Влияние условий синтеза эмульгатора на свойства гидрофобно-эмульсионного бурового раствора

UDK: 622.24.063
DOI: 10.24887/0028-2448-2018-6-93-97
Ключевые слова: эмульгатор, поверхностно-активное вещество (ПАВ), диэтаноламиды жирных кислот, растворы на углеводородной основе (РУО), гидрофобно-эмульсионные буровые растворы (ГЭБР)
Авторы: В.А. Яновский (Томский гос. Университет), А.Д. Фензель (Томский политехнический университет), М.О. Андропов (Томский гос. Университет), Р.С. Фахрисламова (Томский гос. Университет), А.С. Захаров (Томский гос. Университет), Р.А. Чуркин (Томский гос. Университет), К.М. Минаев (Томский политехнический университет)

 

В настоящее время при бурении скважин наиболее востребованными являются гидрофобно-эмульсионные буровые растворы (ГЭБР), основу которых составляет инвертная эмульсия, или эмульсия типа «вода в масле». Комплекс уникальных свойств ГЭБР обеспечивает им ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с растворами на водной основе: минимальное влияние на коллекторские свойства продуктивных пластов; инертность к разбуриваемой горной породе; высокие триботехнические свойства и термостабильность. Кроме того, ГЭБР легко утяжеляются в широком диапазоне плотностей, устойчивы к загрязнениям и легко очищаются от шлама, в результате чего возможно их многократное применение. Благодаря своим свойствам ГЭБР получают все более широкое применение, особенно при бурении в сложных геолого-технических условиях. Эффективность ГЭБР во многом определяется строением и составом используемого эмульгатора.

В статье рассмотрено влияние параметров синтеза эмульгатора на стабильность, реологические и фильтрационные характеристики ГЭБР. Показано, что продолжительность и температура прямого амидирования жирных кислот диэтаноламином существенно влияют на состав получаемых продуктов и, как следствие, свойства стабилизируемых ими буровых растворов. Зависимости электростабильности буровых растворов от времени синтеза эмульгатора имеют максимумы, а аналогичные зависимости структурно-механических свойств – минимумы. При этом для каждой температуры синтеза положение максимума электростабильности соответствует положению минимумов динамического и статического напряжений сдвига. Повышение температуры синтеза способствует увеличению электростабильности бурового раствора и снижению его структурно-механических свойств. Для трех температур определены диапазоны оптимальной продолжительности процесса: 150 °С – 2-5 ч, 170 °С – 1-2 ч, 190 °С – 30-60 мин. Показано, что пластическая вязкость, тиксотропные и фильтрационные свойства бурового раствора не зависят от условий синтеза эмульгатора. Также сделан вывод, что степень конверсии жирных кислот и количество образующейся в ходе синтеза воды не могут служить критериями завершенности процесса.

Список литературы

1. Глущенко В.Н. Обратные эмульсии и суспензии в нефтегазовой промышленности. – М.: Интерконтакт Наука, 2008. – 725 с.

2. Конесев В.Г., Хомутов А.Ю. Результаты применения растворов на углеводородной основе при вскрытии продуктивных пластов на месторождениях ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 5. – С. 44–45.

3. Разработка и внедрение утяжеленных растворов на углеводородной основе. РУО с «плоским» реологическим профилем для первичного вскрытия продуктивных горизонтов с АВПД / Е.В. Минаева, Е.С. Неделько, С.Н. Скотнов [и др.] // Нефть. Газ. Новации. – 2014. – № 9 (188). – С. 30–33.

4. Влияние химической природы эмульгаторов ряда производных жирных кислот и этаноламинов на свойства гидрофобно-эмульсионных буровых растворов / В.А. Яновский, М.О. Андропов, Р.А. Чуркин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 1. – С. 42–47.

5. Ибрагимов Н.Г., Мусабиров М.Х., Дмитриева А.Ю. Разработка рецептуры гидрофобной эмульсии для селективных кислотных обработок карбонатных трещиновато-кавернозных коллекторов // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 11. – С. 129–131.

6. Синтез и исследование свойств эмульгаторов обратных эмульсий на основе производных кислот дистиллята таллового масла и этаноламинов / В.А. Яновский, Р.А. Чуркин, М.О. Андропов, Н.И. Косова // Вестник Томского гос. университета. – 2013. – № 370. – С. 194–199.

7. Rheological properties of inverse emulsions stabilized by ethanolamides of tall oil fatty acids / V.A. Yanovsky, M.O. Andropov, R.S. Fakhrislamova [et al.] // MATEC Web Conf. –2016. – V. 85. – P. 1–7.

8. Maag H. Fatty Acid Derivatives: Important Surfactants for Household, Cosmetic and Industrial Purposes // Journal of the American Oil Chemists’ Society. – 1984. – V. 61. – № 2. – P. 259–267.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2016 год

SCOPUS
SNIP: 0,573
SJR: 0,205
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,629
Пятилетний импакт-фактор: 0,471
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,431
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 1178