Презентация на тему Буровые технологические жидкости для бурения и крепления горизонтальных скважин

рынок химреагентов в РФ: 70% отечественные и 30% зарубежные
Наиболее

распространенные признаки классификации используемых химических реагентов:
химический состав и строение молекул
солестойкость
термостойкость
назначение
Условная классификация химрагентов:
1. по химическому составу и строению молекул выделяют группы:
1.1. неорганические низкомолекулярные - вспомогательного назначения
1.2. органические высокомолекулярные с глобулярной формой молекул - понизители вязкости
1.3. органические высокомолекулярные с волокнистой (цепеобразной) формой макромолекул - понизители фильтрации
1.4. органические низкомолекулярные - ПАВ, спирты, кислоты и их соли, простые и сложные эфиры.

солестойкие при NaCl от 3 до 10%
2.3. солестойкие при

NaCl более 10%
2.4. солестойкие к солям жесткости (Ca+2 и Mg+2)
3. по термостойкости:
3.1. термостойкие до 1300С
3.2. термостойкие при 130-1600С
3.3. термостойкие при выше 1600С
4. по назначению:
4.1. понизители фильтрации
4.2. регуляторы вязкости
4.3. структурообразователи
4.4. смазочные добавки
4.5. ингибиторы
4.6. гидрофобизаторы

коррозии
4.7.6. антисероводородные добавки
4.7.7. бактерециды
4.7.8. связывающие Ca+2 и Mg+2
4.7.9. поставляющие

катионы Ca+2, K+, Al+3
4.7.10. повышающие термостойкость
4.7.11.улучшающие проницаемость коллектора
4.7.12улучшающие буримость горных пород
4.7.13комплексообразователи
4.7.14. флокулянты
4.7.15. коагулянты
4.7.16. наполнители
4.7.17. утяжелители

могут обладать несколькими признаками.
а) неорганические низкомолекулярные вспомогательного назначения делят

на 4 группы:
щелочные

MgCl2-6H2O
KMgCl2-6H2O - парналлит
CaSO4 - ангидрит
CaCO3 - мел, изветсняк
MgCO3 -

доломит
BaSO4 - барит (утяжелитель)
ионные ингибиторы - реагенты, поставляющие в буровые растворы катионы: K+, Ca+2, Mg+2, Si+4, Cr+6
ХКЭ - хлор-калий электролит - отходы промышленности, содержащие KCl
МИН-1 - кальций содержащие реагенты - гашенная известь (Ca(OH)2), гипс CaSO4-2H2O, ангидрит CaSO4, алебастр CaSO4-0,5H2O, CaCl2, K2SO4-Al2(SO4)3 - алюмокалиевые квасцы), Al2(SO4)3 - сернокислый алюминий, NaAlO2 - алюминат Na, Na2SiO3 - силикат Na (жикдкое стекло), K2SiO3 - силикат K (жикдкое стекло), хроматы и бихроматы К и Na (NaCr2O7, K2Cr2O7)
ШЭС - шламоэлектролитная смесь
KCl - один из лучших ингибиторов набухания глин - его ионы обладают отрицательной гидратацией. Содержится ХКЭ - отходы титано-магниевого производства, тоже в ШЭС - отход получения титана, в МИН - отход получения титана и магния

(конденсирование) фосфаты - хорошие понизители вязкости растворов. Кроме того

- связывают поликатионны солей.
Применяют в основном три полифосфатных реагента:
1. Na5P3O10 - ТПФН - триполифосфат натрия
2. (NaPO3)6 - гексаметафосфат натрия
3. Na4P2O7 - ПФН - пирофосфат натрия.
Обладают высокой пептизирующей способностью, что приводит при избыточной концентрации к сильному загущению раствора.
полисиликаты - представлен метилсиликатом Na2O-nSiO2 - жидкое стекло и боросиликатом
Боросиликат - совместно с другим реагентом - разжижитель глинистых и полимерглинистых растворов.
Жидкое стекло - улучшает термостойкость КМЦ, способствует структурообразованию в глинистых и безглиниистых растворах, и особо проявляет ингибирующий эффект при 0,5-1%. РН - щелочном связывают поливалентные катионы с образованием труднорастворимых соединений.
полихроматы - соли хромовой и бихромовой кислот, является токсичными.
хроматы: Na2CrO4, K2CrO4
бихроматы: Na2Cr2O7, K2Cr2O7

