содержание   ..  102  103  104  105  106  107  ..

Москва 2009

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ

НА БИОПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ

СТО Газпром 2-3.2-308-2009

Издание официальное

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

Общество с ограниченной ответственностью

«Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ»

Общество с ограниченной ответственностью

«Информационно-рекламный центр газовой промышленности»

Москва 2009

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН

   
    

2. ВНЕСЕН

   
    

3. УТВЕРЖДЕН

   И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ

   
    

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Обществом с ограниченной ответственностью «Научноисследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ»

Управлением по подземному хранению газа Департамента по транспортировке и подземному хранению газа ОАО «Газпром»

Распоряжением ОАО «Газпром» от 15 августа 2008 г. № 248

© ОАО «Газпром», 2009

© Разработка ООО «ВНИИГАЗ», 2008

© Оформление ООО «ИРЦ Газпром», 2009

Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО «Газпром»

Содержание

1. Область применения 1

2. Нормативные ссылки 1

3. Термины, определения и сокращения 3

4. Общие положения 4

5. Выбор рецептуры промывочной жидкости на биополимерной основе 5

6. Описание способа приготовления промывочной жидкости с высокой

   плотностью на биополимерной основе 9

7. Описание способа приготовления и применения промывочной жидкости

   с высокой плотностью на биополимерной основе на скважинах 10

8. Материалы и оборудование 12

9. Методы контроля 14

10. Транспортирование и хранение 15

11. Утилизация 16

12. Меры безопасности и охраны окружающей среды 17

    Приложение А (справочное) Таблицы растворимости солей одновалентных

    металлов при температуре 22 °С [21] 19

    Приложение Б (справочное) Токсикологическая характеристика компонентов промывочной жидкости на биополимерной основе 21

    Библиография 24

    
     

    III

    СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»

    
     

    

    ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ НА БИОПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ

    
     

    

    Дата введения – 2009-04-15

    
     

    1. Область применения

       1. Настоящий стандарт распространяется на промывочные жидкости на основе биополимера микробного происхождения (далее – промывочные жидкости на биополимерной основе), предназначенные для применения при строительстве и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа ОАО «Газпром» с терригенными и карбонатными коллекторами, имеющими пластовую температуру не выше 90 °С.

       2. Настоящий стандарт регламентирует рецептуру, регулирование свойств и реологических характеристик промывочных жидкостей на биополимерной основе, а также устанавливает требования на процесс их приготовления, применения, очистки, методы контроля, хранения и утилизации.

       3. Требования настоящего стандарта являются обязательными при проектировании и проведении работ с использованием промывочных жидкостей данного типа в нефтяных и газовых скважинах на месторождениях и подземных хранилищах газа ОАО «Газпром».

          
           

    2. Нормативные ссылки

       
        

       В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Класси-

       фикация и общие требования безопасности

       ГОСТ 828-77 Натрий азотнокислый технический. Технические условия ГОСТ 4217-77 Реактивы. Калий азотнокислый. Технические условия ГОСТ 4233-77 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия ГОСТ 4234-77 Реактивы. Калий хлористый. Технические условия ГОСТ 11086-76 Гипохлорит натрия. Технические условия

       ГОСТ 24363-80 Реактивы. Калия гидроокись. Технические условия ГОСТ 25263-82 Кальция гипохлорит нейтральный. Технические условия ГОСТ Р 51574-2000 Соль поваренная пищевая. Технические условия

       
        

       

       Издание официальное

       
        

       пром»

       ГОСТ Р 52108-2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения СТО Газпром РД 2.1-140-2005 Единые правила ремонтных работ в скважинах ОАО «Газ-

       
        

       СТО Газпром РД 2.1-154-2005 Фильтры гравийные газовых скважин. Оборудование,

       материалы, технология сооружения. Общие технические требования

       СТО Газпром 2-1.19-182-2007 Руководство по составлению проектов утилизации промышленных сточных вод при эксплуатации ПХГ в пористых пластах

       СТО Газпром 2-1.19-225-2008 Руководство по захоронению промстоков, образующихся при эксплуатации ПХГ

       СТО Газпром 2-3.2-002-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений плотности пикнометром

       СТО Газпром 2-3.2-003-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений фильтрации на приборе ВМ-6

       СТО Газпром 2-3.2-004-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений условной вязкости на вискозиметре ВП-5

       СТО Газпром 2-3.2-005-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений предельного статистического напряжения сдвига на ротационном вискозиметре СНС-2

       СТО Газпром 2-3.2-006-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений реологических параметров (пластической вязкости и динамического напряжения сдвига) на ротационном вискозиметре ВСН-3

       СТО Газпром 2-3.2-007-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений активности водородных ионов (pH)

       СТО Газпром 2-3.2-009-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений реологических параметров (пластической вязкости, динамического напряжения сдвига, показателя нелинейности, показателя консистенции, эффективной вязкости, предельного динамического напряжения сдвига) на ротационном вискозиметре марки «FANN 35A» фирмы BAROID, США

       СТО Газпром 2-3.2-010-2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений фильтрации на мини-фильтр-прессе фирмы BAROID, США

       СТО Газпром 2-3.2-106-2007 Пеногасители буровых растворов. Технические требования СТО Газпром 2-3.2-151-2007 Биополимерные компоненты буровых растворов. Техни-

       ческие требования

       СТО Газпром 2-3.2-165-2007 Компоненты буровых растворов. Входной контроль

       СТО Газпром РД 39-1.13-087-2003 Методические рекомендации по обоснованию выбора поглощающих горизонтов и проектированию закачки сточных вод на объектах ОАО «Газпром» в Западной Сибири

       Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие

       ссылочных стандартов по соответствующим указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

       
        

    3. Термины, определения и сокращения

1. В настоящем стандарте приняты следующие термины с соответствующими определениями:

   1. биополимер микробного происхождения (биополимерный компонент): Высокомолекулярное органическое соединение на основе микробного полисахарида.

