Исследование понизителей фильтрации буровых растворов на основе карбоксиметильных эфиров крахмала и целлюлозы

UDK: 622.244.442
DOI: 10.24887/0028-2448-2017-11-102-105
Ключевые слова: карбоксиметилкрахмал (КМК), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), буровой раствор, понизитель фильтрации
Авт.: Р.Р. Сагитов, К.М. Минаев, А.С. Захаров, А.С. Королев (Томский политехнический университет), Д.О. Минаева (Томский гос. университет)

Наибольшее применение в качестве понизителей фильтрации в современных рецептурах буровых растворов находят низковязкая карбоксиметиллцелюлоза (НВ КМЦ) и низковязкая полианионная целлюлоза (НВ ПАЦ). Реагенты на основе крахмала в настоящее время используются ограниченно из-за высокой биодеградии и низкой термостойкости. Однако при введении карбоксиметильных групп в крахмал значительно увеличивается его устойчивость к бактериальному и термическому воздействию, поэтому с учетом того, что стоимость карбоксиметилкрахмала (КМК) на 30-50 % ниже стоимости НВ ПАЦ, актуальной является задача исследования возможности замены ПАЦ карбоксиметилированным крахмалом в некоторых областях современных систем буровых растворов. Показано, что для получения сравнимых свойств различных систем буровых растворов требуется поддерживать содержание активной и инертной твердой фазы на определенном уровне. Полноценно заменить ПАЦ НВ на КМК при низком содержании твердой фазы невозможно, однако, как известно, в рецептурах буровых растворов содержание активной и инертной твердой фазы выше минимально необходимой для получения равноценных свойств при использовании КМК вместо ПАЦ НВ. Кроме того, промышленно выпускаемые КМК со степенью замещения по карбоксиметильным группам около 30 не обладают достаточной термо- и солестойкостью, а также в пресных системах подвергаются быстрой биодеградации. Поэтому синтезированы образцы реагентов со степенью замещения более 60. Данные КМК при использовании в качестве понизителя фильтрации обеспечивают сравнимые фильтрационные свойства бурового раствора в исследуемых рецептурах и могут быть рекомендованы для использования в буровых растворов вместо ПАЦ НВ.

Список литературы

1. Роговин З.А. Химия целлюлозы – М.: Химия, 1972, – 520 с.

2. Беленко Е.В. Изучение биодиструкционных процессов полисахаридных полимеров // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2007. – № 8 – С. 32–36.

3. Ryen Caenn, HCH Darley, George R. Gray Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids 7th Edition // Gulf Professional Publishing, 2016. – 748 р.

4. Кошелев В.Н. Научные и методические основы разработки и реализации технологии качественного вскрытия продуктивных пластов в различных геолого-технических условиях: дис. ... канд. техн. наук. – Краснодар, 2004.

5. Анисимов А.В., Лодина И.В. Сравнение свойств крахмальных реагентов в системе минерализованного бурового раствора // Нефть. Газ. Новации – 2014. – № 9. – С. 43–47.

6. Navard P. The European Polysaccharide Network of Excellence (EPNOE) // Springer-Verlag. – 2012. – 407 p.

7. Richardson S., Gorton L. Characterization of the substituent distribution in starch and cellulose derivatives // Analytica Chimica Acta. – V. 497. – 2003. – P. 27–65.

8. Сагитов Р.Р., Минаев К.М. Захаров А.С. Сравнительное исследование понизителя фильтрации на основе карбоксиметилированного крахмала и целлюлозы. В сб. Бурение в осложненных условиях // Материалы Международной научно-практической конференции. – СПб: «ЛЕМА», 2016. – С. 90–94.

9. BeMiller R. Whistler Starch: Chemistry and Technology. – Elsevier. – 2002. – 900 p.

10. Широков В.А. Исследование и разработка модификации полисахаридных реагентов для повышения качества промывочных жидкостей при строительстве нефтяных и газовых скважин: дис. ... канд. техн. наук. – Краснодар, 2010.

11. Synthesis of Carboxymethyl Starch for increasing drilling mud quality in drilling oil and gas wells / K.M. Minaev, D.O. Martynova, A.S. Zakharov [et al.] // IOP Conf. Ser. Earth Environ. – 2016. – V. 43. – P. 1–7.



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