исключения термокислительной деструкции КМЦ и ее модификации надо применять

в концентрации не более сотых долей процента назначение:
- повышение стабилизирующей способности защитных коллоидов
- снижение РН
- снижение вязкости
- повышение термостойкости буровых растворов
- улучшение коркообразующих свойств буровых растворов - образуется плотная тонкая корочка, снижается риск прихватов, сальников, затяжек бурильных и обсадных колонн.

формой макромолекул - такая форма молекул придает способность разжижать

растворы.
Частицы горной породы, глины - на них блокируются активные центры поверхности частиц за счет характерной способности этих химреагентов.
Это нарушение взаимодействия частиц фазы может быть таким сильным, что при хорошей стабилизации раствора по фильтрации и вязкости (стабилизирующее действие) в нем может полностью отсутствовать структуру. Это есть - стабилизационные разжижение для устранения которого вводятся малые количества соли или специальные структурообразователи.
Группа высокомолекулярных органических реагентов с глобулярной формой макромолекул делят на подгруппы:
- на основе гуматов
- на основе фенолов
- на основе лигнина

1934-38гг. - реагенты на основе Na+ соли и K+

соли гуменовх кислот.
УЩР и ТЩР - обладают сильным пептизирующим действием на глинистые породы, хорошо снижает Ф30 и Т, повышают РН, также проявлялось эмульгирующее действие на углеводороды.
- в пресных глинистых растворах гуматные реагенты термостойки до 2000С
- при увеличении минерализации NaCl до 3% - снижается до 1200С
- Ca+2 и Mg+2 стабилизирующее действие ухудшают
- гуматно-силикатные растворы при содержании NaCl до 3% имеют термостойкость 160-1800С
- производство К+- реагентов расширяют область применения за счет улучшения термо- и солестойкости
Реагенты на основе фенолов - это понизители вязкости растительного и синтетеического происхождения.
- квебрахо (южно-американское) и др. природные танниды
- конденсированные фенолы и близкие к ним по природе и действию конденсированные нафтолы (кортаны).

конденсации экстракта кислой воды
- отходы при очистке продуктв газификации

древесин с формальдегидом, обработанного щелочью в соотношении от 10:1 до 10:5
- нетермостойкий реагент до 1000С
- для пресных глинистых растворов
На основе лигнина - реагенты на основе гидролизного лигнина и лигносульфонатов
- это отходы целлюлозно-бумажного и гидролизной промышленности
- лигнин - это инкрустирующий материал клеток древесины и веществ растительного происхождения.
На основе лигнина получают:
- окисленный лигнин
- лигносульфонаты (ФХЛС) и др.
На основе окисленного лигнина три вида:
- нитролигнин
- хлорлигнин
- сунил (сульфированный лигнин)

спирта из древесины и различных растительных отходов.
Нитролигнин и хлорлигнин

по свойствам и применению близк - снижают вязкость и ст.н.с. пресных и слабоминерализованных растворов (до 3% NaCl)
Термостойкость - 1000С
Хроматы повышают термостойкость вдвое.
Сунил - хороший разжижитель и снижает ст.н.с., регулирует на низком уровне фильтрации в условиях повышенной минерализации.
На основе лигносульфанатов:
ФХЛС - феррохромлигносульфонат, получают из ССБ путем ввода сернокислого железа (Fe2(SO4)3 и бихромата Na - Na2Cr2O7 - единственный реагент, регулирующий свойтсва гипсовых растворов.
- термостойкость в пресных растворах 1600С
- в среднеминерализованных - 1000С.

