Природные полимеры широко используются в различных отраслях благодаря своим гидрофильным свойствам, которые позволяют им растворяться в воде или фильтровать растворы, что делает их полезными в таких отраслях, как пищевая промышленность, медицина, косметика, сельское хозяйство и другие. Это свойство также делает природные полимеры более экологически чистыми и безопасными для использования, чем синтетические полимеры. Полисахариды являются наиболее часто используемыми гидрофильными полимерами за счёт их не токсичности, биоразлагаемости, экологичности и способности загущать воду. Понимание характеристик полимера в различных водных средах имеет решающее значение для обеспечения оптимального использования в конкретной области, особенно в бурение при вскрытии первичного продуктивного пласта. Для качественной оптимизации процесса вскрытия первичного продуктивного пласта необходимо изучить оптимальные параметры бурового раствора. Важным условием технологического процесса является снижение стоимости буровых растворов, что способствует снижению затрат на бурение любого типа нефтегазовых скважин. В данном исследовании сравниваются различные природные полимеры на основе карбоксиметилированного крахмала и целлюлозы для вскрытия продуктивных горизонтов и изучаются их характеристики при различных концентрациях.
Целью работы является анализ влияния различных понизителей фильтрации на основе карбоксиметилированного крахмала и целлюлозы при низких вязких скоростях сдвигов на реологические и фильтрационные свойства бурового раствора первичного вскрытия пласта.
Задачи:
1. провести обзор существующих типов буровых растворов для первичного вскрытия при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин;
2. проанализировать основные причины снижения эффективности биополимерных растворов при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин;
3. разработать оптимальную рецептуру биополимерного бурового раствора при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин при низких скоростях сдвига.
Из полученных выше результатов можно сделать следующие выводы:
• Влияние термического старения на фильтрационные свойства исследуемых растворов первичного вскрытия не оказалось достаточно существенным. После проведения термообработки под действием 85 °C на протяжении 16 часов не наблюдается роста фильтрата ни в одном из представленных растворов. Что может свидетельствовать о том, что данная температура не влияет на частичное разложение полимеров и, вследствие, на коллекторские свойства пласта.
• Из полученных результатов следует, что КМК доказал свою высокую эффективность, так как жидкость была протестирована для бурения продуктивного пласта. Это также указывает на то, что буровая жидкость будет быстро бурить благодаря ее низкой вязкости, что проявляется в уменьшении времени на вынос бурового раствора из скважины.
• Высокая ДНС означает неньютоновскую жидкость, которая переносит шлам лучше, чем жидкость с аналогичной плотностью, но более низкой ДНС. В данном исследовании было показано, что при концентрации 15 г и 20 г, ПАЦ НВ и КМК демонстрировали высокую производительность ДНС.
• ВНСС у Реотрола и Флотрола снижаются на 20% после термостарения. Это может быть следствием состава данных понизителей фильтрации, поскольку они обладают меньшей молекулярной массой. У ПАЦ НВ, наоборот, после термообработки увеличивается ВННС. Скорее всего, это вызвано различием структуры данного понизителя фильтрации в сравнении с остальными. Более того, при концентрации 10 г, Флотрол и КМК показали самые высокие значения ВНСС. Однако с увеличением концентрации и до термического старения результаты показали, что КМК демонстрировал наивысший показатель ВНСС. Однако после термического старения КМК значительно потерял свой показатель ВНСС из-за деградации молекулярной структуры.
• Видно, что самая низкая стоимость понизителя фильтрации
наблюдается у КМК - 130 руб/кг, а самая высокая стоимость - 250 руб/кг у Флотрола. Несмотря на то, что Флотрол показал более предпочтительные результаты по сравнению с другими понизителями фильтрации, высокая стоимость ограничивает его использование в сравнении с КМК, который также продемонстрировал приемлемые результаты и может быть использован вместо Флотрола и ПАЦ НВ.
