Введение к работе
Актуальность проблемы. Дім обеспечения Китая знергоресурсами необходимо существенное повышение объемов добычи нефти и газа. На фоне падения уровня добычи нефти на старых местороясдениях в восточной части страны, фронт разведки и разработки новых нефтяных и газовых месторождений постепенно перемещается в западную часть Китая, где предстоит в ближайшее время произвести огромный объем буровых работ в районах со сложными горно-геологическими условиями и трудноизвлекаемыми запасами.
Эффективность бурения в значительной степени зависит от бурового раствора, тип и свойства которого, влияют на качество строительства скважин, определяют возможность предупреждения осложнений и успех при вскрытии и освоении продуктивных пластов.
В настоящее время прилагается немало усилий для защиты продуктивных пластов в период их первичного и вторичного вскрытия от загрязнения буровыми растворами на водной основе - основной тип промывочных жидкостей, применяемых в КНР.
При проведении буровых работ в последние годы отмечена тенденция к расширению применения растворов на углеводородной основе(РУО), связанная с их известными преимуществами ( сохранение естественной продуктивности пласта, высокая термостойкость, предотвращение гидратации глинистых пород, низкая диспергирующая способность в отношении выбуренной породы, высокая устойчивость к рапопроявлению, сероводородной агрессии).
Применение РУО в Китае является перспективным, особенно для обеспечения высокоэффектиного освоения месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти и в первую очередь, для условий низкопроницаемых, ма-лодебитных и заглинизированных коллекторов, а также для месторождений
с низкими пластовыми давлениями, вступившими в поздний период эксплуатации.
Наиболее известными и эффективными в таких условиях' из РУО, с точки зрения экономичности и технологичности применения, являются ин-вертные эмульсионные растворы (ИЭР ), содержащие различное количество эмульгированной водной фазы (15 - 80 % ), на основе химических реагентов из минерального, растительного и животного сырья, отвечающие современным экологичесным требованиям.
С учетом изложенного весьма актуальной является проблема разработка новых химиреагентов и рецептур ГОР на базе местного сырья и технологии приготовления, применения таких растворов, устойчивых в широком интервале температур и отвечающих экологическим требованиям охраны, природы.
В Китае имеется необходимый ассортимент материалов, научно-техническая и материальная основа для их производства.
Цель работы:
Разработка и совершенствование технологии приготовления и применения ИЭР на основе сырья КНР.
Основные задачи работы:
1.Анализ мирового опыта применения РУО ( ГОР ), оценка условий применения ИЭР с учетом осрбенностей горно-геологических условий Китая, разработка требований буровым растворам на углеводородной основе для местных условий.
2.Исследование сырьевой базы КНРЛодбор и разработка на ее основе технологий получения химреагентов (структурообразователя, эмульгатора и дисперсионных сред) для ЮР.
3. Разработка новых рецептур и технологии приготовления РУО на основе органоглин.
Научная новизна:
1. Определены физкко-химичесхие характеристики бентонита Ляодунского месторождения и показана возможность его использования для синтеза органоглин модификацией структуры неорганическими и органическими реагентами. В выбранных условиях модификации бентонит обрабатывали уксусной кислотой (2:,1 )или карбонатом натрия ( 14:1 ) и органическими четвертичными аммонийными солями ( ЧАС ), взятыми в массовом соотношении ( 10 : 5 ~ 10:7). В качестве органического модификатора наиболее эффективны диметилдиалкильнме ( ДАДМАХ ) с алкильиыми радикалами, содержащими не менее 16 атомов углерода.У становлень! условия синтеза ор-ганобентонита соотношение реагентов, порядок их смешения, температура процесса и степень сушки органобентонита.
2.Разработана экспресс-методика оценки эффективности органоглин на основе их способности к диспергированию, в различных типах углеводородов. С помощью этой методики установлены параметры структурообразо-вания в РУО, приготовленных на дисперсионных средах различного углеводородного состава.
3. По результатам, изучения физико-химических (межфазных) взаимодействий в системе " эмульгатор - дисперсионная среда " предложена более эффективная эмульгирующая композиция, включающая эфиры триэтанола-мина с органическими кислотами таллового масла и углеводородного растворителя ( до 60 % об ). Природу растворителя необходимо варьировать в зависимости от содержания ароматических углеводородов в дисперсионной среде и экологических требований.
Практическая ценность:
Разработана технология синтеза (получения) структурообразователя для ИЭР-органобентонит на основе глин Ляондунского месторождения.
Разработана технология приготовления и применения новых рец«птур
ГОР, с учетом особенностей состава и свойств дисперсионных сред, струх-турообразователя и эффективного эмульгатора, полученных или синтезированных на базе сырья КНР.
Апробация работы:
Основные результаты диссертационной работы докладывглись на семинарах кафедры бурения нефтяных и газовых скважин ГАНГ им. И. М. Губкина, на 2-ой научно-технической конференции, поевещенной 850-летия г. Москвы, " Актуальные проблемы состошшя и развития нефтегазового комплекса России " ( г. Москва ) и на второй всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России " Новые .технологам в газовой промышленности " (г. Москва).
Публикации. Основное содержание диссертационой работы изложено в 8 публикациях.
Объем работы. Дисертационная работа состоит из введения, 3 разделов и основных выводов. Общий объем работы составляет 122 страниц машинописного текста, включая^/^исунков,-? /таблиц и список литературы.
Автор благодарит сотрудников кафедры промышленной эгологии ГАНГ им. И. М. Губкина . и Д. О. Сидоренко за оказанное внимание и поддержку при выполнении диссертационной работы.
Особую благодарность автор выражает своему руководителю к. т. н., доц. В. Л. Заворотному и академику РАЕН, зав,, кафедрой, д. т. н., проф. О. К. Ангелопуло.