цепеобразная форма макромолекул характерна для полимеров - органических соединений

с большой молекулярной массой.
Макромолекулы этих полимеров построены в виде связанных в цепочку одинаковых атомов, молекул или звеньев - мономер.
Реагенты на основе полисахиридов:
- КМЦ и ее аналоги
- крахмальные реагенты
- микробные полисахариды - биополимеры
свет
Полисахириды - (С6Н10О5)n - естественные (природные) полимеры. Это растительные углеводы, образующиеся в растениях за счет фотосинтеза nCO2+mH2O Cn*(H2O)m +nO2
где: n и m - не менее 4
Важнейшие полисахариды - целлюлоза и крахмал.

и в волокнах хлопковых семен (95-98%). Целлюлоза - основа

стенок растительных клеток - ее называют структурным полисахаридом.
Длина волокна - 15000А0, поперечное сечение - 8*48А0.
Элементарные звенья - ангидроглюкозидные, из которых состоит полимерная цепочка, имеет в структуре три гидроксильных (спиртовых) группы, придающих целлюлозе некоторые свойства спиртов:
[C6H7O2(OH)3]n - ангидроглюкозидное звено
КМЦ - натриевая соль простого эфира целлюлоза и глиносолевой кислоты, получаемой при взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или монохлорацетоном Na:
[C6H7O2(OH)3]n+nNaOH+nCH2ClCOONa [C6H7O2(OH)2 OCH2COONa]n
КМЦ - Na-соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты:
Очевидно на одном из уровней реакций получают:
- щелочную целлюлозу (водный раствор): [C6H7O2(OH)3-x +NaOH]
- путем добавления монохлоруксусной кислоты идет реакция до образования простого эфира целлюлозы: [C6H7O2(OH)3-x + NaOH + CH2ClCOONa C6H7O2(OH)3-x *(OCH3)x]n
- а при более глубоких реакциях получается сложный эфир: [C6H7O2(OH)3-x *(OCH2* COOH)x]n

- это структурный полисахарид [C6H7O2(OH)3]n - ангидроглюкозидное элементарное звено.
Формула

КМЦ в общем виде
[R(OCH2COONa)x]n, где R=C6H7O2(OH)3 - ангидроглюкозидное звено - R
х - степень замещения
n - степень полимеризации
Переход монохлоруксусной кислоты в глиноколевую
- CH2ClCOOH+NaOH CH2OHCOOH+NaCl
CH2ClCOOH+NaOH CH2OHCOONa+NaCl - ангидроглюкозидные звенья
КМЦ отличается от целлюлозы появлением в ангидроглюкозидных звеньях функциональной натрий карбоксиметильной группы (OCH2COONa)x , заместившей атом водорода H в гидроксильной группе (OH)3
Процесс замещения H+ характеризуется степенью этерификации (СЭ) или степенью замещения СЗ.
За СЗ принимают количество заместителей (OCH2COONa)x - функциональных групп (Х), приходящихся на 100 ангидроглюкозидных звеньях.
Чем выше СЗ, тем лучше КМЦ растворяется в воде.
теоретически - СЗ=300 - max
Min - СЗ =60
С точки зрения растворимости в воде актуально СЗ=80-90

в молекуле КМЦ.
При увеличении СП возрастает эффективность КМЦ как

понизителя фильтрации.
В РФ производят КМЦ с СП=400-1200, CЗ=60-100, зарубежные: СП=470-1300, СЗ=77-136.
Средневязкие марки КМЦ (с СП=400) применяют для снижения фильтрации пресных и слабоминерализованных растворов - до 5% NaCl с большим содержанием твердой фазы при t=800C. Реологические параметры изменяются незначительно.
Высоковязкие марки (СП>400) и ее модификации применяют в любых растворах при полной минерализации по NaCl, при t=1800C при концентрации 0,5 до 2.
Чем выше СП, тем меньше должно быть в растворе твердой фазы, иначе сильно возрастает условная вязкость.
При температуре свыше 800C - идет термоокислительная деструкция КМЦ, и марки более высоких СП. переходят в более низкие. Уменьшить деструкцию и повысить термостойкость КМЦ на 30-600C можно пуетм удаления кислорода с помощью добавок в раствор антиоксидантов:
- малотоксичных моно-, ди- и триэтаноламинов (1,2-2,0%)
- Na2SO3 - сульфит натрия
- сульфид - Na2S (0,05-1,5%)
- тетрабората Na-бура - Na2B4O7 (0,1-0,3%)
- НТФ (нитрилотриметилэтиленфосфановая кислота) (0,1-0,3%)
- АМ-5 (0,1-0,3%)
- МАС-200 (0,1-0,3%)

