Том 334 № 8 (2023)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/8/4049

ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИСПЕРСИЙ БИОПОЛИМЕРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ В СОСТАВЕ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

Ссылка для цитирования: Ламбин А.И., Аверкина  Е.В. Изучение изменчивости реологических свойств дисперсий биополимеров на водной основе в составе буровых растворов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 8. – С. 91-97.

Актуальность. Биополимерные буровые растворы на водной основе получили достаточно широкое распространение в технологии строительства скважин на нефть и газ. Методам регулирования физико-механических свойств биополимерных систем уделяется большое внимание. В частности, большой практический интерес вызывают реологические свойства растворов на основе ксантановой камеди. Эффективность применения полимеров определяется количеством основного реагента и модифицирующих добавок, необходимых для придания промывочной жидкости требуемых свойств. Биополимерные водные буровые растворы на основе ксантановой камеди показали свою эффективность во многих регионах Российской Федерации. Однако оценка эффективности растворов затруднена из-за различия товарной продукции выпускающих компаний по растворимости, набуханию и составу, что сказывается на оптимизируемых показателях бурового раствора Цель: рассмотрение различия водных растворов ряда образцов ксантановой камеди по показателям степенной зависимости: К-коэффициенту консистенции и n-степени отклонения от ньютоновского режима течения исследования. Объект: реология водных растворов нескольких образцов ксантана как чисто водных, так и на основании водных рассолов хлорида калия (KCl) и натрия (NaCl). Методы: инструментальные методы определения параметров буровых растворов по ГОСТ 33213-2014; определялось различие параметров степенной реологической зависимости путем сравнения ее показателей после замеров вязкости растворов на вискозиметре с прямыми показаниями. Результаты. Показано влияние фиксированной концентрации солей NaCl и KCl по рассматриваемым показателям степенной модели. Предложен обобщенный показатель оптимизации для растворов, подчиняющихся степенному реологическому закону. Представлена расчетная зависимость точности аппроксимации экспериментальных данных степенной моделью, которая показала приемлемую точность.

Ключевые слова:

биополимерные буровые растворы, ксантановая камедь, коэффициент консистенции, вязкостные свойства, натрий хлор, калий хлор, степенной реологический закон

Авторы:

Анатолий Иванович Ламбин

Елена Владимировна Аверкина

Скачать pdf