USD 74.4275

0

EUR 88.9334

0

BRENT 67.96

-0.01

AИ-92 44.58

+0.01

AИ-95 48.4

+0.01

AИ-98 53.83

0

ДТ 48.84

0

6 мин
4895

Солевой состав для приготовления тяжелых технологических жидкостей без твердой фазы с плотностью до 1600 кг/м3

Компоненты для приготовления рассолов плотностью 1,35─1,60 г/см3 немногочисленны. Это бромиды калия, натрия, кальция, карбонат и формиат калия, аммонизированный раствор нитрата кальция. Целый ряд специфических свойств тяжёлых рассолов диктует необходимость соблюдения жёстких правил при работе с ними. Во-первых, тяжёлые рассолы стоят кратно дороже лёгких и утяжелённых. Во-вторых, почти все они обладают повышенной или высокой коррозионной активностью, особенно при температурах выше 90°
С. В-третьих, многие из них кристаллизуются при  высоких температурах. Из-за высокой концентрации солей имеются сложности при регулировании реологических и фильтрационных показателей рассолов, что приводит к поглощениям и т.д.

В таблице 1 показаны основные преимущества и недостатки используемых в настоящее время реагентов для приготовления технологических жидкостей плотностью 1,50 − 1,70 г/см3. Как видно из таблицы, наряду с положительными свойствами каждая жидкость имеет свои недостатки. Поташ (карбонат калия) сравнительно недорог, но дефицитен. Растворы на его основе имеют сильнощелочную реакцию и склонны к интенсивному осадкообразованию при контакте с хлоркальциевыми пластовыми водами. Растворы на основе бромидов очень дороги и обладают повышенной коррозионной активностью. Формиат калия из-за дефицитности применялся в единичных случаях. Аммонизированный раствор нитрата кальция весьма коррозионноактивен.

Таблица 1

 

Реагент Преимущества Недостатки
Бромид кальция Высокая плотность Высокая стоимость, повышенная коррозионная активность,требуется приобретение специфических ингибиторов коррозии
Формиат калия Высокая стоимость, повышенная коррозионная активность,требуется приобретение специфических ингибиторов коррозии Высокая стоимость, дефицитность
Карбонат калия Недорог Дефицитен. Растворы чрезвычайно склонны к осадкообразованиюи имеют сильнощелочную реакцию, что небезопасно для персонала
АРНК Невысокая стоимость Коррозионноактивен. Невозможно восстановить первоначальнуюплотность при разбавлении пластовой водой
Бромид натрия Не образует осадков, низкая коррозионная активность Высокая стоимость



С учётом многолетнего производственного опыта разработки и применения рассолов лабораторией технологий и материалов для вторичного вскрытия, ремонта и освоения скважин НПО <Бурение> разработана композиция для приготовления тяжёлых технологических жидкостей без твёрдой фазы КТЖ
1600. Задачей ставилась разработка сухой композиции для приготовления технологических жидкостей без твёрдой фазы для глушения и ремонта скважин плотностью до 1600 кг/м3, которые в максимальной степени соответствовали предъявляемым к ним требованиям.  Основные характеристики получаемой жидкости  и её аналогов представлены в таблице 2.

Таблица 2


ПОКАЗАТЕЛИ  СаBr2 КТЖ-1600 НСООК К2СО3 АРНК

NaBr

Плотность, r,кг/м3  1700 1600 1570 1550 1550

1500

Условная вязкость, УВ700/500, с  20-25 30-50 40−50 25−30 30−60 20-25
Пластическая вязкость, hпл, мПа×с  4-8 60−70 70−90 12−15 40−80 6−10
Показатель увлажняющей способности, По, см/час  0,08-0,09 0,06-0,08 0,06-0,08 0,08-0,09 0,05 0,12
Показатель рН  6-7 8-8,5 6−9 12−13 8−9 8−9
Коэффициент восстановления проницаемости β, %  75-80 88-90 85-90 70-80 70-80 70-80
Скорость коррозии стали <Д> при 120º С, мм/год  0,70 0,03-0,05 ≤0,125 ≤0,125 0,65 ≤0,125
Температура кристаллизации, ºС 

-18

-25

−5 −7 −5 0


Одним из главных преимуществ состава КТЖ-1600 (рис. 1) является его стоимость, которая в 3 раза ниже традиционно применяемых аналогов − бромидов натрия и кальция. Вторым главным преимуществом является низкая коррозионная активность технологических жидкостей на основе КТЖ-1600 по сравнению с бромидом кальция (рис. 2) Если использование импортных рассолов предполагает дополнительное приобретение дорогостоящих ингибиторов коррозии, то в состав КТЖ-1600 он уже входит.