пресных водах 1300C)
КМЦ-700 -1800C (в пресных водах 1500C)
 
Крахмальные реагенты

(С6Н10О5)n получают на основе полисахаридов (крахмалов).
Элементы крахмала:
- линейный полисахарид - амилоза
- разветвленный - амилопектин, состоящий, как и целлюлоза, из ангидроглюкозидных звеньев ( у целлюлозы связи в молекулах более устойчивы к бактериальному разложению).
Клейстеризация - получение крахмального клейстера (коллоидного раствора) для получения водорастворимой формы крахмала:
- за счет нагрева - АКК (алюмокалиевой квасцы) - Al*K*(SO4)2 *12H2O
- обработка щелочью

при добавлении АКК и Na2CO3.
ЭКР - экструционный крахмальный реагент
КМК

- карбоксиметилированный крахмал - получают за счет химической реакции этерификации КМЦ и крахмала с предварительным биоразложением крахмала - не подвержен ферментативному разложению.
Этерефикация - замещение.
Реагенты на основе микробных полисахиридов (экзополисахариды) - это биополимеры, продуцируемые бактериями Xan'tomonas campestris. Это спиралевидные молекулы с большим содержанием функциональных ОН-групп, благодаря чему развита водородная связь.
Технологии микробиологического синтеза, позволяют получить реагенты с общими свойствами:
- при малых концентрациях в растворах увеличивают вязкость
- создают структуру даже в растворах без твердой фазы
- активно воздействуют на псевдопластичные свойства растворов
- эффективные в условиях высокой минерализации и хуже - температур
- совместимы с другими химическими реагентами
- улучшают качество вскрытия продуктивных пластов
- экологически безопасные
Применяют биополимеры:
РФ - БП-92, Робус КК и др.
Зарубежные - Flo-ris, Duo-vis, Rhodopol-23P и др.

качественными критериями определены свойства целого ряда полноценных СПАВ, производимых

отечественной промышленностью и ряда зарубежных СПАВ, относящихся ко 2,3 и 4 группам общей классификации (табл. 1)

Чебоксарского По Химпром; 3) синтез ВНИИПАВ; 4) образцы По

Нижнекамскнефтехим; 5) синтез НИОПИК.

молекул
- линейные
- разветвленные
- сшитые
2. По характеру молекул
- неионогенные

- гидроксильные - OH –
- эфиры R1 – O – R2 ; - O – R1
- амиды – С-NH2

O
- полиэлектролиты
а) анионные
- карбоксильные COOH – COO- - COONa
- сульфоновые SO2OH – SO2O
- фенольно-гидрооксильные - C6H5OH - C6H5O
б) катионные
- аминогруппа NH4+

атомов образующих молекул

Глобулизированная (свернутая)
Развернутая
- обеспечивает более эффективное действие реагента;
-

образует более толстую защитную оболочку.

Ca+2):
при диссоциации ионогенных групп (COONa) отделяются Na+, образующиеся отрицательно

(-) заряженные группы COO- способствуют растягивания клубка;
- в случае поступления Ca+2 идет присоединение с получением СООСа - идет скручивание в клубок

Среда кислая РН

при диссоциации ионогенных групп ионы водорода (Н+) немедленно их замещают (т.к. при РН<7 Н+ много);
- в заряженном состоянии ионогенные группы существуют очень короткое время;
- сила отталкивания действует очень мало;
- водородная форма полимеров хуже растворима чем Na-вая, в кислой среде эффективность реагента очень низкая.
2. Среда щелочная PH>7:
- в щелочной среде находится много гидроксилов, ионов ОН, которые не препятствуют диссоциации ионогенных групп;
- существование отрицательных зарядов действующих сила отталкивания разворачивает молекулу;
- эффективность действия полимеров высокая.

