Wpływ polimerów z I-rzędowymi grupami aminowymi na właściwości inhibitacyjne płuczki wiertniczej

• Autorzy: Uliasz M.

Warianty tytułu

EN

Influence Polymers with Primary Amine Groups on Drilling Mud Inhibiting Properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych polimerów z pierwszorzędowymi grupami aminowymi opartych na poliwinyloaminie (PVAm), pod kątem ich przydatności do sporządzania inhibitowanych płuczek wiertniczych. Przeprowadzone badania laboratoryjne dotyczyły określenia efektywności działania PVAm i jej modyfikacji chemicznych jako środków stabilizujących łupki czułe na wodę oraz regulowania parametrów reologicznych i filtracji płuczki wiertniczej w warunkach otworopodobnych. Do wykonania badań laboratoryjnych zastosowano dwa rodzaje cieczy badawczych, zawierających jednakową, określoną ilość danego polimeru aminowego, tj. roztwory, które sporządzono na wodzie słodkiej, 7-proc. roztworze KCl, 7-proc. roztworze KCl z dodatkiem poliglikolu oraz płuczek wiertniczych: potasowo-chlorkowej i potasowo-chlorkowej z dodatkiem poliglikolu. Właściwości inhibitacyjne tych polimerów określono poprzez wizualizację zachowania się w ww. roztworach wodnych polimerów aminowych próbek skały ilasto-łupkowej (reprezentowanej przez łupek mioceński), określeniu zmian wartości parametrów reologicznych (głównie granicy płynięcia) tych roztworów w miarę wzrostu ilości dodawanego do nich bentonitu pęczniejącego oraz wpływu ilości danego polimeru na właściwości inhibitacyjne sporządzonych płuczek. Ponadto w temperaturze 20-80[stopni]C określono parametry reologiczne, filtrację oraz odporność płuczki wiertniczej - zawierającej wytypowaną ilość danego polimeru aminowego - na skażenie bezużyteczną fazą stałą oraz solami jedno- i dwuwartościowymi.

EN

This article presents laboratory test results of polymers with primary amine groups based on polyvinylamine (PVAm), from the point of view of their usefulness for preparation of drilling muds. Laboratory tests were performed in order to estimate the effect of PVAm and it.s chemical modifications on water sensitive shale stabilization, and to regulate the rheological parameters and fluid loss of drilling fluids in bottomhole conditions. Two kinds of tested fluids were used. They contained the same amount of amine polymer. The polymer was dissolved in fresh water, in 7% KCl solution, 7% KCl solution with polyglycol addition, and in drilling muds such as: potassium- chloride, and potassium chloride with polyglycol addition. Inhibitive properties were estimated by watching the fluid action on shales represented by miocene shale, valuation of changes in fluid rheology, mainly the yield point as subsequent doses of swelling bentonite were added, and the effect of amount of added polymer on inhibitive properties of drilling fluids. Furthermore, the rheological parameters, fluid loss, and also drilling fluids (containing selected amount of polymer) tolerance to the contamination by solid phase and monovalent and bivalent salts, were measured also in temperatures 20-80[degrees]C.

Słowa kluczowe

PL

dyspersja; hydratacja; łupki; płuczka wiertnicza; polimery

EN

dispersion; drilling mud; hydration; polymers; shale

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 67, nr 1
• Strony: 19--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.,Fot., il.,

Twórcy

autor

Uliasz M.

• Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno

Bibliografia

• 1. Bielewicz D., Bortel E., Witek E.: Polimery amfoteryczne w zastosowaniu do płuczek wiertniczych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2003.
• 2. Bielewicz D., Bortel E.: Polimery w technologii płuczek wiertniczych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2000.
• 3. Bortel E., Witek E., Kochanowski A., Pazdro M.: Poliwinyloamina źródłem nowych możliwości rozwoju polimerów hydrofilowych. Polimery, 50, nr 7-8, 2005.
• 4. Bortel E., Witek E., Kochanowski A.: Polielektrolity z merami winyloaminowymi i produkty ich modyfikacji. Przemysł Chemiczny, 82, 8-9, 2003.
• 5. Botel E., Witek E., Pazdro M., Kochanowski A.: N-winyloformamid - nowy ekologiczny monomer wodorozpuszczalny. Polimery, 52, nr 7-8, 2007.
• 6. Dye W., Daugereau K., Hansen N., Otto M., Shoults L., Leaper R., Clapper D., Xiang T.: New Water-Based Mud Balances High-Performance Drilling and Environmental Compliance. SPE/IADC 92367, 2005.
• 7. Gu L., Zhu S., Hrymak A.N.: Acidic and basic hydrolysis of poly (N-vinylformamide). J. Appl. Polym. Sci., 86, 3412-3419, 2002.
• 8. Jarrett M., Dye B.: Organo-amine Surfactant Salts as Hydration Suppressants for Reactive Clay. AADE-05-NTCE-02, 2005.
• 9. Krupiszewski G.: Wstęp do chemii organicznej. PWN, Warszawa 1979.
• 10. Patel A., Stamatakis E., Friedheim J.E., Davis E.: Highly Inhibitive Water-Based Fluid System Provides Superior Chemical Stabilization of Reactive Shale Formations. AADE-01-NC-HO-55, 2001.
• 11. Patel A., Stamatakis E., Young S., Cliffe S.: Designing for the Future - A Review of the Design, Development and Testing of a Novel, Inhibitive Water-Based Drilling Fluid. AADE-02-DFWM-HO-33, 2002.
• 12. Pazdo M.: Osobliwości strukturalne NVF, otrzymanych z niego polimerów i kopolimerów oraz produktów ich hydrolizy. Praca doktorska, Wydział Chemii UJ, Kraków 2006.
• 13. Raczkowski J., Półchłopek T.: Materiały i środki chemiczne do sporządzania płuczek wiertniczych. Prace IGNiG nr 95, Kraków 1998.
• 14. Schlemmer R., Patel A., Friedheim J., Young S., Bloys B.: Progression of water-Based Fluids Based on Amine Chemistry - Can the Road Lead to True Oil Mud Replacement? AADE-03-NTCE-36, 2003.
• 15. Uliasz M.: Wpływ polimerów kationowych na inhibitujące właściwości płuczek wiertniczych. Prace IGNiG nr 107, Katowice 2000.
• 16. Witek E., Pazdro M., Bortel E.: Mechanism for base hydrolysisof poly(N-vinylformamide). J. Macromol. Sci. A 44, 503-507, 2007.
• 17. Yamamoto K., Imamura Y., Nagatomo E., Serizawa T., Muraoka Y., Akashi M.: Synthesis and functionalities of poly (N-vinylalkylamide). XIV. Polyvinylamine produced by hydrolysis of poly(N-vinylformamide) and its functionalization. J. Appl. Polym. Sci., 89, 1277, 2003.
• 18. Young S., Stamatakis E.: Novel Inhibitor Chemistry Stabilizes Shales. AADE-06-DF-HO-39, 2006.