Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metodyka kontrolowania związków aminowych i lateksów w płuczkach wiertniczych

Zima Grzegorz

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 3

164--174

PL

Obecnie w praktyce przemysłowej w składach płuczek wiertniczych coraz częściej są stosowane inhibitory hydratacji skał zaliczane do związków aminowych. Dla tego typu związków nie opracowano dotychczas metodyki oznaczania ich zawartości w płuczce wiertniczej, a prawidłowe serwisowanie tego rodzaju płuczek wymaga ciągłego kontrolowania ich zawartości celem zapewnienia odpowiednich właściwości inhibicyjnych. Podczas wiercenia związki aminowe adsorbują się na powierzchni skał i ich stężenie ulega zmniejszeniu, co skutkuje obniżeniem inhibicyjnych właściwości płuczki. Często stosowanym w składach płuczek dodatkiem jest lateks, którego oznaczanie jest niezbędne do zapewnienia stabilności parametrów płuczki. Związki tego typu zapewniają utrzymanie stateczności ścian otworu wiertniczego, a ich zawartość również ulega zmniejszeniu podczas głębienia otworu. Uzyskane w opisanych w artykule badaniach wyniki pozwoliły na zaproponowanie metod oznaczania związków aminowych i lateksów. Metody te mogą być wykorzystane w laboratorium polowym podczas serwisowania płuczek wiertniczych. W artykule przedstawiono metodykę oznaczania zawartości nowych rodzajów środków chemicznych stosowanych do płuczek wiertniczych, tj. inhibitorów hydratacji skał zaliczanych do związków aminowych oraz lateksów. Zaproponowane metody umożliwiają prawidłowe serwisowanie płuczek z dodatkiem tych środków, zapewniające utrzymanie odpowiednich właściwości płuczek. Metoda oznaczania związków aminowych polega na określeniu całkowitej zawartości azotu w filtracie płuczki wiertniczej. Rozcieńczenie filtratu pozwala na uzyskanie wyników w zakresie pomiarowym metody i obniżenie stężenia jonów chlorkowych, których ilość nie może przekraczać 10 000 mg/dm3 . Pierwsza z metod oznaczania lateksu polega na wagowym oznaczeniu suchej pozostałości po wydzieleniu lateksu z filtratu płuczkowego acetonem. Druga natomiast opiera się na pomiarach nefelometrycznych rozcieńczonego dziesięciokrotnie filtratu. Wynikiem pomiaru jest wartość NTU (ang. nephelometric turbidity unit – nefelometryczna jednostka mętności) zależna od zawartości lateksu w filtracie. Wszystkie z opracowanych metod wymagają sporządzenia krzywych wzorcowych, które stanowią podstawę do obliczania zawartości danego środka w płuczce.

EN

In industrial practice, rock hydration inhibitors, classified as amine compounds, are being increasingly used in drilling mud compositions. There is no methodology for determining this type of compounds content in the drilling mud, and proper servicing of this type of muds requires constant monitoring of their content to ensure appropriate inhibitory properties. During drilling, amine compounds adsorb on the surface of rocks and their concentration decreases during drilling and reduces the inhibitory properties of the mud. A common additive used in the composition of drilling muds is latex, the determination of which is necessary to ensure the mud parameters stability. Compounds of this type ensure the stability of the borehole wall, while their content also decreases during drilling. The results obtained from the research presented in the article allowed to propose methods for the determination of amine compounds and latexes. These methods can be used in the field laboratory when servicing drilling muds. The article presents the methodology for determining the content of new types of chemicals used in drilling muds, i.e. rock hydration inhibitors classified as amine compounds and latexes. The proposed methods enable proper servicing of muds with the addition of the agents that ensure the maintenance of appropriate mud properties. The method for the determination of amine compounds consists in determining the total nitrogen in the drilling mud filtrate. Dilution of the filtrate provides the results within the measuring range of the method and reduces the concentration of chloride ions, the amount of which may not exceed 10 000 mg/dm3 . The first method of latex determination is weight determination of the dry residue after separation of the latex from the filtrate with acetone. The second one is based on nephelometric measurements of a tenfold diluted filtrate. The measurement result is the NTU (nephelometric turbidity unit) value depending on the latex content in the filtrate. All of the developed methods require the preparation of calibration curves, which are the basis for calculating the content of a given agent in the mud.

