ОПТИМИЗАЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ БУРОВЫХ РЕАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ КАМЕДЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Аннотация
Статья посвящена математическому моделированию при применении биополимерных реагентов на основе камедей ферментативного способа получения различных производителей - отечественного реагента марки КК (Россия), Kem-X (США) и Родопол-23R (Франция). Использование данных реагентов в составе буровых растворов (БР) приводит к тому, что буровые растворы (БР) проявляют свойства псевдопластичности, которые необходимы для безаварийного прохождения многометровых горизонтальных интервалов и качественного вскрытия продуктивных пластов на различных месторождениях России, в том числе, месторождениях Волго-Уральского региона. Получены уравнения динамического напряжения сдвига (ДНС) и эффективной вязкости (ЭВ) в зависимости от концентрации исследуемых камедей (биополимерных реагентов) и скорости сдвига. Эти уравнения представляют собой функции двух переменных, которые визуализированы как поверхности в трехмерном пространстве, две оси которого соответствуют значениям независимых переменных (концентрации и скорости сдвига), а по третьей оси откладываются значение функции (ДНС, ЭВ). Из анализа данных, полученных уравнений и зависимостей по результатам экспериментальных данных, показано, что с повышением скорости сдвига величина динамического напряжения сдвига увеличивается для водных растворов с применением камеди марки КК, и уменьшается для растворов с применением реагентов марки Kem-X и Родопол- 23R. В то же время эффективная вязкость растворов с применением реагента марки КК уменьшается с увеличением скорости сдвига, в отличии от растворов с реагентами марки Kem-X и Родопол-23R. Сравнительный анализ уравнений регрессии основных параметров буровых растворов с использованием данных реагентов позволил оценить эффективность различных камедей (биополимерных реагентов), как отечественного, так и зарубежного производства. Показано, что отечественный биополимерный реагент на основе камеди марки КК не только не уступает зарубежным аналогам (реагентам марки Kem-X и Родопол-23R), но и превосходит их по проявлению псевдопластичных свойств в составе бурового раствора.
Литература
Шарипов А.У. Научные и технологические основы применения полимерных растворов при бурении и заканчивании глубоких скважин. - Москва:ВНИИОЭНГ, 1991. - 51 с.
Пеньков А.И., Никитин Б.А. Состав и свойства буровых растворов для строительства горизонтальных скважин. Материалы НТС РАО Газпром. Ставрополь. 1996. С. 63-73.
Грей Дж.Р., Дарли Г.С.Г. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей). М.: Недра, 1985. 509 с.
Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. - Оренбург: Летопись. - 2005. - 664 с.
Кошелев В.Н., Вахрушев Л.П., Беленко Е.В., Лушпеева O.A. Полимер-дисперсные синергетические явления и новые системы буровых растворов // Нефтяное хозяйство. 2001. № 4. С. 22-23.
Лукманов Р.Р., Антонов К.В., Шарипов А.У., Четвертнева И.А. Эффективность бурения и заканчивания скважин при применении полимерных растворов Москва, ВНИИОЭНГ. 1995. 31 c.
Булатов А.И., Проселков Ю.М., Рябченко В.И. Технология промывки скважин. М.: Недра. 1981. 303 с.
Логинова М.Е., Четвертнева И.А., Тивас Н.С. Особенности вскрытия аргиллито-глинистых отложений при бурении горизонтальных скважин. Материалы VI Международной научно-практической конференции Булатовские чтения. (31 марта 2022 г.) С.402-404.
Роговина С.З., Прут Э.В., Берлин А.А. Композиционные материалы на основе синтетических полимеров, армированных волокнами природного происхождения// Высокомолек. соед. Сер. А. - 2019. - Т. 61. - № 4. - С. 291-315.
Четвертнева И.А., Тептерева Г.А., Шавшукова С.Ю., Конесев В.Г. Появление, развитие и совершенствование различных типов буровых растворов в мировой и отечественной практике // История и педагогика естествознания. 2019. № 2. С. 25–29.DOI:10.24411/2226-2296-2019-10204
Гибадуллин Н.З., Четвертнева И.А., Андресон Б.А., Бочкарев Г.П. Исследование реологических свойств биополимерных растворов при вскрытии продуктивных отложений. – Уфа: Тр. Башнипинефть «Актуальные проблемы геологии и бурения нефтяных скважин» - вып. 111, 2003, с. 155-160.
