Реагенты на основе акриловых полимеров

Реагенты на основе акриловых полимеров. Гипан — гидролизованный полиакрилонитрил — впервые применен в 1949 г. (США), в России в 1961 г. для снижения фильтрации пресных, известковых, слабоминерализованных растворов.

При получении гипана выделяется запах аммиака, отсутствие которого предопределяет проверку качества гипана в лабораторных условиях. Гипан представляет собой вязкую темно-желтоватую жидкость 8−10% -ной концентрации с плотностью 1,05−1,07 г/см3, рН = 12 и более или порошок желтоватого, кремового или розового цвета с влажностью 10%, который можно применять в товарном виде или в виде раствора 10% -ной концентрации. Гипан совместим с другими понизителями фильтрации, при этом эффективность комбинированной обработки значительно выше, чем каждого реагента в отдельности.

Понизители водоотдачи буровых растворов на основе акриловых полимеров более термостойки, чем реагенты, относящиеся к полисахаридам. Понизителями водоотдачи пресных и слабоминерализованных растворов являются ССБ (до 10%) или КССБ (о 4%), средне — и высокоминерализованных (по NaCl) — ССБ. При поступлении в раствор, в процессе бурения, двухвалентных солей дополнительно обрабатывают крахмалом. Структурно-механические показатели снижают добавками алюмината натрия отдельно или в сочетании с известковой обработкой (до 1% гидроокиси кальция), либо введением глиноземистого цемента. При повышенных температурах эффективны добавки окзила или хромпика. Эффект обработки алюминатом натрия снижается при недостаточном количестве ССБ в растворе. Многие понизители водоотдачи вызывают значительное снижение начальной прочности тампонажного камня и, как правило, замедляют ее рост в дальнейшем.

Действие понизителя водоотдачи в первую очередь определяется способностью к обеспечению повышения прочности и плотности (герметичности) фильтрационной корки, образующейся на стенках скважины.

Большинство понизителей водоотдачи, используемых в настоящее время, за исключением метилцеллюлозы, оксиэтилцеллюлозы, полиокса и поливинилового спирта, содержат карбоксилатные группы, которые, взаимодействуя с гидроксидом кальция тампонажного раствора, образуют высоковязкие соли соответствующих полимерных кислот, выпадающие в осадок. В связи с этим добавки гипана, КМЦ к раствору вызывают их сильное загущение и не снижают их водоотдачу. Активность понизителя водоотдачи в первую очередь определяется способностью реагента обеспечить отложение на стенках скважины прочной и плотной фильтрационной корки.

Среди понизителей водоотдачи используют: УЩР — углеще-лочной реагент, ССБ — сульфит-спиртовую барду и КМЦ — карбоксилметилиеллюлозу. Большинство известных понизителей водоотдачи (независимо от механизма действия на фильтрационные свойства) является замедлителями схватывания тампонажных растворов.

Обработка этими реагентами тампонажных растворов при цементировании холодных скважин значительно удлиняет срок схватывания. Поэтому при разработке стабилизированных тампонажных растворов с пониженной водоотдачей для цементирования холодных скважин необходимо использовать реагенты, не влияющие на скорость схватывания тампонажных растворов.

В качестве понизителя водоотдачи известковых и слабоминерализованных глинистых растворов применяют УЩР. Однако расход его в этом случае может достигать 35% по объему. Более эффективным реагентом — понизителем водоотдачи таких глинистых растворов является КССБ, расход которой примерно в 1 5 — 2 раза ниже, чем УЩР. KGCB применяется без добавления каустической соды, или с меньшим ее количеством, чем ССБ.

Разжижающая способность КССБ низка, поэтому применение ССБ или других разжижителей при этом не исключается. В ряду понизителей водоотдачи одно из первых мест принадлежит гипану, особенно при значительных соленостях раствора.

Однако наиболее целесообразно применять его при высоких забойных температурах, когда снижение водоотдачи минерализованных растворов затруднено. Уже небольшие добавки гипана, порядка 0 5 — 0 7%, позволяют удерживать водоотдачу на низком уровне даже после интенсивной термообработки. При еще больших значениях рН или, наоборот, рН близком к 7, реагент может оказывать даже коагулирующее действие.

При использовании понизителя водоотдачи необходимо выбирать реагенты с максимальной величиной вязкости 1% - ного раствора. Реагенты — понизители вводятся в тампонажные растворы при цементировании поглощающих пластов.

Из понизителей фильтрации, используемых на Восточно-Таркосалинском месторождении можно выделить MEX-PAC HV, MEX-PAC LV и MEX-SBT S.

MEX-PAC — полианионная целлюлоза применяется для контроля водоотдачи. Марка HV снижает водоотдачу и повышает вязкость бурового раствора, марка LV не влияет на вязкость.

MEX-SBT S — модифицированный крахмал специально разработанный для применения в системе MAX-FLOW для контроля водоотдачи и создания уникального реологического профиля. MEX-SBT S эффективно снижает водоотдачу и позволяет улучшить реологический профиль системы, а именно вязкость при низкой скорости сдвига (ВНСС) в сочетании с биополимерами.