 



Рис. 1. Стоимость 1 м3 жидкостей без твёрдой фазы плотностью 1,60 г/см3,  тыс. руб.
Проведённые испытания жидкости на основе состава КТЖ-1600 на полигоне Астраханского газоконденсатного месторождения при температуре 100°С и при наличии во флюиде до 25% сероводорода показали, что её коррозионная активность в 3 раза ниже применяющихся на месторождении утяжелённых глинистых растворов.


Рис. 2. Сравнительная коррозионная активность технологических жидкостей плотностью 1,60 г/см3 на основе бромида кальция и состава КТЖ-1600
Третьим преимуществом преимуществом состава КТЖ-1600 является возможность доутяжеления им широко применяющихся недорогих растворов хлорида кальция плотностью 1,30−1,35 г/см3до плотности 1,60−1,65 г/см3. В результате экономятся дополнительные денежные средства.

В таблице 3 представлены данные исследований влияния технологических жидкостей плотностью 1,60 г/см3на основе КТЖ-1600 на свойства продуктивных коллекторов. Обработка проводилась традиционно применяемыми реагентами. Как видно из данных, соответствующая обработка обеспечивает сродство жидкостей на основе состава КТЖ-1600 с пластовым флюидом, снижает показатель фильтрации и межфазное натяжение на границе с углеводородом. При соответствующей обработке состав может служить основой для приготовления буровых растворов. Состав защищён патентом РФ, сертифицирован и занесён в реестр разрешённых в процессах нефтегазодобычи реагентов.

Таблица 3



Параметры технологической жидкости на основе КТЖ-1600 плотностью 1,60 г/см3

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Условная вязкость, Т, сек 40─60
Показатель рН 7─8
Фильтрация по АНИ, Ф30, см3/30 минпри 25°С 3─5
Фильтрация по АНИ, Ф30, см3/30 минпри 100°С 7─8

СТРУКТУРНО-РЕОЛОГИЧЕСКИЕХАРАКТЕРИСТИКИ

Пластическая вязкость, ηпл, мПа·с 20─30
Эффективная вязкость, η600, мПа·с 25─35
Динамическое напряжение сдвига, t0, дПа 130─180
Показатель нелинейности, n 0,35─0,45
Коэффициент консистентности, К, Па·сn 2,5─3,3
Статическое напряжение сдвига, Gels10"/10^ 20─25/20─25

ИНГИБИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА

Показатель увлажняющей способности, П0, см/час 0,02

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ СВОЙСТВА

Поверхностное натяжение на границе с керосином, s, Н/м 4─7
Краевой угол смачивания, Q,град. 120─140



В настоящее время КТЖ-1600 широко используется для приготовления жидкостей глушения высокой плотности для скважин Приобского месторождения ОАО <Юганскнефтегаз>. Жидкости глушения готовят посредством доутяжеления рассолов хлорида кальция плотностью 1,30−1,35 г/см3. Жидкость плотностью 1,56 - 1,60 г/см3на основе КТЖ-1600 была также успешно применена при глушении поисковой скважины № Д1 Центрально-Тарко-Салинского лицензионного участка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рябоконь С.А. Технологические жидкости для заканчивания и ремонта скважин. - Краснодар, 2002. - 274 с.
2. Улиг Г.Г., Реви У.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. - М.: Химия, 1988,455 с.
3. Харрис Т. Лабораторные исследования коррозии и коррозионного растрескивания при напряжении в тяжёлых рассолах // Dawell Division of Chemical, Tulusa, Oklakhoma, USA, July, 18, 1983.

(перевод №3708).

4. Sparlin D.D. "Advances in Well Completion Technology." Journal of Petroleum Technology ( January 1982) 17-18.