раствора присутствуют соли и большое количество катионов;
- при диссоциации

ионогенных групп отделившийся Na+ немедленно замещается посторонними катионами;
- ионогенные группы существуют диссоциированном состоянии очень короткое время;
- действие сил отталкивания очень временно, молекула остается свернутой;
- 2х валентные катионы сшивают ионогенные группы и молекулы и полимер находятся в свернутом состоянии - становится малорастворимыми.

анионные, неионные и катионные.
Функции, выполняемые в составе типового раствора:

загустители или регуляторы водоотдачи, ингибиторы.
По происхождению полимеры разделяют на:
природные, модифицированные природные, синтетические.
Природные полимеры - полимеры естественного происхождения, получаемые из природных источников - растений, животных или продуктов бактериального брожения.
Отличие от синтетических:
- структура природных полимеров сложнее структуры синтетических и у них высокий молекулярный вес, более устойчивы к воздействиям и легче поддаются бактериальному разложению.

мономеры полисахаридов - это сахар, состоящий из углерода, водорода,

кислорода в отношении 6:12:6.
Полимерация сахара происходит при реакции поликонденсации, при течении которой вода удаляется из единичных групп сахара. В результате полимеризации полисахарид состоит из групп сахара, связанных друг с другом общими атомами кислорода. Отношение С:Н:О полисахарида = 6:10:5 - или С6(ОН2)5 или как часто записывают С6Н10О5 – крахмал

и зерновых культур. Основной источник кукуруза и картофель. Крахмал

состоит из двух полисахаридов - амилозы и аминопектина.
Амилопектин - разветвленная цепь углеводов. Соотношение между амилопектином и амилозой определяет свойства крахмала. Крахмал в необработанном виде нерастворим в воде.
Для использования крахмала в буровом растворе надо разорвать защитную оболочку из амилопектина и высвободить содержащуюся внутри нее амилозу.
Для этого:
- крахмал нагревают, защитная оболочка разрывается, происходит рассеивание амилозы - это процесс клейстеризации крахмала.
- после рассеивания амилозы крахмал гидратируется в воде.
- крахмал сушится и расфасовывается в мешки.
Крахмал - неионый полимер, растворимый в пресной воде и насыщенном солевом растворе.

- амилопектин.
Poly-SalTM - картофельный крахмал, отличным о кукурузного -

сильно загущает раствор.
Недостатки крахмалов - их подверженность брожению, его свойства:
- разлагается под воздействием микроорганизмов;
- низкая термостойкость - до 1020С - идет разложение;
- биоразложим, если в составе воды много микроорганизмов;
- размножение бактерий ускоряется при высокой температуре и нейтральном уровне РН и в условиях пресной воды;
- активность бактерий в солевых растворах с высоким РН не так велика.
Крахмал Poly-SalTM содержит в своем составе бактерицид.

не из естественных продуктов, а в качестве продукта жизнедеятельности

бактерий Xantomonas compestris более сложного ферметативного процесса.
Ксантан - растворимый в воде слабоанионный и хорошо разветвленный полимер:
- молекулярная масса от 2 до 3 млн.
- содержит функциональные группы:
- карбонильные (СОН), карбоксильные (СООН), гидроксильные (ОН), которые придают ксантану свойства загустителя.
Ксантан - имеет длинную разветвленную структуру в купе с относительно слабыми водородными связями боковых групп, что дает ему свойства регулятора вязкости.

