10 Обоснование выбора реагентов для химической

ОБРАБОТКИ И МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И

РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

Настоящим проектом предусматривается бурение скважины глинистым раствором под направление в интервале от 0 до 30м.

Расчет потребного количества глинопорошка для приготовления 1 м³ глинистого раствора.

Глинистый раствор готовится из биклянской глины. Плотность сухой биклянской глины равен 2580 кг/м³ и содержит 20% влаги.

Опредилим потребное количество глины для приготовления 1 м³ глинистого раствора с плотностью 1180 кг/м³.

m _гл = n * ρ * к

n = 0,1- норма потребного количества глины, м³.

ρ = 2580- плотность глины, кг/м³.

К = 1,2- коэффициент учитывающий влажность глины

m _гл = 0,1 * 2580 * 1,2 = 309 кг/м³.

10.1 Расчет потребного количества глинистого раствора и глинопорошка

1.Определяемколичество глинистого раствора при бурении под направление от 0 до 30 м.

V₁ = n₁ * L₁

Где,

n₁ – норма расхода глинистого раствора на 1 м проходки, n₁ = 0,68

L₁- интервал бурения,м.

V₁ = 0,68 *40 = 27,2 м³.

Необходимое количество глинопорошка на данный объем составит:

m _гл = 27,2 * 309 = 8404,8кг.

10.2 Расчет потребного количества бурового раствора при бурении скважины в интервале 1960 – 2055 м.

С целью устойчивости стенок скважины при разбуривании продуктивного пласта и кыновских отложений, представленных обваливающимися породами, а также сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта, необходимо с глубины 1960 м перейти на полимер глинистый раствор и бурить на нем до 2055м.

Необходимый объем раствора составит:

V = 0,785 * ( Д_в.к. ² * L_к + Д_д ² ( L – L_к ) * К) + 120

Д_в.к. –внутренний диаметр кондуктора, м.

L_к – глубина спуска кондуктора,м.

Д_д – диаметр долота, при бурении под эксплуатационную колонну, м.

L – глубина скважины, м.

К- коэффициент кавернозности на данном участке.

120 – запасной объем бурового раствора на поверхности, м³.

V = 0,785 * ( 0,245 ² * 284 + 0,2159 ² ( 1838 – 284 ) * 1,3) + 120 = 208,6 м³.

Общий расход компонентов бурового раствора:

М = m * V

M – содержание компонента, кг/м³.

V – объем бурового раствора, м³.

Содержание глины:

М = 34 * 208,6 =7092 кг.

Содержание КМЦ:

М = 5 * 208,6 = 1043 кг.

Содержание Na₂ CO₃:

М = 22 * 208,6 =4589 кг.

Содержание праестола:

М = 1,5 * 208,6 = 312 кг.

Таблица № 10.1- Компонентный состав бурового раствора

Интервал, м	Название раствора	Плотность,кг/м^3.	Название компонента	Содержание компонента в буровом растворе, кг/м^3.	всего
1960-2055	Полимер глинистый раствор	1160	Глина КМЦ Na2 CO3 Мел Праестол	34 5 5 22 1,5	7092 1043 1043 4589 312

Химические реагенты, применяемые для обработки глинистого раствора

Углекислый натрии (кальцинированная сода) Na₂ CO₃. Натриевая соль угольной кислоты — белый мелкокристаллический (иногда серый в результате загрязнения) порошок, обладающий небольшой растворимостью в воде (около 16% при 15'С). Применяется она обычно в виде водного раствора 10 — 15%-ной концентрации. Вследствие того, что реагент состоит из соли сильного основания и слабой кислоты, водный раствор его обладает щелочной реакцией.

В результате реакции вместо ионов кальция в глинистом растворе образуется нерастворимый углекислый кальций, практически безвредный для раствора. Однако вместо ионов кальция появляются в растворе ионы натрия, поскольку образующийся при этом сернокислый натрий диссоциирует. Известно, что коагулирующая способность катионов определяется их валентностью и при замене двухвалентного иона одновалентным она уменьшается в несколько десятков раз. В других случаях кальцинированную соду используют для превращения кальциевой глины в натриевую.

Особенностью рассматриваемых реакций является то, что сам реагент, связывающий ионы кальция, является веществом, коагулирующим глинистые частицы, когда находится в большом избытке, или интенсивно пептизирующим их, когда этот избыток невелик. В обоих случаях избыток кальцинированной соды в глинистом растворе вреден. При относительно небольшом избытке увеличивается вязкость раствора, а при более значительном—даже и водоотдача.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) представляет собой натриевую соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты. В отличие от рассмотренных выше реагентов является продуктом специального химического синтеза. Последний заключается в обработке целлюлозы, предварительно активированной с помощью едкого натра, монохлоруксусной кислотой. Целлюлоза — это высокомолекулярное органическое соединение, входящее в состав растительной ткани и представляющее собой очень длинную цепочку, которая образуется шестизвенными углеводными циклами, соединенными атомами кислорода. Превращение целлюлозы в эфир гликолевой кислоты значительно уменьшает относительную молекулярную массу цепочки целлюлозы и придает полученному соединению КМЦ способность набухать и растворятся в воде с образованием высоковязких растворов, напоминающих крахмальный клейстер.

КМЦ используют в виде водного раствора, обычно 10%-ной концентрации. Она является высокоэффективным понизителем водоотдачи глинистых растворов. Вязкость пресных растворов при этом значительно возрастает. Чем выше степень полимеризации, тем более устойчива KMII, к солевой агрессии.