Дополнение с описанием технологий (стр. 2 )

Предлагаемые герметизирующие дисперсные системы и технология проведения работ обеспечивают:

-  качество и надежность ремонтных работ по восстановлению герметичности скважин;

-  высокую коагуляционную и седиментационную стабильность в температурном диапазоне Туст.- Тзаб.;

-  повышенную морозоустойчивость и сохранение подвижности вплоть до температуры минус 40 оС;

-  антикоррозионную защиту труб и скважинного оборудования;

-  предотвращение загрязнения продуктивного пласта.

Весь технологический цикл восстановления герметичности скважин включает:

-  проведение комплекса геофизических и газодинамических исследований;

-  подготовку скважины к проведению ремонтных работ, определение типа герметизирующей дисперсной системы и её технологических параметров;

-  приготовление ИМД, микроэмульсий и эмульсионно-суспезионных систем на органической основе;

-  проведение предварительной гидрофобизации разгерметизированного порового пространства дисперсной системой с заданными технологическими параметрами;

-  проведение процесса герметизации с использованием ИМД, микроэмульсий и эмульсионно-суспезионных систем на органической основе.

Для приготовления целевых герметизирующих составов используют высокоэффективные термостойкие эмульгаторы-стабилизаторы на растительной основе. В зависимости от требуемой плотности и температуры замерзания технологических систем в качестве водной фазы используют минерализованную воду и высокопрочные облегчающие добавки с плотностью 200-600 кг/м3.

Приготовление ингредиентов и самих герметизирующих дисперсий проводится бригадой КРС непосредственно на скважинах с использованием эжекторно-вакуумных диспергирующих устройств.

1.7. Буровые инвертивные суспензии микросфер для вскрытия продуктивных пластов с аномальными пластовыми давлениями.

Увеличение добычи нефти и газа в значительной степени зависит от качества их строительства, включающего весь комплекс проблем от вскрытия продуктивных пластов в оптимальных условиях, обеспечивающих минимальное нарушение естественной проницаемости призабойной зоны скважин до крепления, вторичного вскрытия и освоения скважин. К сожалению, до сих пор в районах массового бурения, например на месторождении Заполярное, основное внимание уделялось количественным показателям в ущерб качеству строительства скважин. В результате большое количество законченных бурением скважин нуждается в проведении ремонтно-изоляционных работ.

Понятие буровой раствор охватывает все рабочие агенты, используемые для разрушения и удаления выбуренной породы из ствола скважины. Применение научных знаний и инженерных принципов создания буровых растворов на современном этапе состоит в сохранении природных ресурсов, защите окружающей среды от загрязнений, повышении безопасности бурения и снижении стоимости, благодаря экономии времени и материалов ври успешном заканчивании каждой скважины. Возникшие проблемы при разбуривании сеноманских отложений с пластовыми давлениями 0,6-0,3 от нормального гидростатического и ачимовских отложений с высокими пластовыми давлениями (коефициент аномальности 1,5-2,5) привели к поиску новых материалов и созданию на их основе технологических систем, принципиально отличающихся от существующих.

В противоположность используемым глинокарбонатнополимерным растворам на водной основе, которые обеспечивают проходку при значительной депрессии на пласт, предлагаемые нами исключают поглощения и обеспечивают безаварийное вскрытие продуктивного пласта на равновесии. Это достигается введением газонаполненных микросфер необходимой плотности. Использование в буровых растворах газонаполненных полых микросфер позволяет снижать их плотность до 490 кг/м3, а цельных стеклянных микросфер – увеличивать плотность до 1700 кг/м3. Плотность буровых растворов с микросферами легко контролируется. С ними просто и удобно работать как в процессе приготовления, так и при использовании. Они совместимы с очистным и другим скважинным оборудованием. Эти жидкости превосходно выдерживают температурные воздействия, высокие давления и другие агрессивные условия, которые могут иметь место в скважине.

Предлагаемые инвертные дисперсии микросфер относятся к полидисперсным многофазным системам, сохраняющим стабильность и низкие фильтрационные потери в температурном интервале 120-140 оС. При этих температурах, в отличие от многих известных инвертных систем, в фильтрате отсутствует вода. Системы гидрофобны, в связи с чем фильтрат не оказывает разупрочняющего действия на водочувствительные, неустойчивые глинистые и хемогенные отложения и не снижает нефтепроницаемости коллекторов. Инвертные дисперсии обладают высокой агрегативной и седиментационной устойчивостью, хорошими смазывающими и противоприхватными свойствами, антикоррозионным защитным действием внутрискважинного оборудования, предотвращают набухание глинистого цемента и совместимы со всеми пластовыми флюидами. В зависимости от условий применения, они подразделяются на облегченные инвертные дисперсии (ОИД) с регулируемой плотностью в диапазоне (490÷900) преимущественно 600-800 кг/м3, и утяжеленные инвертные дисперсии (УИД) с плотностью (1100÷2500) кг/м3, преимущественно кг/м3.