в его цепочках образуются водородные связи, в результате чего

образуется сложная, переплетенная сеть слабо связанных между собой молекул.
- при этом электростатические взаимодействия между ними слабы, и если раствор подвергнуть сдвигу, начинают ослабевать силы притяжения, связывающие полимеры;
- при разрыве водородных связей снижается вязкость жидкости (очевидно при увеличении скорости сдвига);
- при отсутствии сдвигового усилия (или уменьшении скорости свдига) водородные связи между цепочками полимеров восстанавливается и вязкость раствора, возвращается на прежний уровень.
Ксантан используют для получения псевдопластичных жидкостей - разжижающихся при сдвиге, или гелевых структур.
В условиях высоких скоростей свдига вязкость бурового раствора значительно снижается, при малых водородные связи восстанавливаются и вязкость возрастает.
В статических условиях в составе буровых растворов проявляет теже отрицательные характеристики, что позволяет получать на их основе гели.
Условия применения
Ксантановая смола и схожий биополимер велановая смола - позволяют получить водные буровые растворы с тиксотропными свойствами, образуя водородные связи, особенно в пресной воде - когда полимер увеличивается в объеме его ветви начинают соприкосаться друг с другом, образуя водородные связи.

в буровой раствор как заменитель глины для придания раствору

тиксотропных свойств. При этом плотность и несущая способность создается без перегрузки раствора твердой фазой. Он загущает солевые растворы, включая растворы на морской воде, NaCl, KCl, CaCl2, NaBr и до некоторой степени даже CrBr2.
Ксантан - оптимальный полимер загуститель при бурении скважин с большим отходом и горизонтальных скважин.

от свойств природных (целлюлоза и крахмала);
- неионные полимеры (целлюлоза

и крахмал) модифицируют получения возможности применения в буровых растворах - уже полиэлектролиты;
- многие естественные полимеры нерастворимы в воде - их модифцируют в полиэлектролит;
- модификация - изменение повторяющихся составных частей полимеров;
- полиэлектролит - растворимый в воде полимер, образующийся полиионы ионы с противоположными зарядами;
- полиион - имеет несколько электрических зарядов вдоль своей полимерной цепочки (катионные, анионные).
- большинство полимеров для бурения - анионные (по синтезу уже и катионные);
- эффективность действия полиэлектролита зависит от количества зарядов в полимерной цепочке;
- количество зарядов зависит от следующих факторов:
концентрация полимера
концентрация и распределение ионизируемых групп, содержание солей и жесткость воды, pH раствора.

то:
- полимер стремится развернуть цепочку - из-за взаимной отталкивания

(разворачивание цепочки макромолекул);
- при разворачивании молекул максимальное число зарядов может взаимодейстовать с частицами глиныи молекул воды - идет загущение жидкой фазы раствора.
Концентрация полимера:
- полимер в водном растворе находится в развернутом состоянии;
- полимер имеет вид не стержня, а завитка - одинаковые заряды находятся на максимальном расстоянии;
- при малых концентрациях полимер формирует вокруг себя оболочку - в 3-4 молекулы толщиной;
- между оболочками - силы электростатического отталкивания;
- площадь поверхности оболочек увеличивается при разворачивании молекул полимера;
- величина площади поверхности водной оболочки - влияет на вязкость раствора;
- при увеличении концентрации полимера - оболочка вокруг него уменьшается (молекулы воды отталкиваются из слоев);
- вязкость раствора растет при стремлении получить водяную оболочку из меньшего количества воды (молекулы воды связывают молекулы полимера);
- в условиях ограниченного количества воды полимеры переплетаются друг с другом - вязкость растет.