   2. время стабильности: Время, в течение которого промывочная жидкость сохраняет неизменными все свои свойства. Определение времени стабильности осуществляется посредством контроля параметров жидкости с течением времени.

   3. динамическое напряжение сдвига τ0, дПа: Величина, характеризующая прочност-

      ное сопротивление промывочной жидкости течению.

   4. ингибитор гидратации глин (глиностабилизатор): Реагент, предотвращающий гидратацию и диспергирование пластовых глин.

   5. кольматация: Процесс заполнения внутрипорового пространства дисперсной фазой технологической жидкости при ее фильтрации в пласт.

   6. коэффициент псевдопластичности (показатель нелинейности) n: Константа, характерная для движущейся жидкости, показывающая степень отклонения этой жидкости от ньютоновской.

   7. пластическая вязкость ηпл, дПа·с: Условная величина, показывающая долю эффек-

      тивной вязкости, которая возникает вследствие структурообразования в потоке промывочной жидкости.

   8. пластовая температура t, °С: Температура в пласте-коллекторе.

   9. плотность ρ, кг/м3: Масса единицы объема промывочной жидкости.

   10. показатель консистенции К, дПа·сn: Величина, отражающая консистенцию, густоту промывочной жидкости.

   11. показатель фильтрации Ф, см3: Величина, определяемая объемом дисперсной среды, отфильтрованной за определенное время при пропускании промывочной жидкости

       через бумажный фильтр ограниченной площади, характеризует способность промывочной жидкости отфильтровывать жидкую фазу под действием перепада давления.

   12. промывочная жидкость (буровой раствор): Жидкость, используемая при строи-

       тельстве или ремонте скважины в качестве очистного агента.

   13. промывочная жидкость с высокой плотностью: Промывочная жидкость, плотность которой обеспечивает создание в скважине гидростатического давления величиной, превышающей гидростатическое давление пресной воды на данной глубине.

   14. промывочная жидкость с высокой плотностью на биополимерной основе: Технологическая жидкость на основе биополимера микробного происхождения с плотностью от 1000 до 1650 кг/м3.

   15. статическое напряжение сдвига СНС10с Fann, СНС10мин Fann, СНС1мин СНС-2, СНС10мин СНС-2, дПа: Величина механического воздействия, при котором происходит разрушение структуры бурового раствора (промывочной жидкости) после выдержки его в состоя-

       нии покоя. Характеризует прочность тиксотропной структуры и интенсивность упрочнения после 10 с, 1 мин и 10 мин покоя, измеренная соответственно на ротационных вискозиметрах Fann 35А и СНС-2 (ВСН-3).

   16. условная вязкость УВ, с: Величина, определяемая временем истечения из стандартной воронки определенного объема промывочной жидкости, косвенно характеризует гидравлическое сопротивление течению, то есть подвижность бурового раствора.

   17. эффективная вязкость ηэф.600, дПа·с: Величина, характеризующая вязкостное

сопротивление промывочной жидкости при определенной скорости сдвига.

1.4. В настоящем стандарте приняты следующие сокращения: РНК – раствор нитрата кальция;

СНС – статическое напряжение сдвига.

1. Общие положения

   
    

   1. Промывочные жидкости применяются в качестве очистного агента при проведении буровых работ в скважине для очистки забоя от выбуренной породы, транспортировки шлама на поверхность, охлаждения и смазывания породоразрушающего инструмента, приведение в действие забойного двигателя, а также в качестве жидкости глушения при проведении капитального ремонта скважины для ее глушения, т.е. создания гидростатического давления на пласт-коллектор, достаточного для компенсации давления флюида.

      Промывочные жидкости не должны вызывать кольматацию пласта-коллектора, гидратацию глин, иметь низкий показатель фильтрации, быть устойчивыми при воздействии минерализованных пластовых вод, сохранять реологические параметры в течение длительного времени.

   2. В состав промывочных жидкостей на биополимерной основе входят реагенты в следующих массовых концентрациях:

      • биополимер микробного происхождения от 0,2 % до 1,5 %,

      • пеногаситель от 0,01 % до 0,15 %,

      • соли одновалентных металлов от 1 % до 75 %,

      • биоцид от 0,02 % до 0,3 %,

      • ингибитор коррозии от 0,02 % до 0,15 %,

      • ингибитор гидратации глины (глиностабилизатор) 0,05 %,

        вода от 28,62 % до 98,28 %.

   3. Промывочные жидкости на биополимерной основе не содержат твердую фазу, не образуют на стенках скважины фильтрационной корки, но вызывают временную кольматацию пласта-коллектора биополимерной дисперсной фазой. Образующийся биополимерный кольматант полностью удаляется принудительно с помощью реагентных обработок пласта-коллектора.

      
       

2. Выбор рецептуры промывочной жидкости на биополимерной основе

   
    

   1. Для выбора рецептуры промывочной жидкости на биополимерной основе необходимо наличие следующих данных:

      • пластовое давление в пласте-коллекторе для расчета плотности жидкости или заданное значение плотности жидкости;

      • температура в пласте-коллекторе;

      • значения реологических характеристик промывочной жидкости.

   2. Проектирование рецептуры промывочной жидкости на биополимерной основе осуществляют в указанном ниже порядке.

      1. На основании данных о пластовом давлении производят расчет необходимой плотности жидкости на биополимерной основе согласно требованиям ПБ 08-624-03 [1].