ОИД являются альтернативой по отношению к аэрированным буровым растворам. В отличие от последних, ОИД являются однородными, несжимаемыми, стабильными и обеспечивают возможность изменения состава и свойств в процессе бурения. Эти жидкости обеспечивают хорошую стабильность ствола скважины, превосходный вынос породы и снижение вибрации; позволяют бурить на давлении близком к равновесному, сбалансированному давлении, а также на депрессии.

Снижение дифференциального давления обеспечивает:

-  Увеличение скорости проходки

-  Устранение вероятности прихвата бурового инструмента

-  Снижение или устранение потери циркуляции

-  Значительное снижение повреждения коллекторских свойств ПЗС.

Технологические параметры ОИД для бурения в интервале продуктивного пласта м при пластовом давлении 2,5–3,5 МПа и проницаемости в среднем 0,5 мкм2

Плотность, кг/м3	Условная вязкость, c	Фильтрация по АНИ, см3/30мин	Толщина фи­льтрационной корки, мм	Коэффи­циент трения фильтра­ционной корки	Элек­троста-биль­ность, В	СНС10, дПа	рН	Реологические параметры
10 с	10 мин	пласти-ческая вязкость, мПа × с	динамическое напряжение сдвига, дПа
700	48	1,4	0,5	0,15	210	28,0	30,0	7,6	35	98,0
625	375	1,6	0,5	0,15	190	23,9	26,3	7,45	105	119,7
800	106	1,3	0,8	0,18	280	19,2	19,2	6,95	41	110

Наряду с низкой плотностью промывочного раствора, ОИД проявляют неожиданные свойства, в частности, улучшают промывку ствола скважины за счет действия тел, снижающих плотность раствора, как скрубберов, газоочистителей, поглотителей газов и т. п.

Система буровых растворов на основе стекляных микросфер позволяет вскрывать высокопроницаемые продуктивные пласты с проницаемостью до 2,5 Д и раскрытыми трещинами до 3 мм при репрессии 15-20 МПа без потерь и поглощений растворов, дифференциальных прихватов бурильного инструмента и загрязнения коллектора.

Буровые инвертные растворы на основе микросфер обладают по сравнению с известными растворами следующими преимуществами.

-  Благодаря низкой плотности - 500-900 кг/м3, позволяют полностью устранить потери и поглощения раствора в проницаемых горизонтах с коэфициентом аномальности до 0,15. При этом фильтрация раствора в забойных условиях практически не зависит от репрессии и времени контакта раствора с коллектором, что предопределяет минимальную величину скин-эффекта.

-  Непроницаемый барьер формируется твердыми микросферами и глобулами эмульсии "в/м", что полностью исключает возможность дифференциальных прихватов бурильного инструмента.

-  Инвертные дисперсии родственны пластовой углеводородной продукции, благодаря чему не ухудшают коллекторских свойств пласта и не нуждаются в дополнительных мероприятиях по очистке призабойной зоны пласта. При вызове притока и освоении скважины кольматационный барьер легко разрушается и полностью удаляется из пласта при депрессии 0,5-1 МПа.

-  Специфические реологические свойства инвертных дисперсий уменьшают гидродинамические потери давления в скважине при их применении на 20-30 % по сравнению с используемыми обычными растворами. Это способствует уменьшению потерь растворов при вскрытии пластов и уменьшению загрязнения ПЗС.

-  Благодаря малому размеру и высокой прочности микросферы не влияют на работу буровых и центробежных насосов, а также полностью совместимы со всеми типами отечественного и зарубежного оборудования для очистки буровых растворов.

-  В отличие от аэрированных растворов для приготовления инвертных дисперсий не нужны компрессоры высокого давления или другое дорогостоящее оборудование.

-  Инвертные буровые растворы на основе микросфер просты в приготовлении, готовятся непосредственно на буровой с использованием серийного оборудования специалистами средней квалификации.

Для поискового бурения ачимовских скважин с высокими пластовыми давлениями, разработаны утяжеленные составы (УИД). В качестве эмульгатора-стабилизатора предлагаются как выпускаемые промышленностью ПАВ типа Нефтенол, так и разработанные нами экологически чистые биоразлагаемые катионактивные ПАВ на растительной основе. Созданы рецептуры УИД, предназначенные для ликвидации поглощений промывочных жидкостей при бурении скважин и вскрытия продуктивных пластов, примеры свойств которых приведены в таблице.

