Разработка суспензионной формы химических реагентов для повышения эффективности растворения их в технологических жидкостях для строительства скважин
Объект исследования: буровой раствор на основе карбоксиметиловых эфиров целлюлозы.
Предмет исследования: высоковязкая полианионная целлюлоза.
Цель работы — повышение эффективности растворения полианионной целлюлозы в буровом растворе, для улучшения технологических свойств промывочных жидкостей и систем их приготовления.
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 11
1. Литературный обзор …………………………………………………………………………… 13
1.1. Системы приготовления буровых растворов при бурении скважин…… 14
1.2. Карбоксиметиловые эфиры целлюлозы ……………………………………………. 22
1.3. Методы повышения эффективности растворения эфиров целлюлозы .. 24
2. Методика и оборудование экспериментальных исследований……………… 32
2.1. Методика получения модифицированных полисахаридных реагентов … 33
2.2. Программа испытания модифицированных полисахаридных реагентов 34
2.3. Методика приготовления модельного бурового раствора……………………. 34
2.4. Методика испытания фильтрационных свойств бурового раствора …….. 35
2.5. Методика испытания реологических свойств бурового раствора ………… 37
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 40
ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………. 41
СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ……………………………………………………. 52
Приложение 1 ………………………………………………………………………………………….. 69
Список используемой литературы ……………………………………………………………. 82
В процессе бурения скважин, огромная роль отводится буровому
раствору, который представляет из себя целый комплекс различных
химических реагентов. Основными функциями бурового раствора являются:
поддержание противодавления на пласт, вынос шлама, снижение вероятности
осыпей, обвалов, поглощений, загрязнение продуктивного пласта.
Выполнение буровым раствором (БР) данных функций возможно путем
обеспечения низкой фильтрации и оптимальных реологических свойств,
регулирование которых производится путем введения в буровой раствор
различных химических реагентов, среди которых все большее
распространение находят полимерные реагенты, такие как синтетические и
полисахаридные полимеры. Полисахаридные реагенты в большем объеме
применяются как понизители фильтрации и чаще всего представлены
карбоксиметиловыми эфирами целлюлозы (КМЦ, ПАЦ) и крахмала. Важным
технологическим свойством эфиров целлюлозы является скорость
растворения их в буровом растворе, поскольку она лимитируется высокой
гидрофильностью частиц полимера. При контакте с водой, на поверхности
реагентов очень быстро начинает образовываться гидратная оболочка, она
возникает настолько быстро, что частицы полимера не успевают
распространиться по объему раствора, в итоге происходит объединение
гидратных оболочек. В результате из этих частиц образуются комки
называемые «рыбий глаз» (рисунок 1). Скомканный полимер требует в разы
больше времени для своего полного растворения, либо же специальной
обработки для его стимулирования, иначе возможны потери дорогостоящих
полимерных реагентов в системе очистки бурового раствора.
Рисунок 1 — Образующиеся комки полимера в виду его плохой
растворимости
Таким образом, чтобы решить имеющуюся проблему низкой
эффективности растворения полимера, необходимо улучшить
диспергируемость полимера по объему бурового раствора и предотвратить
слипание частиц реагента между собой.
1. Басарыгин, Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учебное пособие
для вузов. — М. Недра, 2002. — 632 С.
2. Вадецкий, Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин: учебник для нач.
проф. образования. — М. Издательский центр «Академия», 2003. — 352 С.
3. Абубакиров, В.Ф. Буровое оборудование. Справочник, в 2. — М. Недра,
2003. — 494 С.
4.А.Л.Ильский,Ю.В.Миронов,А.Г.ЧернобыльскийРасчети
конструирование бурового оборудования. Учебное пособие для вузов. — М.
Недра 1985. — 452 С.
5. В. П. Овчинников, Н. А. Аксенова, Л. А. Каменский, В. А. Федоровская.
Эволюция полимерных буровых промывочных жидкостей. — Тюменский
индустриальный университет, Тюмень, 2013. — 7 С.
6. Грэй Д. Р., Дарлиг С.Г. Состав и свойства буровых агентов (промывочных
жидкостей) — М.: Недра, 1985. – 509 С.
7. Д.Р. Нагимов. Производство технических марок карбоксиметилцеллюлозы
и полианионной целлюлозы в ЗАО Карбокам. — ЗАО Карбокам, Пермь, 2016.
— 6 С.
