Хімічні реагенти та їх класифікація

Химические реагенты впервые начали применять в практике бурение скважин в 40х-годах. В настоящее время существуют около 50 основных реагентов и более 500 модификаций этих реагентов, используемых для общего улучшения качества буровых растворов Все химические реагенты разделяют по наиболее распространенным группам.

• А) по действо на свойства буровых растворов понизители водоатдали, в вязкости пептизаторы, структура образователи, коагуляторы и т. д
• б) по отношению к действию температуры термостойкие и нетермостойкие.
• в) по отношению к действию температуры термостойкие и нетермостойкие.

Понизители водоотдачи

Реагенты на основе гуминовых кислот.

Углещелочной реагент (УЩР) предложен В. С. Барановым и З. П. Букс в 1934 г. для обработки буровых растворов. Это порошок темно-бурого цвета, раствором в воде. Основой УЩР являются натриевые соли гуминовых кислот. Содержание в бурам уше, идущем на приготовления УЩР должно быть не менее 35%. Приготовление УЩР сводится к воздействию щелочи на бурый уюль УЩР обладает многофункциональными свойствами является интенсивными пептизатором твердой фазы, особенно глинистой, эффективным понизителием водоотазами и вязкости эмульгатором и реагентом-регулятором рН.

При снижении вязкости используется жидкий УЩР с плотностью V=1.04−1.06 г/см3 20% нойконцентарции. Ўелочь в составе УЎР пептизирует жинистые частицы, что повышает структуру бурового раствора УЩР эффективен в комбинации с другими реагентами КМЦ ССБ, кальцинированной содой, хромпиком фосфатами, ФХЛС и др. При комбинированных обработках помучаются лучшие результаты. И снижаются расходы химических реагентов. Установлено, что при бурении скважин, содержащих в разрезе глинистые отложения или сильно прощаемые коллекторы, число осложнеский (осыли, обвалы сужение ствола скважин, прихваты, затяжки, посадки и др.) при применении УЩР значительно больше чем при применении КССБ, модерфицированных и особенно КМЦ. Для предотвращения этого УЩР необходимо применять совместно с добавками силикатов натрия.

С ростом температуры выше 140⁰ С эффективность УЩР значительно с снижается этот недостаток устраняется добавлением к буровому раствору, обработанному УЩР0небольших (0,05−0,25%) добавок хроматов или бихроматов Na и. к При этом водоотдача и безкость легко регулируются в диапазонах темпрератур 80−200⁰ С повышается порог коогуляции от добавок хлористого кальция. Однако СНС остается белким. К нумо и для его повышения нужно ввовдить бентоний. Злоупотребление добавки УЩР к растворам, содержащим небольшие количества твердой глинистой фазы, приводит к стабилизационному разжижению вплоть до выпадения осадка при науках знамениях водоотдали. При высоком содержании глинистой фазы чрезмерные добавки УЩР вызывают «переобработку» когда сохраняются низкие знамения водотдали, а растворы инверсивно запустевают и термит чувствительность к дальнейшем добавкам реагента.

Это объясняется тем, что с ростом концентрации УЩР увеличивается и концентрация щелочи и пептизирующее действие последней нагноят перекрывать стабилизирующее действие гуленновых веществ.

При концентрации УЩР более 1,5% содержание щелочи в реагенте становится достаточным, чтобы, вызвать калькуляцию раствора. Высокий разжижающий эффект наблюдается только при воздействии на буровые растворы из натриевых глин. С ростом содержание кальция в обменном комплексе разжижение сменяется структуры образованием. Поэтому большинство природных глин (кальциевые или кальцинированна) требует дополнительной обработки реагентами, связывающими ионы кальция (кальцинированная) сода и др.).

Гумат натрия в присутствии хлористого натрия и других солей одновалентных металлов коагулируют, разжижающая способность их значительно ослабевает при содержании хлористого натрия примерно 0,2−0,5% стабилизирующие свойства УЩР практически полностью термотся при взаимодействии с солями двухвалентных металлов-кальция и магния вследствие образования солей этих металлов плоха растворимых в воде.

При обработке УЩР утяжеленных буровых растворов особенно важно, чтобы реагент хорошо снимал вязкость. Для этого из заготовленного жидкого реагента необходимо удалить осадок, состоящий из желатиназных веществ и примесей. При обработке не утяжеленных растворов отделять осадок нецелесообразно.

Температура также значительно валяет на свойства УЩР. Так, при 15⁰ содержание гуминовых веществ в УЩР составят 1,31% (норма 3,5−4,5%) а при повышении температуры до 30⁰ С содержание гуминовых веществ при прочих равных условиях повышает до 2,43%. Поэтому на буровых в случае неэффективного действия УЩР его необходимо растворять в подогретой воде или при плохой растворимости в вытяжки гуминовых веществ добавлять кальцинированную или каустическую соду.

УЩР имеет неоднородный состав, содержит непрореагировавший уголь, высокую влажность кроме, того он способствует самовозгоранию в местах массового хранения и при транспортировке в железнодорожных. Вагонах. Самовозгорание происходит в результате нейтрализациям добавляемой щелочи гуматами, что сопровождается экзотермической реакцией. Для предотвращения самовазгорния УЩР необходимо подсушивать до остатков влажности 15−18% поставляется он в мешках массой 40 кг и навалом. Хранить его следует под навесам. Реагент нетоксичен.

Влажность УЩР навеска УЩР около 5 г высушивается до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 100−105⁰ С. Влажность (в%) рассчитывается по формуле.

Где А-потеря в массе г Б-взятая навеска влажного УЩР г Влажность УЩР марки, А должна быть не более 22% марки Б-не более 28%.

Содержание гуминовых веществ в УЩР (норма 3,5−4,5%) в лаборатории при нагревании готовят раствор содержащий 10% сухого бурого 2% нам растворе едкого натра Примерное содержание гуминовых веществ в таком растворе составляет 5% Отбирают небольшой объем раствора (2−5 мл) точно отмеренный с помощью пипетки, и разбавляют раствор, внесенный в мерной цилиндр вместимостью 100 мл был достаточно окрашенным, но прозрачном. Во избежание обещвеливания, вызываемого солями, растворенными в воде, последнюю смякают, добавляя небольшое количество кальцинированной соды или фосфатов натрия. Такую же операцию проделывают с пробой раствора УЩР, взятой с буровой. Интенсивность окраски испытуемого раствора, помещенного в такой же цилиндр и эталонного, полущенного в лаборатории, должна быть одинаковой число, показывающее во сколько раз разбавлен испытуемый раствор (кратность, разбавления) деленное на кратность разбавления эталонного раствора и умноженное на пять-есть концентрация гуматов натрия в испытуемом реагенте. Выражается она в %. Общее содержания едкого натра в УЩР для пресных растворов должно быть 16% для слаболинеролизованных (до 3% NaCe)-20%.

Эффективность химической обработки. Глина мельченная до кусков размером 1−2 см замаливается в 40% ной слабоминерализованной (3% NaCe) или пресной воде в зависимости от сорта испытуемого порошка и выдерживается в течение 1 сут. Полученная глинистая постатецательно диспергируется в форфорвой ступке, размешивается в лабораторной мешалке и разбавляется водой до вязкости 80−100 с. Затем вводят 5% УЩР (от объёма раствора) и перемешивают 30−45 мин. После добавки УЩР раствор резкостью, 40−50 с нагретый до 40⁰ С должен иметь водоотдачу не более 6 см³ для УЩР марки, А и 8 см³ для УЩР марки Б.

Жидкий УЩР 20% ной концентрации после суточной выдержки должен иметь водоотдачу 3 см ³