функциональных групп вдоль полимерной цепочки;
- наиболее часто встречаемся функциональная

группа в полимерах: СООН - СОО- - карбоксильная;
- ионизированная карбоксильная группа (кг) СОО- присутствует в КМЦ, ПАА, ксантановая смола - получается за счет выделения Н+ из группы
О
СООН СОО- С
О
- ионизация происходит при реакции КГ (карбоксильной группы) и щелочных материалов - полимер из нерастворимого превращается в растворимую форму; О O-
- С +NaOH - C Na+
ОН
O
- Na карбоксильная группа притягивает молекулы воды - растворение в воде;
- из полимерной цепочки отделяется ион Na+ - остается отрицательный заряд – образуется анионный полимер;
- анионный полимер становится способным к гидратации;
- при гидратации полимера растет водная оболочка вокруг него - вязкость растет;
- КГ - имеет наибольшую растворимость при рН=8,5-9,5;
- для ионизации и растворения полимера надо рН=8,5 (вводят NaOH);
- при большом количестве NaOH - характеристика полимера как загуститель ухудшается;
- при рН менее 7 (упадет) карбоксил группа перейдет в исходный вид - карбоксил (СООН) и полимер теряет растворимость;

сдерживает разворачивание полимера в водном растворе;
- вместе разворачивания и

расширение молекула полимера приобретает шарообразную (глобумерную) форму - растворимость снижается;
- соль ограничивает количество свободной воды, в которой могут гидратироваться молекулы полимера;
- при увеличении содержания соли - сокращается количество присоединенной к полимеру при вводе соли в пресный раствор - скачкообразный рост вязкости, т.к. соль забирает воду;
- полимерные молекулы разных полимеров переплетаются супрамолекулярные системы) и частицами шлама - уменьшаются в размерах;
- возвращаются в исходную шарообразуню форму;
- после перехода в шарообразную форму - вязкость снижается;
- эффективность действия полимеров в соленой воде не велика - это устраняется увеличением концентрации полимер;
- при использовании РАС, ксантановый смолы в условиях большой концентрации соли концентрацию полимеров надо увеличивать вдвое.

интенсивно чем Na+, что снижает количество доступной воды свободной

- это снижает степень гидратации полимеров
- Са+2 вступает в присутствии анионных полимеров в реакциях с анионными группами, что вызывает флоккуляцию полимера и его возможное выпадение в осадок из раствора
- для очистки бурового раствора от Са+2 - обработать Na2CO3
- слабоанионные полимеры - ксантановая смола, так же как и неионные полимеры (крахмал) не осаждается Са+2. но на них сказывается интенсивная гидратация Са+2, снижающая эффективность таких полимеров.

при использовании полимеров в буровых растворах:
- дефлокулированная фильтрационная корка

уплотняется и образует более тонкую и непроницаемую корку. Проявляется действие дефлокулянтов, например КМЦ низкой вязкости, лигносульфонат - снижают фильтрацию;
- продавливание через фильтрационную корку жидкой фазы, сгущенной КМЦ высокой вязкости, ксантановой смолой (эти реагенты – загустители);
- снижение водоотдачи за счет добавления коллоидных частиц, которые снижаются и деформируются , акупоривают поры в корке. Этому механизму соответствуют структуры крахмала, некоторые производные асфальта и лигнина.

и КМЦ с низкой и средней вязкостью - они

отличаются величиной СП.
РАС - это КМЦ с относительно высокой СЗ:
- у РАС тоже химическое строение и СП, что и у КМЦ, отличаются только СЗ (у РАС СЗ=0,9-1,0);
- полимеры с большей СЗ растворяются лучше, чем КМЦ. Поэтому РАС эффективнее КМЦ.;
- в пресной воде - растворимость РАС и КМЦ одинакова;
- в соленой воде и жесткой воде РАС превосходит КМЦ;
Poly Pac R - высококачественная полианионная целлюлоза - регулятор водоотдачи в растворах на пресной или морской воде.

растворе каустической среды с последующей обработкой оксидом этилена (СН2О)
Применение:
-

для капитальных ремонтов скважин и освоения в качестве загустителя и регулятора водоотдачи;
- совместима с солевыми растворами + морская вода, KCl, NaCl, CaCl2 и CaBr2;
- неионный полимер - не реагирует с заряженными поверхностями;
- эффективность до 1200С;
- устойчивость к микроорганизмам не обладает;
- тиксотропными свойствами;
- вязкость при малых скоростях сдвига.