8. С.И. Смирнов. Эффективность реагентов КМЦ и ПАЦ в буровых растворах
различной степени минерализации. — ЗАО Полицелл, Владимир, 2016. — 5 С.
9. Гальцева О.В., Смирнов С.И., Кряжев В.Н., Крюков С.В. Влияние исходной
целлюлозы на свойства карбоксиметилцеллюлозы. — Издательский дом
Нефть. Газ. Новации, Самара, 2015. — 5 С.
10. Beth A. Miller-Chou, Jack L. Koenig A review of polymer dissolution. — Prog.
Polym. Sci. 28, 2003. — 1270 С.
11.Б. Б. Патель. Вододиспергируемая порошкообразная полимерная
композиция и способ получения жидкостей с повышенной вязкостью. Патент
RU2134702С1, 1994.
12. Jeffry Dean Watkins, Alain Philippe Vasserot, Leslie Ann Greene, Ryan Andrew
Adams, Kristi Helen Piehl, Fei Hong, Kyle P. Chiang, Wei Zhang, Alina He.
Aminoacyl-tRNAsynthetasesformodulatinginflammation.Патент
JP2017071651A, 2009.
13. П. Бхаргава, М. А. Тэллон, К. А. Вейнберг. Растворимые в воде
порошкообразные полимеры, обладающие улучшенной диспергируемостью.
Патент RU2638984С2, 2012.
14. J. E. Ingvar. Methods of improving the dissolution of high-molecular substances.
Патент US2879268A, 1954.
15. М. Бракхаген, Х. Шлезигер. Обработанные глиоксалем производные
полисахаридов и способ снижения содержания несвязанного глиоксаля в
обработанныхглиоксалемпроизводныхполисахаридов.Патент
RU2346952C2, 2003.
16. Thomas G. Majewicz. Method of improving dispersibility of anionic cellulose
ethers. Патент US4309535A, 1980.
17. A Hild, M. Sprehe, A Altmann, R. Adden. Treatment of polysaccarides with
dialdehydes. Патент US20130172290A1, 2010.
18. P Bhargava, G. T. Carroll, T. T. Nguyen, K. A. Vaynberg. Water soluble polymer
powder formulation having improved dispersing properties. Патент US9321851B2,
2011.
19. Л.А. Магадова, Д.Н. Малкин, В.Г. Савастеев, В.Б. Губанов, К.А. Канаева.
Разработка состава для повышения нефтеотдачи пластов на основе суспензии
полиакриламида., 2014. — 5 С.
20. С. L. Burdick, M. Melbouci, H. Hofman, J. J. Bruin. Fluidized polymer
suspensions of cationic polysaccharides in polyols and use thereof in personal care
compositions. Патент US6093769A, 1997.
21. W. J. Heilman, A. K. Deysarkar. Environmentally acceptable polymer
suspensions for oil field applications. Патент US7524796B1, 2008.
22. C. A. Lukach, J. Zapico. Thermally stable thiosulfate hydroxyethylcellulose
suspension. Патент US5028263A, 1993.
23. J. Dobson, S. Hayden, C. Rangel. Hydrophilic polymer concentrates. Патент
US20030236173A1, 2002.
24. H. L. Juppe, R. P. Marchant, M. Melbouci. Environmentally acceptable fluid
polymer suspension for oil field services. Патент US6620769B1, 2000.
25. F. Fabbris, S. Mehalebi. Temperature-stable liquid aqueous polysaccharide
suspensions and use thereof as thickening agents in cementitious compositions.
Патент US8728230, 2010.
26. D. B. Braun, M. R. Rosen. Rapidly dissolved water-soluble polymer
composition. Патент US4325861, 1977.
27. P. A. Pickens, T. A. Lindroth, R. D. Carico. High concentration polymer slurries.
Патент US4312675, 1979.
28. M. D. Bishop, R. M. Parlman. Stable suspensions of carboxymethyl cellulose
and their preparation. Патент US4726912, 1986.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (91 отзыв)
4.2 (5 отзывов)
4.8 (2878 отзывов)
5 (188 отзывов)
4.9 (522 отзыва)
4.9 (298 отзывов)
4.8 (9 отзывов)
5 (9 отзывов)
5 (22 отзыва)
Другие учебные работы по предмету
2020год 
Санкт-Петербургский государственный университет
2021год Санкт-Петербургский государственный университет
2021год Санкт-Петербургский государственный университет
2020год Санкт-Петербургский государственный университет
2019год Санкт-Петербургский государственный университет
2019год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2018год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2021год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2019год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