Технологические параметры утяжелённых буровых растворов

Плотность, кг/м3	Условная вязкость, C	Фильтра­ция по АНИ, см3/30мин	Толщи­на фи­льтрационной корки, мм	Коэффи­циент трения фильтра­ционной корки	Элек­троста-биль­ность, В	СНС10, дПа	рН	Реологические параметры
10 с	10 мин	пласти-ческая вязкость, мПа с	динамическое напряжение сдвига, дПа
1150	96	2,0	1,5	0,20	262	38,3	38,3	7,15	49	138,9
1715	233	2,0	2,0	0,25	679	67,0	67,0	6,32	141	199
2050	384	4,0	3,5	0,25	340	138,9	138,9	6,24	317	289,3

Отличительной особенностью УИД является использование цельных микросфер с плотностью кг/м3, а также утяжеляющих твёрдых тонкодисперсных наполнителей, преимущественно карбоната кальция в системах до 1700 кг/м3, и барита при более высоких плотностях.

УИД обеспечивают высокое качество работ при вскрытии продуктивного интервала в условиях коллекторов с высоким пластовым давлением. В отличие от используемых растворов на водной основе, они обеспечивают:

·  регулируемую плотность в пределах (1100÷2500) кг/м3;

·  повышенную устойчивость в температурном интервале от –35 до 140 оС;

·  регулируемые структурно-реологические свойства;

·  регулируемый размер твердых частиц в интервале 0,1-200 мкм;

·  регулируемую условную вязкость по СПВ-5 в диапазоне от 50 с до гелеобразной нетекучей системы;

·  регулируемую адгезию к металлическим трубам и поровому пространству коллектора;

·  устойчивость против разделения фаз;

·  термостабильность до 140 оС;

·  отсутствие или регулируемую фильтрацию;

·  защиту оборудования от коррозии;

·  сохранение фильтрационно-емкостных параметров ПЗС.

Для безаварийного бурения скважины и проведения ремонта без осложнений плотность УИД выбирается из условия создания противодавления на забое скважины на 5-10 % превышающее пластовое давление. Регулирование структурно-реологических свойств УИД производится изменением соотношения фаз углеводородной и водной фаз, а плотности, преимущественно изменением концентрации цельных микросфер и твёрдых утяжелителей.

УИД обеспечивают максимальный уровень противофонтанной безопасности, благодаря легкости регулирования плотности и структурно-реологических свойств в процессе циркуляции.

УИД - жидкость многократного использования. Очистка УИД от шлама производится стандартными методами. Для их приготовления не требуется специального оборудования и дополнительного обучения персонала.

II. Защита газопроводов и оборудования от коррозии.

2.1. Химическая и электрохимическая защита трубопроводов и газопромыслового оборудования от коррозии с использованием ингибиторов коррозии нового поколения, консервационно-смазывающих материалов и защитных полимерных покрытий на растительной основе.

Технология разработана в лабораторных условиях на впервые синтезированных нами материалах на растительной основе. По токсиколого-экологической безопасности превосходит существующие на нефтехимическом
сырье в 2,8 – 9,7 раза; по защитному эффекту – в 3-7 раз, по окисляемости и долговечности использования – в 1,6-6,0 раз.

АНТИКОРРОЗИОННОЕ ПОКРЫТИЕ "ХОЛОДНОГО" НАНЕСЕНИЯ

Антикоррозионное покрытие состоит из полимерной грунтовки, клея-расплава и термо-светостабилизированного полиэтилена. Технология приготовления ингредиентов, самого покрытия и его нанесения осуществляется на стандартном промышленном оборудовании. Нанесение разработанных материалов не требует предварительной химической обработки, высушивания трубы и осуществляется при комнатной температуре.

Экструдированое полиэтиленовое покрытие открывает качественно новые возможности антикоррозионной защиты труб по энергосберегающей технологией. Лабораторными и опытно-промышленными исследованиями доказано, что сформированное при 15-30 °С покрытие не уступает лучшим мировым образцам, полученным при 150-220 °С. Адгезия покрытия "холодного" нанесения превышает 7 Н/мм, удельное сопротивление 3,4-1010 Ом/м2, радиус отслаивания менее 2-5 мм, прочность на удар превышает 5 Дж/мм.

АНТИКОРРОЗИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ ЛЕНТА ХОЛОДНОГО НАНЕСЕНИЯ "ПОЛИЗОЛ"

Антикоррозионное покрытие на основе двухслойной липкой ленты "Полизол" холодного нанесения предназначена для изоляции линейных участков трубопроводов, зоны сварных стыков труб, а также для ремонта изоляции. Покрытие "Полизол" - многослойная конструкция, которая состоит с полимерного основания термо-, светостабилизированного полиэтилена, липкого слоя на основе полимерной композиции и грунтовки. Общая толщина ленты 0,65 мм. Лента используется вместе с полимерной оболочкой "Полизол-О", которая обеспечивает герметичность и устойчивость к действию воды, кислорода, механических повреждений во время ремонтно-укладочных работ, и с грунтовкой "РЕБИТ", которая обеспечивает высокую адгезию к металлу и устойчивость к катодному отслаиванию.