замещению тоже, как и у КМЦ, гидроксиметил группа
THERMPAC –

карбоксиметил-крахмал - это альтернатива РАС в растворах - минимально влияющий на вязкость, регулятор водоотдачи при низких реологических параметрах:
- термостабилен до 1500С;
- не нужен бактерицид;
- наиболее эффективен в растворах с Cl- до 2000мг/л и Са+2 800 мг/л при любом рН;
- совместим со всеми растворами на водной основе.
ГПК – гидроксипропил-крахмал получают при обработке крахмала оксидом пропилена - получается неионный растворимый в воде крахмал:
- повышается термостойкость;
- разновидности ГПК различаются степенью замещения, степенью полимеризации.
Flo-trol R - разновидность ГПК - регулятор водоотдачи в составе раствора Flo-Pro.
Flo-trol вместе с CaCO3 образуют растворимую в кислоте легкоудаляемую корку:
- совместим с большинством составов растворов, в т.ч. соленой водой NaCl, KCl, CaCl2, NaBr, CaBr2 и солями муравьиной кислоты – формиаты;
- не нужен бактерицид;
- уникальные характеристики загустителя - применяется для вскрытия пластов;
- при малых скоростях сдвига - обладает вязкостью - в отличие от РАС;
- для увеличения вязкости при малых скоростях сдвига применяется совместно с Flo-VIS - для горизонтальных скважин;
- термостойкость до 1200С;
- реконмендованная концентрация до 4 фунтов/баррель.
(фунт = 0,453 кг, баррель =159л (нефтяной))

полимер
- гуаровая смола
2. Природные модифицированные:
- КМЦ
- РАС (ПАЦ) -

полианионная целлюлоза
- КМК - карбоксиметилированный крахмал
- ГЭЦ - гидроэтилцеллюлоза
3. Синтетические:
- полиакриламид (ГИПАН и др.)

среде:
загустители – взаимодействие с водой
загустители – имеют слабые анионные

или неионогенные свойства, взаимодействуют с водой;
адсорбенты – имеют хорошо выраженные анионные свойства, взаимодействуют с глиной (с ее катионами, обменного комплекса
флокуляция по способности

счет цепи полимеры адсорбируются на двух или большем количетве

дисперсных частиц
полные – флокуляция всей твердой фазы в суспензии независимо от минерального состава
селективные – флокуляция небентонитовых частиц глин и др. пород (ПД-4, ПД-5, РС-2, РС-4).
Полные флокулянты:
- неорганические – соли электролиты:
Al2(SO4)3
Fe2(SO4)3
FeCl3
Ca(OH)2
NaCl
органические:
ПАГ – полиакрилат гуаниды
Двойное действие:
- увеличение вязкости бентонитовых суспензий
- подавление пентизации небентонитовых разбуриванных глин и флокулирование ее высокой тисперсных частиц – это ХС, БП-1 – они укрупляют глинистые частицы – облегчают выделение частиц шлама из раствора.

скважин на нефть и газ. Недра.М., 1998г.
2. Калинин А.Г.

и др. Практическое руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. Недра., М., 2001г.
3. Пешалов Ю.А. Бурение нефтяных и газовых скважин. Недра, М., 1980г.
4. Калинин и др. Справочник инженера-технолога по бурению глубоких скважин. Недра., М., 2005г.
5. Калинин А.Г. и др. Бурение разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. Учебное пособие. I часть. РГГРУ, М., 2007г.
6. Калинин А.Г. Бурение скважин на нефть и газ. Учебник, 2008г.
7. Буровые комплексы. Современные технологии и оборудования (под редакцией Гусмана А.М. и др.). Научное издание, УГГА, Екатеринбург, 2002г.
8. Абубакиров В.Ф. и др. Буровое оборудование. Справочник т. 1и 2. Недра, М., 2003г.
9. Абубакиров В.Ф. и др. Оборудование буровое, противовыбросовое и устьевое. Справочное пособие. Т.1и 2, ООО «Газпром»., М., 2007г.