Завершена разработка новых модификаций систем буровых растворов на основе прямых эмульсий с применением отечественного эмульгатора

19 Июля 2019
01
02
03
04

Сотрудники научно-исследовательского центра ООО «Химпром» завершили комплекс мероприятий, направленных на разработку новых модификаций растворов на основе эмульсий первого рода. Итогом проделанной работы стала разработка ряда готовых систем с применением эмульгаторов «Neodirect-emul» для образования устойчивых прямых эмульсий.

Разработанные модификации готовых систем направлены на решение различных задач нефтесервиса:

  • экологичный эмульсионный высокоэффективный раствор на основе рассола формиата калия обеспечивает высокую стабильность стенок ствола скважины и дает возможность приготовления утяжеленных растворов без использования барита,
  • силикатно-эмульсионный раствор повышает ингибирующие свойства раствора при бурении на локациях месторождений Урало - Поволжья,
  • эмульсия первого рода на основе биодизеля может быть востребована для удаленных локаций, где утилизация раствора вызывает большие трудности и/или использование минерального масла ограничено требованиями экологических норм.

Модификация состава эмульгатора «Neodirect-emul»Созданию стабильных буровых эмульсий первого рода предшествовал комплекс мероприятий – поэтапных исследований:    
1.         выбор эмульгатора, совместимого с маслорастворимым ПАВ,
2.         выбор стабилизаторов, обеспечивающих длительную устойчивость системы,
3.         проверка работоспособности найденных композиций в условиях температурной и солевой агрессии.
Для обеспечения стабильности эмульсии в соленасыщенных растворах  была проведена модификация эмульгатора, в результате которой появилась новая марка продукта, - «Neodirect-emul» марка R с диапазоном ГЛБ = 10,3 - 10,5.  

Роман Кожевников, заместитель коммерческого директора по разработкам и инновациям ООО «Химпром»:
Ранее компанией «Химпром» был разработан эмульгатор прямых эмульсий «Neodirect-emul» марка S, который с  начала 2017 года и по текущий день используется  на объектах в Восточной Сибири  - Южно-Сельдюкарском ЛУ,  в Республике Саха, Якутия. По состоянию на 2019 год было успешно пробурено 18 эксплуатационных скважин. Проведенный анализ скважин, пробуренных на месторождениях Среднеботуобинского нефтегазоконденсатного месторождения, показал преимущества прямой эмульсии по сравнению с хлоркалиевым раствором  и по сравнению с РУО.
Экологичный эмульсионный высокоэффективный раствор на основе рассола формиата калия. Высокоингибированный утяжеленный раствор с малым содержанием твердой фазы на основе рассола формиата калия был разработан по требованию Заказчика для бурения на локациях Западной Сибири. Раствор формиата калия имеет низкий уровень коррозионной активности, а также подвержен биодеградации, что является несомненным плюсом при бурении в природоохранных зонах (слайд 1). Данная система позволяет реализовать практически все известные механизмы ингибирования: органические и (или) неорганические соли (межплоскостное и поверхностное катионное ингибирование), высокое содержание масляной фазы - гидрофобное ингибирование. Применение консолидаторов в составе раствора способствует повышению устойчивости ствола скважины водочувствительных, микротрещиноватых, склонных к обвалообразованию глинистых пород. Предлагаемый раствор прошел испытания в лаборатории Заказчика, получено одобрение на применение данного типа раствора. В ближайшее время планируется проведение опытно промышленных работ с применением указанного раствора при бурении баженовской свиты Западной Сибири.

Силикатно-эмульсионный раствор. Модификация стандартного биополимерного раствора была произведена по просьбе Заказчика для повышения ингибирующих свойств раствора при бурении на локациях месторождений Урала и Поволжья. В качестве УВ-фазы Заказчиком была предложена нефть, доступная на месторождении. Для снижения фильтрации специалисты НИЦ предложили дополнительно использовать понизитель фильтрации «Terra FL» марка К, который представляет собой реагент на основе модифицированных гуматных соединений (слайд 2). Проведенная работа одобрена Заказчиком, рецептура бурового раствора предложена для бурения. Данная модификация системы обладает низкими значениями фильтрации и повышенной гидрофобизацией гидрофильных (глинистой и металлической) поверхностей, что обеспечивает низкую диспергируемость шлама.

Эмульсия первого рода на основе биодизеля «HimOil Bio». Политика ООО «Химпром» в области экологии и бережного сохранения ресурсов мотивирует компанию к поиску и развитию технологий, наносящих минимальный вред окружающей среде. Так, в качестве альтернативы нефти и минеральных масел, которые традиционно использовались в качестве углеводородной фазы в прямых эмульсиях специалистами НИЦ компании «Химпром» предложено решение по использованию в качестве дисперсионной среды прямой эмульсии состава «HimOil Bio», биоразлагаемой основы с оптимальными вязкостными характеристиками. «HimOil Bio» представляет собой метиловый эфир жирных кислот рапсового масла. Особенности синтезируемого биодизеля - низкая для данного класса соединений кинематическая вязкость, высокая температура вспышки, отсутствие ароматики, допустимая температура замерзания и оптимальная плотность (слайды 3,4). Раствор на основе состава «HimOil Bio» показал оптимальные реологические свойства как до термостатирования при температуре 85 °C в течение 17 часов, так и после. В настоящее время ведется работа по оптимизации существующей рецептуры эмульгатора для повышения стабильности эмульсий, приготовленных на биодизеле. Использование биоразлагаемой основы для буровых растворов снимает с Заказчиков экологические риски, открывает новые возможности при бурении в природоохранных зонах, в целом соответствует мировому тренду на повышение социальной ответственности бизнеса в вопросах экологии - снижения негативного влияния производства на здоровье человека и окружающую среду.