2

New shale hydration inhibitors adapted to the downhole conditions

Zima Grzegorz

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 12

751--758

EN

The subject of the paper is the application of polyol compounds as active shale formation hydration inhibitors in drilling muds as the result of permanent interest from the industry in the use of this type drilling mud systems. Due to opportunity of precise compounds selection ensuring optimum properties of the drilling mud under specific down hole conditions, new agents have been developed that work effectively in a wider temperature range experienced in borehole conditions. The paper describes laboratory research carried over polyols that haven’t been used in drilling fluids technology yet but may ensure optimal inhibition properties in the wide temperature range. Compounds belongs to polyglycols category like ethylene oxide or copolymers of ethylene oxide and propylene oxide with different molecular weight, are widely use so far. However, in the presented discussion other agents were used, which are products of ethoxylation and propoxylation of long-chain hydrocarbon fatty alcohols (10 and more carbon atoms). The main test that can prove drilling mud inhibitory properties is active shale dispersion investigation, routinely carried in ambient conditions. As part of the additional tests carried out, the influence of the inhibitors used on the active shale dispersion under elevated temperature conditions was determined in order to confirm the inhibitory properties of these agents in near-down hole conditions. Near down hole conditions test was also carried out on drilling muds containing polyols group compounds, ie resistance test to contamination with ions of divalent metals (Ca2+ and Mg2+), solid phase contamination (milled Miocene shale pretending drill cuttings) and increased temperature. Investigations were also carried out on clouding of polyol solutions in 7% KCl solution. The acquired results indicate that chemical compound presence of the hydrophobic chain derived from fatty alcohol in the molecule further increases the effectiveness of the rock hydration inhibitor. The results obtained during the study allowed for a better understanding of the inhibition mechanism of these agents on the active shale. The new rock hydration inhibitor developed as part of the work can be used in industrial conditions.

PL

Przedstawiona w artykule tematyka dotyczy zastosowania w płuczkach wiertniczych związków z grupy polioli jako inhibitorów hydratacji skał ilastych i jest wynikiem ciągłego zainteresowania ze strony przemysłu wykorzystaniem tego typu płuczek. Ze względu na możliwość bardziej precyzyjnego doboru związków zapewniających optymalne właściwości płuczki w określonych warunkach otworowych – opracowano nowe środki działające efektywnie w szerszym zakresie temperatur występujących w warunkach otworowych. W niniejszym artykule opisano badania laboratoryjne nad doborem dotychczas niestosowanych w technologii płuczkowej polioli, które zapewnią uzyskanie optymalnych właściwości inhibicyjnych płuczek wiertniczych w szerokim zakresie temperatury. Dotychczas wykorzystywane środki z tej grupy to tzw. poliglikole, będące polimerami tlenku etylenu lub kopolimerami tlenku etylenu i tlenku propylenu, różniące się masą cząsteczkową. Natomiast w przedstawionych badaniach użyto dodatkowo innych środków, które są produktami etoksylowania i propoksylowania alkoholi o długich łańcuchach węglowodorowych (10 i więcej atomów węgla). Głównym badaniem potwierdzającym inhibicyjne właściwości płuczek jest badanie dyspersji skały ilastej, standardowo przeprowadzane w warunkach otoczenia. W ramach wykonanych dodatkowo badań określono wpływ użytych inhibitorów na dyspersję skały ilastej w warunkach podwyższonej temperatury celem potwierdzenia właściwości inhibicyjnych tych środków w warunkach zbliżonych do otworowych. Przeprowadzono również badania płuczek zawierających związki z grupy polioli w warunkach otworopodobnych, tj. wykonano badania odporności tych płuczek na skażenie jonami metali dwuwartościowych (Ca2+ i Mg2+), skażenie fazą stałą (zmielonym łupkiem mioceńskim, imitującym zwierciny) oraz działanie podwyższonej temperatury. Wykonano również badania temperatury mętnienia roztworów polioli w 7-procentowym roztworze KCl. Uzyskane wyniki badań wskazują, że obecność w cząsteczce związku chemicznego łańcucha hydrofobowego pochodzącego od alkoholu tłuszczowego dodatkowo zwiększa efektywność działania inhibitora hydratacji skał. Wyniki otrzymane podczas badań pozwoliły na lepsze zrozumienie mechanizmu inhibicyjnego działania tych środków na skały ilaste. Opracowany w ramach pracy nowy inhibitor hydratacji skał może znaleźć zastosowanie w warunkach przemysłowych.