      2. По таблице 1 выбирают соль или смесь солей для приготовления водного раствора соли (смеси солей) заданной плотности. При выборе соли (смеси солей) для приготовления промывочной жидкости на биополимерной основе предпочтение следует отдавать солям, помещенным в верхних строках таблицы, если плотность получаемого водного раствора позволяет их применение.

      3. В зависимости от необходимой плотности промывочной жидкости на биополимерной основе и выбранной соли (смеси солей) согласно 5.2.2, а также от требований к ее реологической характеристике, из таблицы 2 выбирают рецептуру промывочной жидкости на биополимерной основе.

         Таблица 1 – Максимальная плотность водного раствора соли (смеси солей)

         
          

         Наименование соли (солей)	Плотность водного раствора соли (солей), кг/м3, не более*
         Хлорид калия, KCl	1170
         Нитрат калия, KNO3	1170
         Хлорид натрия, NaCl	1200
         Хлорид калия + хлорид натрия, KCl + NaCl	1250
         Формиат натрия, NaНCOO	1300
         Хлорид калия + нитрат калия, KCl + KNO3	1350
         Хлорид калия + нитрат натрия, KCl + NaNO3	1350
         Ацетат калия, KCH3COO	1380
         Нитрат натрия, NaNO3	1400
         РНК, Ca(NO3)2	1520
         Нитрат калия + нитрат натрия + хлорид натрия, КNO3+ NaNO3 + NaCl	1550
         Формиат калия, KНCOO	1600
         РНК + нитрат натрия, Ca(NO3)2 + NaNO3	1600
         Формиат натрия + формиат калия, NaНCOO + KНCOO	1630
         Нитрат калия + формиат калия, КNO3 + KНCOO	1650
         *Максимально возможная плотность водного раствора соли (смеси солей) одновалентных металлов, пригодных для приготовления промывочной жидкости на биополимерной основе.

         
          

         Таблица 2 – Рецептура промывочной жидкости на биополимерной основе при температуре в пласте-коллекторе от 22 °С до 90 °С

         
          

         Наименование реагента	Массовая концентрация реагента, %, при плотности промывочной жидкости, кг/м3
         	1000–	1150–	1250–	1350–	1450–	1550–	1580–
         	1150	1250	1350	1450	1550	1580	1650*
         Биополимер микробного происхождения	0,50– 0,60	0,50– 0,60	0,50– 0,60	0,40– 0,50	0,30– 0,40	0,20– 0,80	1,20– 1,50
         Пеногаситель	0,05	0,01	0,08	0,10	0,15	0,15	0,15
         Биоцид	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
         Ингибитор коррозии	0,05	0,05	0,10	0,15	0,15	0,15	0,2
         Ингибитор гидратации глины	0,100	0,075	0,060	0,050	0,050	0,050	0,050
         Водный раствор соли (солей)	99,32– 99,22	99,36– 99,26	99,24– 99,14	99,28– 99,18	99,33– 99,23	99,42– 99,22	99,56– 98,50
         * При плотности промывочной жидкости от 1580 до 1650 кг/м3, полученной на основе формиата калия KНCOO, в рецептуру дополнительно вводят гидроксид калия КОН в концентрации от 0,05 % до 0,10 %.

         
          

         1. При необходимости определение гарантированного времени стабильности промывочной жидкости на биополимерной основе производят в лабораторных условиях в зависимости от температуры пласта-коллектора и используемого биоцида.

         2. При рекомендуемой концентрации биоцида время стабильности промывочной жидкости на биополимерной основе составляет не менее одного года.

      4. Определяют массовую концентрацию выбранной соли (смеси солей) для получения водного раствора заданной плотности.

         1. Для получения водного солевого раствора заданной плотности количество соли определяют по таблицам растворимости, приведенным в приложении А. Точное количество соли для заданной плотности водного раствора определяют из калибровочного графика, построенного на основании данных таблицы растворимости, на котором по оси абсцисс откладывают концентрацию соли в растворе, по оси ординат – плотность раствора.

         2. Для получения водного раствора смеси солей заданной плотности количество солей определяют в следующем порядке:

            • по таблицам растворимости А.1–А.7, приведенным в приложении А, определяют менее растворимую соль. Из двух солей менее растворимой принимают ту соль, которая при равной массовой доле позволяет получить ее водный раствор меньшей плотности. Массовую

              концентрацию солей в водном растворе берут из таблиц растворимости А.1–А.7, приведенных в приложении А для температуры 22 °С;

            • согласно данным таблицы растворимости для менее растворимой соли вычисляют массу

            соли mc, кг, необходимую для приготовления ее водного раствора в заданном объеме по формуле:

            mc = c ·Vр, (1)

            где с – массовая концентрация соли, кг/м3;

            Vр – объем водного раствора, м3;

            • готовят насыщенный раствор менее растворимой соли в заданном объеме;

            • в полученный раствор менее растворимой соли добавляют более растворимую соль до достижения плотности раствора заданного значения. Из формулы 1 определяют массовую концентрацию более растворимой соли, учитывая, что mc, кг – масса добавляемой более растворимой соли.

         3. Растворение солей проводят при температуре не ниже 20 °С.

            2

             

         4. При выборе для приготовления промывочной жидкости на биополимерной основе РНК, плотность которого выше рассчитанной по 5.2.1, производят его разбавление водой, объем которой VH O, м3, вычисляют по формуле:

            V ⋅(ρ −ρ )

            VH O = исх исх кон ,

            ρкон −ρН O

            (2)

            2

            
             

            2

             

            
             

            где Vисх – исходный объем раствора, м3;

            ρисх – исходная плотность раствора, кг/м3;

            ρкон – конечная плотность разбавленного раствора, кг/м3;

            2

             

            ρH O – плотность воды для разбавления, кг/м3.

            Общий объем разбавленного раствора Vкон, м3, вычисляют по формуле:

            V = V +V .

            (3)

            кон исх H2O

            
             

         5. Расчет разбавления водой водного раствора любой соли для снижения его плотности производят по формуле (2).

            1. Уточняют значения реологических свойств промывочной жидкости на биополимерной основе. Измерения проводят согласно нормативным документам, указанным в разделе 9.

               Значения технологических параметров приготавливаемой промывочной жидкости на биополимерной основе должны соответствовать пределам, указанным в таблице 3. При необходимости регулирование технологических свойств промывочной жидкости на биополимерной основе может осуществляться в указанных пределах.

            2. Определяют массовую долю биополимера микробного происхождения лабораторным путем для получения необходимых реологических свойств промывочной жидкости на биополимерной основе. Работы проводят в специализированной лаборатории, оснащенной необходимым оборудованием, позволяющим контролировать все параметры промывочной жидкости на биополимерной основе согласно разделу 9 в следующем порядке.

               1. Готовят водный раствор выбранной соли (смеси солей) в количестве от 0,3 до 0,5 дм3. Массовую концентрацию соли (смеси солей) в растворе принимают согласно 5.2.4. Приготовление раствора осуществляют согласно 6.2.1–6.2.2.

               2. По таблице 2 для выбранной рецептуры промывочной жидкости на биополимерной основе принимают меньшее значение массовой концентрации биополимера микробного происхождения, а также значения массовой концентрации остальных реагентов.

                  
                   

                  Таблица 3 – Технологические параметры промывочной жидкости на биополимерной основе при температуре от 22 °С до 90 °С

                  
                   

                  Наименование показателя	Значение
                  Плотность ρ, кг/м3	1000–1650
                  Пластическая вязкость, ηпл, мПа·с	10–40
                  Эффективная вязкость ηэф.600, мПа·с	25–55
                  Условная вязкость УВ, с	45–180
                  Динамическое напряжение сдвига τ0, дПа	95–200
                  Статическое напряжение сдвига СНС10с Fann, дПа	50–80
                  Статическое напряжение сдвига СНС10мин Fann, дПа	60–100
                  Статическое напряжение сдвига СНС1мин СНС-2, дПа	6–25
                  Статическое напряжение сдвига СНС10мин СНС-2, дПа	10–48
                  Коэффициент псевдопластичности n	0,35–0,80*
                  Показатель консистенции К, дПа·сn	4–19
                  Показатель фильтрации Ф, см3/30 мин	2–5
                  Водородный показатель pH	8–9
                  * Измеряется для реологической модели Гершеля – Балкли.

               3. Определяют массу каждого реагента mi, кг, для приготовления заданного объема раствора по формуле:

                  
                   

                  где Vp – объем раствора, м3;

                  ρp – плотность раствора, кг/м3;

                  Vр ⋅ρр ⋅ωi

                  

                  mi = ,

                  100

                  
                   

                  (4)

                  ωi – массовая концентрация реагента в растворе, %.

               4. Согласно 6.2.3–6.2.5 готовят несколько образцов промывочной жидкости на биополимерной основе, изменяя в каждом массовую концентрацию биополимера микробного происхождения от минимального значения 0,2 % до максимального – 1,5 % с шагом по 0,05 %.

               5. Производят проверку реологических свойств полученных образцов промывочной жидкости на биополимерной основе.

               6. Из полученных образцов промывочной жидкости на биополимерной основе выбирают ее уточненную рецептуру, при использовании которой был получен образец, реологические характеристики которого наиболее полно соответствуют заданным.

            
             

3. Описание способа приготовления промывочной жидкости с высокой плотностью на биополимерной основе

   1. Приготовление промывочной жидкости на биополимерной основе осуществляют на специализированном химическом производстве или производственной базе, оснащенной специальным технологическим оборудованием, в соответствии с требованиями настоящего стандарта на основании технологического регламента, утвержденного в установленном порядке, а также непосредственно на месте проведения работ с использованием оборудования для приготовления и обработки буровых растворов, входящего в состав циркуляционной системы установки для бурения или ремонта скважины.

   2. В общем случае приготовление промывочной жидкости на биополимерной основе производят в следующей последовательности.

      1. В техническую воду или РНК в случае его использования в качестве солевого раствора вводят биоцид. Жидкости должны иметь температуру не ниже 20 °С и при необходимости подогреваться.

      2. При перемешивании в техническую воду вводят соль (смесь солей). В случае использования формиата калия KHCOO дополнительно вводят гидроксид калия КОН. При использовании смеси солей допускается производить введение солей в раствор последова-

         тельно. После полного растворения солей проверяют плотность раствора. Проверка плотности должна осуществляться при температуре раствора от 20 °С до 22 °С.

      3. При интенсивном перемешивании и температуре раствора не ниже 20 °С медленно вводят биополимер микробного происхождения. Медленное введение биополимера сни-

         жает вероятность образования комков.

      4. Одновременно с биополимером микробного происхождения вводят пеногаситель, ингибитор коррозии и глиностабилизатор.

      5. Перемешивают раствор в полном объеме в течение 4–6 часов для полного растворения полимерных реагентов и выхода раствора на постоянное значение вязкости.

         При медленном или неполном растворении полимерных реагентов или недостаточной гомогенизации раствора пропускают весь объем раствора через гидравлический диспергатор.

      6. Производят проверку всех реологических свойств, указанных в таблице 3, полученной промывочной жидкости на биополимерной основе.

         
          

4. Описание способа приготовления и применения промывочной жидкости с высокой плотностью на биополимерной основе на скважинах

   1. Приготовление и применение промывочной жидкости на биополимерной основе должно осуществляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

   2. Приготовление промывочной жидкости на биополимерной основе непосредственно на скважине перед ее применением производится с использованием технологического оборудования по 8.4 в следующем порядке.

      1. Предварительно очищенную и промытую емкость блока приготовления буровых растворов заполняют заданным объемом технической воды или РНК, разбавленным до необходимой плотности. В холодное время года жидкость подогревают до температуры от

         20 °С до 25 °С.

      2. При перемешивании с применением механического или гидравлического перемешивателя вводят расчетное количество соли (смеси солей) и при необходимости гидроксид калия. При использовании смеси солей допускается проводить введение солей в раствор последовательно. После полного растворения солей проверяют плотность раствора.

      3. При интенсивном перемешивании раствора в полном объеме медленно в течение 15 мин с помощью гидравлического смесителя вводят биополимер микробного происхождения и одновременно с ним пеногаситель и ингибитор коррозии.

      4. Интенсивно перемешивают раствор в полном объеме в течение 4–6 часов до полного растворения полимерных реагентов и выхода раствора на постоянное значение вязкости. При медленном или неполном растворении полимерных реагентов или недостаточной гомогенизации раствора пропускают весь объем раствора через гидравлический диспергатор.

      5. Производят проверку следующих технологических параметров полученной промывочной жидкости на биополимерной основе:

         • плотность;

         • условную вязкость;

         • водоотдачу.

           При использовании промывочной жидкости на биополимерной основе в качестве очистного агента при бурении дополнительно проверяют СНС.

           Измерения проводят по РД 39-2-645-81 [2] с использованием комплекта лаборанта буровых растворов КЛР-1 или аналогичного, позволяющего определить указанные параметры жидкости.

      6. При недостаточном объеме полученной промывочной жидкости на биополимерной основе из емкости блока приготовления буровых растворов ее перемещают в чистую отдельную емкость необходимого объема, после чего готовят новую порцию промывочной жидкости на биополимерной основе и повторяют операции согласно 7.2.1–7.2.5.

1. Технология применения промывочной жидкости на биополимерной основе определяется видом технологических операций, для проведения которых необходимо применение промывочной жидкости на биополимерной основе, а также планом ведения работ.

2. При вскрытии пласта-коллектора или проведении любых технологических операций, когда промывочная жидкость на биополимерной основе взаимодействует с породой пласта-коллектора, очистка промывочной жидкости на биополимерной основе от шлама и механических частиц с использованием оборудования по 8.6 обязательна.

3. Промывочные жидкости на биополимерной основе совместимы с большинством технологических жидкостей, используемых при бурении или капитальном ремонте скважин. При возможном их взаимодействии с такими технологическими жидкостями выпадения осадков, коагуляции или изменение плотности не происходит.

   Исключение составляют реагентные составы, используемые для интенсификации притока или обработки пласта-коллектора с иными целями, в рецептуру которых входят органические или неорганические кислоты, а также окислители, разрушающие структуру промывочных жидкостей на биополимерной основе. При взаимодействии с указанными составами происходит разрушение биополимера микробного происхождения с полной потерей промывочными жидкостями на биополимерной основе реологических свойств. При этом выпадение осадков, коагуляции промывочных жидкостей на биополимерной основе не происходит.

4. При проведении работ с применением промывочных жидкостей на биополимерной основе должны соблюдаться требования ПБ 08-624-03 [1].

5. Температура замерзания промывочных жидкостей на биополимерной основе зависит от состава и концентрации солей и биополимера микробного происхождения, входящих в их рецептуру.

   1. Температура замерзания промывочных жидкостей на биополимерной основе при максимальной массовой концентрации основной соли составляет:

      • KCl минус 11 °C,

      • NaCl минус 22 °C,

      • KNO3 минус 11 °C,

      • NaNO3 минус 18 °C,

      • KCH3COO минус 65 °C,

      • NaCH3COO минус 21 °C,

      • KHCOO минус 35 °C,

      • NaHCOO минус 20 °C.

   2. Для определения температуры замерзания промывочных жидкостей на биополимерной основе, приготовленной по определенной рецептуре и имеющей заданные характеристики, необходимо проводить исследования в лабораторных условиях.

   3. Подогрев емкостей с промывочными жидкостями на биополимерной основе в зимний период с использованием открытого пара не допускается. Подогрев должен осуществляться в специальных емкостях, оснащенных системой подогрева, или с использованием змеевиков с циркулирующим в них паром или горячей водой.

1. Для восстановления первоначальной проницаемости пласта-коллектора по завершении работ с использованием промывочных жидкостей на биополимерной основе проводят обработку призабойной зоны с целью разрушения биополимера окислителем: КСПЭО-2, КСПЭО-2М, КДС, гипохлоритом лития («Лидос-20», «Лидос-25»).

2. Обработку пласта-коллектора окислителем после освоения скважины проводят путем установки ванн с дальнейшим продавливанием окислителя газом в пласт-коллектор.

3. Обработку пласта-коллектора окислителем в заглушенной скважине проводят путем установки ванн с дальнейшим продавливанием окислителя в пласт-коллектор продавочной жидкостью, в качестве которой используют 3–5 %-ный водный раствор хлорида калия.

1. Материалы и оборудование

   
    

   1. Химические реагенты, применяемые:

      • для приготовления промывочных жидкостей на биополимерной основе;

      • разрушения биополимера при обработке пласта-коллектора по завершении работ с использованием промывочных жидкостей на биополимерной основе;

      • утилизации промывочных жидкостей на биополимерной основе,

        должны иметь сертификат соответствия, санитарно-эпидемиологический сертификат, сертификат соответствия Системы ГАЗПРОМСЕРТ, а также соответствовать требованиям нормативных документов на них:

        • хлорид калия, KCl химически чистый по ГОСТ 4234;

        • хлорид натрия, NaCl химически чистый по ГОСТ 4233 или ГОСТ Р 51574;

        • нитрат натрия, NaNO3 по ГОСТ 828;

        • нитрат калия, КNO3 химически чистый по ГОСТ 4217;

          формиат натрия, NaHCOO по ТУ 2432-011-00203803-98 [3];

          формиат калия, KHCOO по ТУ 2422-003-71286129-2005 [4];

          ацетат калия, KCH3COO по ТУ 2422-004-51190686-2002 [5];

          РНК, Ca(NO3)2 по ТУ 2181-018-32496445-2000 [6];

        • биополимер микробного происхождения по ТУ 2458-006-00480709-2003 [7];

          пеногаситель по ТУ 2251-003-98942484-2007 [8];

          биоцид по ТУ 9392-049-42942526-2005 [9];

          ингибитор коррозии по ТУ 2482-033-42942526-2002 [10];

        • ингибитор гидратации глины по ТУ 2229-005-98942484-2007 [11];

        • гидроксид калия, KOH по ГОСТ 24363;

          КСПЭО-2 по ТУ 2122-056-53501222-2006 [12];

          КДС по ТУ 2382-009-12064382-2000 [13];

        • гипохлорит лития, LiOCl по ТУ 6-15-1839-96 [14];

        • гипохлорит натрия, NaOCl по ГОСТ 11086;

        • гипохлорит кальция, Ca(OCl)2 по ГОСТ 25263.

          Входной контроль качества реагентов по СТО Газпром 2-3.2-165 обязателен.

   2. Допускается использование для приготовления промывочных жидкостей на биополимерной основе реагентов одного химического состава, но выпускаемых под иными торговыми марками согласно техническим условиям предприятия-изготовителя. В этом случае проведение лабораторных работ по уточнению концентраций реагентов согласно 5.2.4–5.2.6 обязательно.

   3. В случае использования компонентов, изготавливаемых по нормативной документации, отличной от указанной в 8.1, биополимеры микробного происхождения должны соответствовать СТО Газпром 2-3.2-151, пеногасители – СТО Газпром 2-3.2-106.

   4. Приготовление промывочных жидкостей на биополимерной основе должно производиться с использованием комплектного сертифицированного оборудования заводского изготовления, включающего следующие элементы:

      • емкость для получаемого раствора;

      • шламовый насос;

      • смеситель гидравлический;

      • диспергатор гидравлический;

      • перемешиватель лопастной механический или перемешиватель гидравлический.

   5. Циркуляционная система должна включать следующие основные элементы:

      • буровые насосы или насосные блоки;

      • желобную систему;

      • емкости;

      • дегазатор.

   6. Очистка промывочных жидкостей на биополимерной основе должна производиться с использованием комплектного сертифицированного оборудования заводского изготовления, обеспечивающего степень тонкой очистки не более 10 мкм, в состав которого входят следующие элементы:

      • вибросито;

      • центрифуга.

   7. Емкости блока приготовления буровых растворов и циркуляционной системы в холодное время года должны иметь возможность подогрева промывочных жидкостей на биополимерной основе до температуры от 20 °С до 25 °С.

2. Методы контроля

   
    

   1. Контроль параметров промывочных жидкостей на биополимерной основе должен осуществляться в соответствии с РД 39-2-645-81 [2].

   2. Плотность проверяют по СТО Газпром 2-3.2-002.

   3. Пластическую вязкость проверяют по СТО Газпром 2-3.2-006.

   4. Условную вязкость проверяют по СТО Газпром 2-3.2-004.

   5. Показатель фильтрации проверяют по СТО Газпром 2-3.2-003 или СТО Газпром 2-3.2-010.

   6. Водородный показатель проверяют по СТО Газпром 2-3.2-007.

   7. Динамическое напряжение сдвига, показатель консистенции, показатель нелинейности и эффективную вязкость проверяют по СТО Газпром 2-3.2-009.

   8. Статическое напряжение сдвига СНС1мин СНС-2 и СНС10мин СНС-2 проверяют по СТО Газпром 2-3.2-005.

   9. Статическое напряжение сдвига СНС10с Fann и СНС10мин Fann проверяют по ВРД 39-1.8-045-2001 [15].

      
       

3. Транспортирование и хранение

   
    

   1. Промывочные жидкости на биополимерной основе могут транспортироваться автомобильным или железнодорожным транспортом в соответствии с Правилами [16] – [19].

   2. Транспортирование автомобильным транспортом промывочных жидкостей на биополимерной основе плотностью менее 1400 кг/м3 без включения в состав ингибитора коррозии и плотностью более 1400 кг/м3 с включением в состав ингибитора коррозии должно осуществляться с использованием нефтепромысловых автоцистерн типа АЦН-10, АППЦ-15 или аналогичных.

   3. Транспортирование автомобильным транспортом промывочных жидкостей на биополимерной основе плотностью более 1400 кг/м3 без включения в состав ингибитора коррозии должно осуществляться с использованием агрегатов для кислотной обработки типа АКОС, УНЦ-125 или аналогичных, предназначенных для перевозки агрессивных сред (растворов кислот, солей, щелочей).

   4. Транспортирование железнодорожным транспортом промывочных жидкостей на биополимерной основе плотностью менее 1400 кг/м3 без включения в состав ингибитора коррозии и плотностью более 1400 кг/м3 с включением в состав ингибитора коррозии должно осуществляться в возвратных цистернах.

   5. Транспортирование железнодорожным транспортом промывочных жидкостей на биополимерной основе плотностью более 1400 кг/м3 без включения в состав ингибитора коррозии должно осуществляться в стальных гуммированных цистернах.

   6. Хранение промывочных жидкостей на биополимерной основе в процессе ведения работ на скважине осуществляется в емкостях циркуляционной системы. Емкости должны иметь антикоррозионное покрытие.

   7. Длительное хранение промывочных жидкостей на биополимерной основе плотностью менее 1400 кг/м3 без включения в состав ингибитора коррозии и плотностью более 1400 кг/м3 с включением в состав ингибитора коррозии должно осуществляться в закрытых емкостях, имеющих антикоррозионное покрытие.

   8. Длительное хранение промывочных жидкостей на биополимерной основе плотностью более 1400 кг/м3 без включения в состав ингибитора коррозии должно осуществляться в

      специальных закрытых гуммированных емкостях, предназначенных для хранения агрессивных сред (растворов кислот, солей, щелочей).

   9. Длительное хранение промывочных жидкостей на биополимерной основе должно осуществляться в отапливаемом помещении в закрытых емкостях при температуре не ниже 0 °С.

   10. На емкости с промывочной жидкостью на биополимерной основе при длитель-

       ном хранении должен быть нанесен номер и сделана запись в журнале, содержащая:

       • наименование жидкости;

       • дату приготовления;

       • количество жидкости в емкости;

       • плотность и реологические параметры;

       • состав и концентрацию соли (смеси солей).

         
          

4. Утилизация

   
    

   1. Утилизация промывочных жидкостей на биополимерной основе должна производиться по технологиям, предусмотренным техническим проектом строительства скважины. При утилизации необходимо соблюдать требования ГОСТ Р 52108.

   2. Метод утилизации отработанных промывочных жидкостей на биополимерной основе выбирают из имеющихся и доступных технологий утилизации с обоснованием принятия решения. При принятии решения по выбору и дальнейшем проектировании конкретной технологии утилизации рекомендуется привлекать специалистов и организации, специализирующихся на утилизации отходов бурения.

   3. При выборе метода утилизации промывочных жидкостей на биополимерной основе рекомендуется рассмотреть следующие технологии:

      • очистка отработанных промывочных жидкостей на биополимерной основе от шлама и частиц твердой фазы, создание или восстановление необходимых реологических свойств и повторное использование жидкости;

      • утилизация промывочных жидкостей на биополимерной основе путем их закачивания в пласт-коллектор через поглотительные скважины с предварительным разрушением биополимера окислителем;

      • утилизация промывочных жидкостей на биополимерной основе с использованием специального оборудования обезвоживания и утилизации буровых растворов.

   4. Выбор конкретного метода утилизации должен производиться с учетом технологических, экологических и экономических критериев.

   5. Очистка и повторное использование отработанных промывочных жидкостей на биополимерной основе является приоритетным направлением утилизации. Для повторного

      использования отработанных промывочных жидкостей на биополимерной основе необходимо произвести их полную качественную очистку от шлама и частиц твердой фазы, после чего при необходимости произвести дополнительную реагентную обработку с целью восстановления реологических свойств. В случае последующего использования в качестве технологической жидкости для вскрытия пласта-коллектора или намыва гравийного фильтра тонкая очистка промывочных жидкостей на биополимерной основе обязательна, при этом степень тонкой очистки не должна превышать 10 мкм по СТО Газпром РД 2.1-154.

   6. Утилизация промывочных жидкостей на биополимерной основе путем их закачивания в пласт-коллектор с предварительным разрушением биополимера окислителем через поглотительные скважины предъявляет особые требования к выбору поглощающего пластаколлектора и требует проведения предварительных исследований. Проектирование утилизации промывочных жидкостей на биополимерной основе данным методом необходимо осуществлять в соответствии с требованиями СТО Газпром РД 39-1.13-087, СТО Газпром 2-1.19-182 и СТО Газпром 2-1.19-225-2008 «Руководство по захоронению промстоков, образующихся при эксплуатации ПХГ».

      
       

5. Меры безопасности и охраны окружающей среды

   
    

   1. Для приготовления промывочных жидкостей на биополимерной основе должны допускаться лица, прошедшие инструктаж и обучение по безопасному ведению работ согласно требованиям ВРД 39-1.14-021-2001 [20].

   2. Лица, принимающие участие в приготовлении промывочных жидкостей на биополимерной основе и последующей работе с ними, должны иметь и использовать средства индивидуальной защиты:

      • спецодежду;

      • защитные очки;

      • резиновые перчатки;

      • респираторы.

   3. Работы по распаковке и дозировке порошкообразных солей и полимерных реагентов в процессе приготовления промывочных жидкостей на биополимерной основе без применения средств индивидуальной защиты не допускаются.

   4. Рабочее место, где происходит приготовление промывочных жидкостей на биополимерной основе, должно быть оснащено:

      • аптечкой с медикаментами и перевязочным материалом и растворами: 1 %-ный раствор борной кислоты, 2 %-ный раствор питьевой соды, 0,5 %-ный марганцовокислого калия;

      • средствами пожаротушения.

   5. При попадании реагентов, концентрированных растворов солей или промывочных жидкостей на биополимерной основе в глаза или на кожные покровы необходимо пораженное место промыть обильным количеством чистой воды.

   6. Промывочные жидкости на биополимерной основе не содержат токсичных, взрывои пожароопасных веществ. Все химические реагенты, входящие в их состав, являются малоопасными веществами и относятся к третьему или четвертому классу опасности по ГОСТ 12.1.007. Токсикологическая характеристика реагентов приведена в приложении Б.

