Том 335 № 10 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/10/4868

Прогресс в исследованиях ингибиторов набухания глин: аналитический обзор

Актуальность. Известно, что набухание стенки скважины вследствие присутствия воды негативно сказывается на буровой деятельности, вызывая существенный рост материальных средств. Использование различных ингибиторов позволяет предотвратить последствия этого эффекта и не допустить сужения ствола скважины. В этом смысле рассматриваемые в статье проблемы разработки полимерных, амино-, ионных жидких и сланцевых ингибиторов поверхностно-активных веществ весьма актуальны и представляют практический интерес для инженеров-нефтяников в части перспектив фундаментальных и прикладных исследований указанных вопросов. Цель работы связана с изучением: возможностей существующих подходов и методов, определяющих характеристики основных ингибиторов набухания глин; закономерностей изменения свойств традиционных и нетрадиционных глинистых материалов, а также механизмов набухания глин с выделением наиболее характерной группы этих ингибиторов. Объект: процессы минимизации эффекта сужения стенки в результате воздействия ингибиторов. Методы: систематический, критический и всесторонний анализ современных данных ингибирования набухания глин в области буровых растворов. Результаты. Проведен детальный анализ процесса набухания глин. Обсуждаются характеристики ингибиторов, необходимые для предотвращения набухания, в структуре которых содержится азот, ионные жидкости. Отмечается, что качественный ингибитор набухания глин должен: включать в свою основу водорастворимую объемную молекулу с отчетливой гидрофобной и гидрофильной структурой; иметь характеристики, позволяющие заменять гидратированные катионы промежуточного слоя некоторыми гидрофобными катионами, такими как ионы аммония вместо ионов натрия; отличаться способностью хорошо диспергировать множественные катионы. Установлено, что функциональные группы, которые поддерживают связывание ингибитора с силоксановыми группами глины, способны значительно расширять процесс набухания глин.

Ключевые слова:

раствор, жидкости, глины, ингибитор, набухание, моделирование, механизмы

Авторы:

Софян Самеер Ал-обаиди

Даси Эван

Сергей Николаевич Харламов

Скачать pdf