3

Influence of ionic hydration’s inhibitors on swelling of clays and shales

Wysocki S., Wójtowicz A., Gaczoł M.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 2

471--482

EN

Mud designed for drilling in clay rock and weakly compacted rock are developed based on inorganic or organic additions in order to improve inhibition of clay hydration. The paper presents the research results of influence of ionic hydration’s inhibitors on swelling of clays and shales.

4

An analysis of the possibilities of using new types of polymeric inhibitors in the technology of drilling fluids in shale formations

Uliasz M., Zima G., Błaż S., Jasiński B., Wiśniowski R., Wysocki S.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 11

884--892

EN

The paper presents an overview of the currently used inhibited drilling fluids with the ability to reduce the hydration of the shale. Based on literature data the possibility of using drilling muds in shale formations was analysed. The rest of the article presents the results of research intended to select new chemicals used as inhibitors of the hydration of rocks in drilling muds for drilling in shale. In this study agents such as a new type of polyglycol, an alkoxy derivative of butanol and an amine compound were used. New types of inhibitors were used in the composition of drilling fluids developed for drilling in shale. The carried out investigations of thermal resistance, resistance to pollution with mono- and multivalent ions, and studies on their impact on the disintegration of Miocene shale have shown that the developed muds have suitable technological parameters, are resistant to pollution with bivalent metal ions and temperature, and provide effective protection against Miocene shale hydration up to 100%. The investigations were performed under the Blue Gas project

PL

W artykule przedstawiono przegląd obecnie stosowanych płuczek wiertniczych inhibitowanych wykazujących zdolność ograniczania niekorzystnych zjawisk fizykochemicznych zachodzących w układzie łupek ilasty–płuczka wiertnicza. W oparciu o dane literaturowe przeanalizowano możliwości wykorzystania do wierceń w formacjach łupkowych obecnie stosowanych płuczek inhibitowanych. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań mające na celu wytypowanie nowych środków chemicznych spełniających rolę inhibitorów hydratacji skał w płuczkach wiertniczych przeznaczonych do przewiercania skał ilastych. W przeprowadzonych badaniach zostały zastosowane środki takie jak: nowy rodzaj poliglikolu, alkoksylowa pochodna butanolu oraz związek aminowy. Nowe rodzaje inhibitorów znalazły zastosowanie w opracowanych składach płuczek wiertniczych do przewiercania skał ilastych. Przeprowadzone badania odporności termicznej, odporności na skażenie jonami jedno- i wielowartościowymi oraz badania ich wpływu na dezintegrację łupka mioceńskiego wykazały, że opracowane płuczki charakteryzują się odpowiednimi parametrami technologicznymi, są odporne na skażenie jonami metali dwuwartościowych i podwyższoną temperaturę oraz zapewniają skuteczną ochronę łupka mioceńskiego przed hydratacją nawet do wartości bliskich 100%. Przedstawione badania wykonano w ramach projektu Blue Gas – Polski Gaz Łupkowy

5

Laboratory research on the influence of new BG-027 polymer addition on technological parameters of drilling mud dedicated to directional drilling in shale rocks

Wysocki S., Wiśniowski R., Stopyra E., Romański M.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 3

517--523

EN

This paper shows the research results on the influence of new BG-027 polymer used in different concentrations onto technological properties of drilling mud for drilling in shale and clay rocks. Standard API test has been conducted as well as thermal resistance, resistance to mono- and divalent sa lts, LST were studied. The results show that polymer BG-027 addition gives the mud good technological parameters and is a good hydration inhibitor.

6

Drilling mud for shale gas drilling

Kędzierski M., Wysocki S., Wiśniowski R., Uliasz M., Zima G.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 3

503--516

EN

The selection of the relevant components the drilling of 5mud can reduce the occurrence of negative physical-chemical phenomena observed between shales and drilling mud. The purpose of laboratory examination was to estimate the impact of different polymer inhibitors for hydration of clays and shales. A laboratory test were performed in order to estimate the concentration of polymer inhibitors in preventing the phenomena taking place in contact with the shale rocks – drilling mud. Also, research the influence a drilling fl uids containing different kinds of hydration inhibitors on swelling and clays and shales dispersion.