Характерной особенностью ленты "Полизол" является то, что в отличие от аналогичных лент зарубежного производства типа "Поликен" (США), "Нитто" (Япония), "Альтене" (Италия), "Полилен" (Россия) адгезионный слой ленты "Полизол" не имеет в своем составе бутилкаучука, склонного к "стеканию" с трубы под действие давления слоя земли и, как следствие, зарубежные изоляционные материалы теряют свои адгезионные свойства и уже через 3-5 лет требуют ремонта.

ТЕРМОСТОЙКАЯ ЛЕНТА "ТЕРМИЛЕН"

Термостойкая липкая лента холодного нанесения "Термилен" является двухслойным ленточным материалом, который состоит из основного конструкционного слоя на основе радиационносшитого термо-, светостабилизированного полиэтилена и термореактивного адгезионного слоя на основе полимерно-смоляной композиции.

Термостойкая лента "Термилен" предназначена для изоляции высокотемпературных участков газопроводов, обвязки компрессорных станций и других трубопроводов с температурой эксплуатации до +80°С. Лента "Термилен" используется в трьохслойных изоляционных конструкциях, состоящих с термореактивного праймера ПТ-02 и двух слоев ленты. Особенностью такого покрытияявляется способность к совулканизации адгезионного слоя ленты с термореактивным праймером при температуре эксплуатации газопровода, что делает покрытие монолитным и устойчивым к сдвигу под давлением слоя грунта при повышенной температуре.

По защитным и эксплуатационным свойствам покрытие на основе ленты "Термилен" удовлетворяет требованиям ДСТУ 4219 и ГОСТ Р 51164 и не уступает известным аналогам зарубежных фирм.

АНТИКОРРОЗИОННОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ПОКРЫТИЕ "ПЕТОЛ"

Полиэфирное покрытие "ПЕТОЛ" - конструкционный материал, изготавливаемый из полиэтилентерефталата (ПЕТФ), в том числе вторичного, пластификаторов, наполнителей и целевых примесей. Покрытие "ПЕТОЛ" предназначено для противокоррозионной защиты стальных поверхностей, преимущественно нефте - и газопроводов, труб теплотрас водоснабжения и других трубопроводов, котырые эксплуатируются в условиях от минус 40 °С до плюс 60 °С. Покрытие наносится на предварительно загрунтованную металлическую поверхность в виде расплава и используется в комплекте с антикоррозионной грунтовкой ПТ-07 при изоляции подземных трубопроводов или с протекторной грунтовкой ПТ-09 при изоляции подводных трубопроводов соответственно ГОСТ 25812, ГОСТ 9.602, ВСН 008, ДСТУ 4219 и ГОСТ Р 51164.

Особенностью покрытия "ПЕТОЛ" является высокая механическая прочность, высокая биоустойчивость, стабильность к термо-, свето - и гидролитической деструкции в условиях длительной эксплуатации за счет использования в составе покрытия специальных добавок и стабилизаторов гидролитической деструкции. По защитным и эксплуатационным свойствам покрытие "ПЕТОЛ" не уступает известным аналогам на основе полиэфиров, полиуретанов и полиэпоксидов. Благодаря использованию грунтовки ПТ-07 покрытие "ПЕТОЛ" совместимо с другими видами трассовой изоляции трубопроводов.

III. МАСЛА И СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА РАСТИТЕЛЬНОЙ ОСНОВЕ

3.1. Масла и смазочные материалы нового поколения для надежной работы компрессионных установок газоперекачивающих станций.

Выбор этого направления обусловлен глобальным загрязнением окружающей природной среды, неудовлетворительным биоразложением продуктов на нефтяной основе (10-30 %), всё возрастающим увеличением стоимости нефти и нефтепродуктов. Он основан на комплексном сравнительном исследовании свойств растительных и нефтяных масел. В частности, уступая по окисляемости и коксообразованию, по вязкостно-температурным свойствам, температуре вспышки, содержанию серы и противоизносным характеристикам рафинат рапсового масла превосходит нефтяные масла М-8 и селективной очистки SN 150. Растительные масла характеризуются стабильностью кинематической вязкости и индекса вязкости на протяжении длительных испытаний, тогда как для нефтяных наблюдается снижение индекса вязкости со временем.

Самым серьёзным недостатком растительных масел в чистом виде, является недостаточная термическая и термоокислительная стабильность. Окисление и полимеризация, происходящие в результате каталитического влияния металлов и температуры, ведут к повышению вязкости, кислотных чисел, потемнению, образованию шлама, лака и смол.