ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГЛИНИСТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ГИДРАТООБРАЗУЮЩИЕ БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ В НИХ

Е. М. Иносаридзе, З. З. Шарафутдинов, Г. Г. Ишбаев, Р. З. Шарафутдинова

Аннотация


Практика строительства скважин показывает, что использование современного бурового инструмента и оборудования не всегда обеспечивают высокое качество строительства скважин в разрезах, представленных глинистыми горными породами. На наш взгляд, это связано с тем, что при выборе и применении буровых растворов не учитываются различия в свойствах вскрываемых глин, а свойства буровых растворов подбираются без учета особенностей взаимодействия компонентов бурового раствора между собой и глиной из состава глинистых горных пород. Существующий уровень развития науки и технологии позволяет по - новому рассмотреть управление свойствами различных объектов путем использования нанотехнологий. Значительная часть исследований в этой области берет начало в супрамолекулярной химии и заимствует ее основные подходы. Самоорганизация молекул и их кластеров в новые структуры являются объектом супрамолекулярной химии. Использование теории супрамолекулярной химии, применительно к глине и буровым растворам, позволяет разработать новые пути управления их свойствами. Полученные результаты позволят выбрать оптимальные технические решения на этапе проектирования и строительства объектов нефтегазодобывающего комплекса. В процессе выполнения работы были получены следующие выводы: 1.Использование представлений супрамолекулярной химии для описания глины, как соединений включения (клатраты), позволяет уточнить ее строение, процессы, протекающие при ее контакте с водой, состояние и свойства в зависимости от термодинамических условий существования глины. 2.Эффективность действия буровых растворов на глинистые горные породы повышается при формировании в глине гидратных соединений включения (клатратов), которые блокируют внутреннюю структуру воды в глине и скрепляют ее частицы. 3.Для формирования гидратных соединений включения (клатратов) в глине предпочтительно использование ионов и углеводородных соединений с эффективным размером ~5*10-10 м, способных формировать гидратные структуры: Кубическая-I, Кубическая-II. 4.Определение закономерностей формирования соединений включения (клатратов) в процессе гидратации глины, в зависимости от свойств глинистых горных пород, позволяет оптимизировать состав бурового раствора. 5.Использование теории супрамолекулярной химии позволяет оптимизировать известные подходы и находить новые решения по управлению поведением глинистых горных пород и классифицировать их для целей бурения.

Ключевые слова


drilling fluids;hydrate inclusion compounds (clathrates);hydration of shale;shale;structure of shale;буровые растворы для бурения в глинах;гидратация глины;гидратные соединения включения;глина;глинистые отложения;инженерно-технические характеристики глины;поведение глины;структура глины

Полный текст:

PDF

Литература


1. Шарафутдинов З.З., Чегодаев Ф.А., Шарафутдинова Р.З.. Буровые и там-понажные растворы. Теория и практика: Справ. – СПб.: НПО «Профессионал», 2007. – 416 с.

2. Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е.А. и др. Грунтоведение. Под ред. Трофимова В.Т. – 6-е изд., перераб. и доп. –М.: Изд-во МГУ, 2005. – 1024 с.

3. Дядин Ю.А., Удачин К.А., Бондарюк И.В. Соединения включения. – Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-та, 1988. – 92 с.

4. Некрасов Б.В. Учебник общей химии. – 4-е изд., перераб. – М.: Химия, 1981. – 560 с.

5. Перродон А. Формирование и размещение месторождений нефти и газа: Пер. с франц. – М.: Недра, 1991. – 359с.

6. Шарафутдинов З.З., Гайдаров М.М., Крылов В.И., Шарафутдинова Р.З. Применение нанотехнологий для стабилизации глинистых отложений при строительстве скважин // Бурение и нефть, №12, 2008.

7. Шарафутдинов З.З., Гайдаров М.М., Крылов В.И., Шарафутдинова Р.З., Хуббатов А.А., Христенко А.А. Стабилизация глинистых отложений на основе нанотехнологий. Буровые растворы // Бурение и нефть, №1, 2009.

8. Джонотан В. Стид, Джерри Л. Этвуд В. Стид. Супрамолекулярная хи-мия. Пер. с англ.: в 2 т. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007.

9. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия: концепция и перспективы. Пер. с англ. – Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. – 334 с.

10. Белоусов В.П., Панов М.Ю. Термодинамика водных растворов неэлектролитов. – Л.: Химия, 1983 – 264 с.

11. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. Учеб. пособие для вузов /Под ред. акад. Б.П. Никольского. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 880 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.