Четвертнева И.А., Тептерева Г.А., Гайсин И.Ф., Шавшукова С.Ю. Оценка эффективности применения биополимерных буровых реагентов при бурении горизонтальных стволов. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2019. № 2. С. 40-43.
Куксов В.А. Исследование и разработка полимерных безглинистых растворов для бурения и заканчивания наклонно направленных и горизонтальных скважин: Дис. канд. техн. наук: Краснодар. 2001. 135 с.
М. Е. Логинова, Г. В. Конесев, Г. А. Тептерева, Э. М. Мовсумзаде, Э. В. Бабушкин, М. Г. Буянова. Обоснование рецептуры модифицированного бурового раствора для применения при строительстве скважин севера Западной Сибири, Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. No. 1 (2022) 015-018 №3, стр. 13-19.
Carboxymethyl ethers of cellulose and starch/ T. Heinze, A. Koschella // Macromolecular Symposia. - 2005. - V. 223. - N 1. - P. 13-40.
Четвертнева И.А., Каримов О.Х., Тептерева Г.А., Акчурин Х.И. Практические аспекты применения буровых реагентов на основе природных полимеров на месторождениях Башкортостана.//Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. № 1. С. 42-47.
Ибатуллин В.В., Логинова М.Е., Дихтярь Т.Д. Cинтетические промывочные жидкости для бурения скважин в сложных горно-геологических условиях. В сборнике: современные технологии в нефтегазовом деле – 2019. сборник трудов международной научно-технической конференции в 2-х т.. 2019. С. 328-331.
Логинова М.Е., Конесев Г.В., Тептерева Г.А., Баулин О.А., Мовсумзаде Э.М., Бабушкин Э.В., Буянова М.Г. Применение метода планированного эксперимента для обоснования рецептуры модифицированного бурового раствора //Промышленное производство и использование эластомеров. 2021. № 4. С. 27-34. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-4-27-34.
Крылов В.И., Крецул В.В. Реологическое моделирование биополимерных промывочных жидкостей // Нефтеотдача. 2002. № 5. С. 16-20.
Логинова М.Е., Агзамов Ф.А., Исмаков Р.А., Аль-сухили М.Х. Бабкина А.А Оптимизация реологических свойств тампонажного материала использованием функции желательности // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2022 № 3-4. С. 51–55.С. DOI:10.24412/0131-4270-2022-3-4-51-55
Логинова М.Е., Мовсумзаде Э.М., Четвертнева И.А., Шаммазов А.М. О профилях скоростей биополимерных буровых растворов / Российский химический журнал. - 2022. - Т.LXVI. - №3. - С.50-55.
Колчина Г.Ю., Тептерева Г.А., Каримов О.Х., Чуйко Е.В., Каримов Э.Х., Мовсумзаде Э.М., Логинова М.Е. Гетероатомные модификаторы в процессах адсорбции и мембранной диффузии. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 6. С. 12-19.
Логинова М.Е., Четвертнева И.А, Мовсумзаде Э.М., Тивас Н.С. Псевдопластичные свойства реагентной системы на основе природных полимеров. IX Международная (XVII Всероссийская) научно-практическая конференция «Нефтепромысловая химия» , с. 67-69.
Логинова М.Е., Тептерева Г.А., Баулин О.А., Мовсумзаде Э.М., Бабкина А.А., Четвертнева И.А., Чуйко Е.В., Ахтямов Э.К. Синергетический эффект композиций крахмала и камеди для дисперсионных сред // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2022 № 1-2. С. 83–87. DOI: 10.24412/0131-4270-2022-1-2-83-87
Н.Ш. Валеева, Г.Б. Хасанова Биополимеры – перспективный вектор развития полимерной промышленности/ Вестник технологического университета. 2013. Т. 16. Вып. 22. С. 184-187.
