Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных

и полимербентонитовых растворов»

Расчет необходимого количества эмульсиола (mэ) для приготовления эмульсионного раствора:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг (7.1)

где КЭ – заданная концентрация эмульсии в растворе, %;

VР – объем приготовленного эмульсионного раствора, м3.

Масса (mЭПР, кг) составляющих (нигрола и ПАВ) для приготовления эмульсионного промывочного раствора (ЭПР):

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг (7.2)

где К – необходимая концентрация эмульгатора или нигрола, %; МЭ- масса приготовляемой эмульсии, кг.

Содержание ПАВ (ОП-10 или ОП-7) в ЭПР должна быть в пределах 0,4-0,5 %, а нигрола – 1-4%.

Концентрированный полимерный раствор с заданной концентрацией приготавливается из товарного полиакриламида (ПАА), необходимое количество которого определяется по формуле:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг (7.3)

где К1 – концентрация полимера в концентрированном растворе, %; К2 – концентрация чистого полимера в товарном продукте, %; МПР – количество приготавливаемого концентрированного раствора, необходимое для приготовления полимерного раствора, подсчитывается по формуле:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг (7.4)

где М – количество приготавливаемого полимерного раствора, кг; К3 – требуемая концентрация полимера в приготавливаемом полимерном растворе, %.

Количество технического едкого натра (NaOH), необходимое для качественного гидролиза, согласно рекомендациям ВИТР вычисляется из выражения:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг (7.5)

где С – отношение количества едкого натра к количеству полимера в ПАА (Кс = 0,6-1,2); К – коэффициент, зависящий от качества едкого натра (численно равен процентному содержанию едкого натра в техническом продукте).

Масса глинопорошка необходимая для получения полимербентонитового раствора (ПБР) заданной концентрации, вычисляется по формуле:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг (7.6)

где КГ – заданная концентрация бентонита (или глины) в растворе, %; МПБР – масса приготовляемого ПБР, кг.

Объем глинистого раствора, необходимый для приготовления ПБР:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , м3 (7.7)

где VПБР – необходимый объем ПБР, м3; VГ.Р. – потребный объем глинистого раствора плотностью Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , м3; Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru - плотность ПБР, кг/м3.

Плотность эмульсионного глинистого раствора, полученного после долива нефти:

Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru , кг/м3 (7.8)

где VН – объем добавляемой нефти, м3; Расчеты при приготовлении эмульсионных, полимерных - student2.ru -плотность нефти, кг/м3.

Пример 7.1.Необходимо приготовить эмульсионный раствор плотностью ρб.р.=1000 кг/м3 в объеме Мэ3). Содержание нигрола Кн (%) и ОП-10 Коп-10 (%). Определить потребное количество нигрола и ОП-10.

Таблица 7.1 – Данные для различных вариантов задач

Параметры Варианты
Мэ3)
Кн (%) 1,5 1,5
Коп-10 (%) 0,4 0,45 0,5 0,4 0,45 0,5 0,4 0,45 0,5

Пример 7.2.Определить потребный объем эмульсионного раствора и потребное количество эмульсола для скважины глубиной L, м диаметром D, мм, если количество замен раствора n3, а по данным лабораторных исследований оптимальная концентрация эмульсола в растворе КЭ, %.

Таблица 7.2 – Данные для различных вариантов задач

Параметры Варианты
L, м
D, мм
n3
КЭ, %.

Необходимый объем эмульсионного раствора:

VЭР=2VС+ n32VС , м3 (7.9)

где 2VС – объем эмульсионного раствора на заполнение всей циркуляционной системы, м3; n32VС – потери раствора, связанные с заменой раствора, м3.

Пример 7.3.Рассчитать потребное количество полимера и кальцинированной соды, необходимое для приготовления полимерного раствора на основе ПАА для следующих условий: диаметр скважины D (мм) с использованием полимерного раствора в интервале L (м), концентрация ПАА К3 (%), концентрация активной кальцинированной соды для обработки раствора с целью уменьшения коррозионной активности Кс (%); полимерный раствор приготавливается на основе концентрированного полимерного раствора с концентрацией К1 (%); количество замен раствора n3; концентрация чистого полимера в товарном продукте К2 (%); плотность раствора 1000 кг/м3; потребный объем полимерного раствора VПР=4VС.

Таблица 7.3 – Данные для различных вариантов задач

Параметры Варианты
L, м
D, мм
n3
К1, % 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
К2, %
К3, % 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Кс, % 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1

Пример 7.4. Дано: концентрация кальцинированной соды в растворе ПБР КNa2CO3 (%); объем приготавливаемого раствора V, м3 плотностью ρПБР (кг/м3); К1 (%), К3 (%); плотность глинистого раствора ρГР (кг/м3); плотность глины ρГ (кг/м3); процентное содержание едкого натра в техническом продукте КNaOH (%). Определить объем глинистого раствора, необходимого для приготовления ПБР, потребное количество глины и полимерного раствора, потребное количество товарного ПАА, количество едкого натра для качественного гидролиза и потребное количество кальцинированной соды для обработки раствора.

Таблица 7.4 – Данные для различных вариантов задач

Параметры Варианты
ρПБР, кг/м3
ρГР, кг/м3
ρГ (кг/м3);
VПБР, м3 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
КNa2CO3, % 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
К1, % 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
К3, % 0,4 0,6 0,5 0,3 0,2 0,5 0,4 0,6 0,4 0,3
КNaOH, %
К2, % 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9
С (отнош. кол-ва едкого натра к кол-ву ПАА) 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 0,8 0,9 0,6

Пример 7.5.Следует приготовить эмульсионный раствор путем добавления Vн (м3) нефти плотностью ρН (кг/м3) к 25 м3 исходного глинистого раствора плотностью ρГР (кг/м3). Сколько требуется добавить утяжелителя (барита с плотностью ρБ=4300 кг/м3); что бы после долива нефти плотность раствора оставалась на том же уровне?

Таблица 7.5 – Данные для различных вариантов задач

Параметры Варианты
Vн (м3) 1,5 2,5 3,5 4,5
ρГР, кг/м3
ΡН (кг/м3);

Литература

1. Р.А. Ганджумян, А.Г. Калинин, Н.И. Сердюк. Расчеты в бурении. Справочное пособие. Под редакцией А.Г. Калинина, -М.:РГГРУ, 2007. -668с.

2. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03). Серия 08. Вы пуск 4 / Колл. авт. – М.: Государственное унитарное предприятие «Научно – технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003.-312с.

Наши рекомендации