   7. Все промывочные жидкости на биополимерной основе как приготовленные, так и отработанные, а также продукты реакции, получаемые после разложения биополимера микробного происхождения, должны собираться в емкости достаточного объема. Попадание промывочных жидкостей на биополимерной основе и продуктов реакции на почву не допускается.

   8. При разливе и попадании промывочных жидкостей на биополимерной основе и продуктов реакции на почву необходимо произвести следующие операции по их нейтрализации:

      • собрать максимально возможное количество жидкости на биополимерной основе или продуктов реакции в емкость;

      • обработать место разлива окислителем, в качестве которого рекомендуется использовать гипохлорит лития, гипохлорит натрия или гипохлорит кальция, после чего засыпать место разлива грунтом. В случае использования окислителя марки КСПЭО-2, КСПЭО-2М или КДС после их применения обработать место разлива содой, после чего засыпать место разлива грунтом.

   9. Нейтрализацию по 12.8 допускается производить только в аварийных случаях. Проводить утилизацию промывочных жидкостей на биополимерной основе и продуктов реакции данным способом запрещается.

Приложение А

(справочное)

Таблицы растворимости солей одновалентных металлов при температуре 22 °С [21]

Таблица А.1 – Таблица растворимости хлорида натрия NaCl

Таблица А.2 – Таблица растворимости нитрата натрия NaNO3

Таблица А.3 – Таблица растворимости хлорида калия KCl

Таблица А.4 – Таблица растворимости нитрата калия KNO3

Таблица А.5 – Таблица растворимости формиата натрия NaНCOO

Таблица А.6 – Таблица растворимости формиата калия KНCOO

Таблица А.7 – Таблица растворимости ацетата калия KCH3COO

Приложение Б

(справочное)

Токсикологическая характеристика компонентов промывочной жидкости на биополимерной основе

Таблица Б.1 – Токсикологическая характеристика компонентов промывочной жидкости на биополимерной основе

Продолжение таблицы Б.1

Окончание таблицы Б.1

[1] Правила безопасности Госгортехнадзора России ПБ 08-624-03

Библиография

Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности

[2] Руководящий документ Министерства нефтяной промышленности СССР РД 39-2-645-81

Методика контроля параметров буровых растворов

[3] Технические условия ЗАО ПКФ «Славянка» ТУ 2432-011-00203803-98

Натрия формиат технический

[4] Технические условия ЗАО «РХЗ Нордикс»

ТУ 2422-003-71286129-2005

Жидкости низкозамерзающие хладоносители

«Нордвэй ФОРМ»

[5] Технические условия ЗАО «РХЗ Нордикс»

ТУ 2422-004-51190686-2002

Жидкости низкозамерзающие хладоносители

«Нордвэй-ХН»

[6] Технические условия

ОАО «Буйский химический завод»

ТУ 2181-018-32496445-2000

Кальций азотнокислый жидкий (кальциевая селитра)

[7] Технические условия ООО НПРЦ «Ресхил»

ТУ 2458-006-00480709-2003

Раствор полисахаридов в виде стабилизированной постферментативной жидкости «Сараксан»

[8] Технические условия ООО «Техносилоксаны»

ТУ 2251-003-98942484-2007

Пеногаситель «Тесил 201»

[9] Технические условия ЗАО «НПК СОФЭКС»

ТУ 9392-049-42942526-2005

Биоцид-СМБ, марка А

[10] Технические условия ЗАО «НПК СОФЭКС»

ТУ 2482-033-42942526-2002

11] Технические условия ООО «Техносилоксаны»

ТУ 2229-005-98942484-2007

[12] Технические условия ЗАО «ПОЛИЭКС»

ТУ 2122-056-53501222-2006

[13] Технические условия ЗАО «ПОЛИЭКС»

ТУ 2382-009-12064382-2000

[14] Технические условия ОАО «НЗХК»

ТУ 6-15-1839-96

[15] Ведомственный руководящий документ ОАО «Газпром» ВРД 39-1.8-045-2001

Ингибитор КИ-1МР

Жидкость гидрофобизирующая «Тесил 50»

Кислотный состав КСПЭО-2

Комплексный реагент КДС

Лидос-20, Лидос-25. Средства отбеливающие с дезинфицирующим действием

Методика по выбору реологических свойств буровых растворов и технологии очистки горизонтальных скважин

[16] Общие правила перевозок грузов автомобильным транспортом (утверждены Минавтотрансом РСФСР 30.07.71 по согласованию с Госпланом РСФСР и Госарбитражем РСФСР)

[17] Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 8 августа 1995 г. № 33 об

утверждении правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом

[18] Приказ Министерства путей сообщения Российской Федерации от 16 июня 2003 г.

№ 22 об утверждении правил перевозок грузов железнодорожным транспортом насыпью и навалом

[19] «Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспор-

том» (утверждены Постановлением Госгортехнадзора РФ от 16.08.1994 г. № 50)

[20] Ведомственный руководящий документ ОАО «Газпром» ВРД 39-1.14-021-2001

Единая система управления охраной труда и промышленной безопасностью в открытом акционерном обществе «Газпром»

[21] «Свойства неорганических соединений». Справочник, Ленинград, «Химия», 1983 г.

ОКС 75.120

Ключевые слова: промывочная жидкость, промывочная жидкость высокой плотности, биополимерный раствор, приготовление биополимерного раствора

Корректура В.И. Кортиковой

Компьютерная верстка Н.А. Владимирова

Подписано в печать 04.03.2009 г.

Формат 60x84/8. Гарнитура «Ньютон». Тираж 85 экз. Уч.-изд. л. 3,6. Заказ 140

ООО «ИРЦ Газпром» 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2. Тел.: (495) 719-64-75, (499) 580-47-42.

Отпечатано в ЗАО «Издательский Дом Полиграфия»