью. [3]
1.2 Ингибирующие растворы
К ингибирующим относят все буровые растворы, которые в своем составе содержат ингибирующие компоненты. Ингибирующими компонентами буровых растворов могут служить: известь Са(ОН)2, хлористый кальций СаС12, гипс CaS04-2H20, гидроокись бария Ва(ОН)2, гидроокись калия КОН, хлористый калий КО, аммонийные соли и другие электролиты, а также анионактивпые ПАВ, которые являются носителями Са2+, Ва2+, К+, NH+ и других ионов.
Идея создания таких буровых растворов заключается в получении дисперсных систем с регулируемой коагуляцией, фильтраты которых могли бы модифицировать глины, переводя натриевые их формы в кальциевые, или же снижать их гидрофильность к водной среде.
При введении в буровой раствор ингибирующего компонента происходит физико-химическое взаимодействие глины и электролита, приводящее к модификации ее поверхности. Если вводимый электролит представляет собой кальциевую соль, то происходит кальцинирование глины, понижающее ее гидрофильность. [4]
Основные разновидности ингибированных буровых растворов:
˗ известковые;
˗ гипсоизвестковые;
˗ хлоркалиевые;
˗ гипсокалиевые;
˗ хлоркальциевые;
˗ малосиликатные;
˗ алюмокалиевые.
Во всех ингибированных растворах должен быть компонент – реагент-ингибитор, замедляющий гидратацию, набухание и диспергирование глин.
Общими компонентами для всех перечисленных выше видов ингибированных буровых растворов являются следующие: