Исследование влияния биоразлагаемых брейкеров на реологические характеристики жидкостей гидроразрыва пласта

Нгуен, Тхань Хиеу Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является процесс деструкции сшитого геля ГРП на основе гуаровой смолы. Цель работы – исследование влияния биоразлагаемых брейкеров на реологические характеристики жидкости ГРП. В процессе исследования были рассмотрены основные факторы, влияющие на процесс ГРП, составляющие агенты жидкостей ГРП на водной основе, характеристики биоразлагаемых полимеров, характеристики молочной кислоты, олигомер и полимер на её основе. Изучены существующие разновидности химической деструкции.

Введение …………………………………………………………………………………………………………………………..14
1 Литературный обзор ……………………………………………………………………………………………………….15
1.1 Гидравлический разрыв пласта – эффективный метод стимуляции скважины……………..15
1.2 Факторы, влияющие на эффективность проведения ГРП …………………………………………….16
1.3 Жидкости разрыва на водной основе ………………………………………………………………………….18
1.4 Компоненты, входящие в состав жидкостей разрыва на водной основе……………………….20
1.4.1 Вода …………………………………………………………………………………………………………………….20
1.4.2 Гуар и его производные ……………………………………………………………………………………….20
1.4.3 Сшиватели …………………………………………………………………………………………………………..24
1.4.4 Деструкторы (брейкеры) и процессы химической деструкции ………………………………26
1.4.4.1 Окислители ……………………………………………………………………………………………………28
1.4.4.2 Кислоты ………………………………………………………………………………………………………..30
1.4.4.3 Энзимы …………………………………………………………………………………………………………31
1.4.5 Стабилизаторы вязкости ………………………………………………………………………………………34
1.4.6 Буферы ………………………………………………………………………………………………………………..35
1.4.7 Ингибиторы глин …………………………………………………………………………………………………35
1.4.8 Поверхностно-активные вещества (ПАВ)/ Взаимные растворители ………………………36
1.4.9 Биоциды/ Бактерициды ………………………………………………………………………………………..36
1.4.10 Понизители трения …………………………………………………………………………………………….37
1.5 Эффективность процессов химической деструкции ……………………………………………………37
1.6 Экологические аспекты проведения ГРП ……………………………………………………………………42
1.7 Биоразлагаемые полимеры на основе молочной кислоты ……………………………………………43
1.7.1 Молочная кислота ……………………………………………………………………………………………….44
1.7.2 Лактид …………………………………………………………………………………………………………………45
1.7.3 Олигомер молочной кислоты ……………………………………………………………………………….46
1.7.4 Полимолочная кислота (Полилактид) …………………………………………………………………..47
1.8 Заключение по литературному обзору………………………………………………………………………..52
2 Экспериментальная часть ……………………………………………………………………………………………….54
2.1 Методика эксперимента ……………………………………………………………………………………………54
2.1.1 Средства и материалы для проведения экспериментов …………………………………………54
2.1.2 Порядок проведения экспериментов ……………………………………………………………………55
2.1.2.1 Приготовление сшитого геля ………………………………………………………………………….55
2.1.2.2 Определение реологических параметров…………………………………………………………56
2.1.3 Обработка полученных экспериментальных данных ……………………………………………56
2.2 Результаты и их обсуждение……………………………………………………………………………………..56
2.2.1 Результаты экспериментов по наблюдению влияния температурных факторов на
стабильность сшитого геля без молочной кислоты ………………………………………………57
2.2.2 Результаты экспериментов по изменению эффективной вязкости сшитого геля
после его обработки молочной кислотой в различных концентрациях при
комнатной температуре ………………………………………………………………………………………58
2.2.3 Результаты экспериментов по изменению эффективной вязкости сшитого геля
после его обработки молочной кислотой в различных концентрациях при
повышенной температуре ……………………………………………………………………………………59
2.3 Вывод по экспериментальной части ………………………………………………………………………….65
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …………………………68
3.1 SWOT-анализ……………………………………………………………………………………………………………68
3.2 Планирование научно-исследовательской работы ……………………………………………………..69
3.2.1 Структура работы в рамках научного исследования …………………………………………….69
3.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………………………………….70
3.2.3 Разработка графика проведения научного исследования ………………………………………71
3.2.4 Бюджет научно-технического исследования ………………………………………………………..75
3.2.4.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования …………………75
3.2.4.2 Основная заработная плата исполнителей темы …………………………………………..75
3.2.4.3 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …………………….77
3.2.4.4 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ……………78
3.2.5 Оценка эффективности применения различных брейкерных систем …………………….78
4 Социальная ответственность …………………………………………………………………………………………..79
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………………………….80
4.1.1 Специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования,
проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства ……….80
4.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя ……..83
4.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………….84
4.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов ………………………………………………84
4.2.2 Обоснование мероприятий по снижению воздействия …………………………………………91
4.3 Экологическая безопасность……………………………………………………………………………………..92
4.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду …………………………….92
4.3.2 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду …………………………..93
4.3.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды …………………………………..94
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………………………………..94
Заключение……………………………………………………………………………………………………………………….99
Список использованных источников………………………………………………………………………………..101
Приложение А …………………………………………………………………………………………………………………110
Приложение Б …………………………………………………………………………………………………………………115
Приложение В …………………………………………………………………………………………………………………118

В настоящее время гидравлический разрыв пласта (ГРП) является одним
из наиболее эффективных методов интенсификации притока добываемых
флюидов трудно-извлекаемых запасов, используемый в низко-проницаемых,
слабо-дренируемых, неоднородных и расчлененных коллекторах.
После проведения гидравлического разрыва пласта, прежде чем начать
добычу, обработка призабойной зоны является важнейшим фактором,
связанным с удалением жидкости ГРП и извлечением остатка
расклинивающего материала с забоя скважины. Это необходимо для
повышения относительной проницаемости и предупреждения препятствия на
пути притока углеводородов. К обработке подземных произведенных трещин
относятся состав для разрушения жидкостей ГРП.
Удаление жидкости ГРП может быть затруднено неполной деструкцией
сшитого геля и образованием остаточного значительного количества
хлопьевидного осадка, ухудшая проводимость трещины пласта. Данная
проблема связывается с рядом причин:
 неправильный выбор рецептуры жидкости ГРП;
 неправильный выбор деструкторов;
 неправильный выбор концентрации деструкторов;
 несоблюдение конкретных рабочих условий.
Кроме того, использование составляющих агентов в составе жидкости
ГРП без воздействия на окружающую среду также заслуживает внимания.
Исходя из этого, можно сказать что, правильный выбор типа деструкторов
является важным фактором в процессе удаления жидкости ГРП из пласта.
Данная тема исследования относится к способам и составам,
используемым для обработки подземных формаций в процессе ГРП, в
частности для разрушения загущенных жидкостей биоразлагаемыми
полимерами в качестве деструкторов.

На основе результатов теоретического анализа литературных
источников определены важности и сложности изучаемой проблемы. Неполное
разрушения жидкости ГРП и образование остаточного содержание
хлопьевидного осадка в пространстве проппантной пачки снижают её
проницаемости, ухудшая проводимость трещин для поступающих флюидов
продуктивного пласта в добывающих скважинах, также снижение
приемистости нагнетательных скважинах.
Процесс разрушения жидкости ГРП осуществляется деструкторами,
присутствующими в её составе. Поэтому, выбор типа деструкторов играет
очень важную роль в процессе удаления жидкости ГРП, обеспечивая
максимальную эффективность с минимальными материальными и временными
затратами.
Результаты исследования деструкции сшитого геля молочной кислотой с
соответствующей концентрацией и содержанием показали положительный
сигнал и позволит в дальнейшем развитии разработки применять
биоразлагаемых полимеров на основе мономера молочной кислоты в качестве
деструктора в составе жидкостей ГРП.
Применение биоразлагаемых полимеров, таких как олигомеры молочной
кислоты, полилактида в составе жидкостей ГРП является перспективным
способом для частичной замены традиционных материалов на основе
нефтехимии.
В данной работе предложена формула для дальнейших исследований
деструкции сшитого геля на основе гуаровой смолы олигомерами молочной
кислоты и полилактидами.
Кроме того, хотелось бы отметить некоторые другие возможные
направления для дальнейших исследований:
рассмотрение других биоразлагаемых полимеров, в результате
разложения которых образуются вещества в качестве деструкторов;
обработка экспериментальных рецептур жидкостей ГРП,
приближенных к реальным;
изучение влияния различных видов сшивателя на деструкцию
сшитого геля;
повышение эффективности приготовления жидкости разрыва на
основе гуаровой смолы.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)