Оцінка впливу рослинних олій на змащувальні властивості бурових розчинів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.229652Ключові слова:
буріння свердловини, бурові розчини на водній основі, коефіцієнт тертя кірки, фільтрація бурових розчинів, змащувальні якостіАнотація
Об'єктом дослідження є натуральні природні олії.
Підвищеним вимогам щодо якості та екологічної безпеки матеріалів, що використовуються в процесі буріння, більшою мірою відповідають змащувальні добавки на основі природних речовин – рослинних олій та тваринних жирів. Обсяги споживання екологічно безпечних змащувальних добавок постійно ростуть і вимагають розширення сировинної бази для їх виробництва. Саме тому, сьогодні, змащувальні добавки є важливими буровими реагентами, які потребують удосконалення. Найбільший інтерес з екологічної точки зору представляють змащувальні добавки на основі рослинних олій.
В ході роботи дослідили основні фізико-хімічні властивості соняшникової та рицинової рослинних олій і вплив цих мастильних добавок на змащувальні та реологічні характеристики бурових розчинів. Крім того, дослідили основні властивості водно-глинистих бурових розчинів та визначили основні їх параметри згідно стандартних методик API.
У ході тестування зразків взяли до уваги, в першу чергу, коефіцієнт зсуву фільтраційної кірки (КТК) – величину, що характеризує міцність фільтраційної кірки та визначає відношення зусилля, необхідного для тангенціального зміщення кільцевого вантажу по кірці, до його ваги. Саме КТК й характеризує змащувальні властивості зразків розчинів з мастильною добавкою певної концентрації, що досліджувалися.
На підставі досліджень було зроблено попередній висновок, що добавки рицинової олії ефективно знижують коефіцієнт тертя фільтраційної кірки, сформованої із досліджуваних бурових розчинів. Рекомендовані концентрації даної олії до бурового розчину складають 0,5 %, 1 % і 5 %. Соняшникова олія ефективно впливає на соленасичений розчин, менш ефективно – на мінералізований з концентрацією олії – 0,5 %, 3 % і 5 %.
На основі проведених досліджень визначена перспективність використання соняшникової та рицинової олій при розробці нової рецептури змащувальної добавки до бурового розчину. Подальші дослідження спрямовані на оцінку їх змащувальної здатності в буровому розчині на межі тертя «метал-метал». Планується повторити дослідження на Sticking Tester OFI (США).
Посилання
- Zakirov, A. (2011). Secondary use of waste from the forest chemical industry in drilling fluids. Scientific works: DonNTU. Mining and Geological Series, 14 (181), 238–240. Available at: http://ea.donntu.org:8080/jspui/bitstream/123456789/15301/1/238-240.pdf
- Bakulin, E., Draganchuk, O., Protsyshyn, V. (2011). Lubricating additives and their influence on the functional properties of drilling fluids. Exploration and development of oil and gas fields, 4 (41), 101–106. Available at: http://elar.nung.edu.ua/bitstream/123456789/3773/1/2878p.pdf
- Kusturova, O., Shevchenko, R., Zhugan, O., Lyamenkov, S. (2013). Lubricating impurities in drilling and methods of their research. Oil and gas industry of Ukraine, 4, 7–9. Available at: http://www.naftogaz.com/files/journal/4_2013_preview.pdf
- Litvinets, A. (2005). Investigation of new lubricating impurities to increase the anti-stick properties of washing liquids. Exploration and development of oil and gas fields, 4 (17), 89–91. Available at: http://194.44.112.13/journals/234p.pdf
- Magun, M. Ya., Gursky, S. A., Zinkov, R. V. (2015). Optimization of lubricating impurity of lignosulfonate-potassium drilling fluid. Oil and gas industry of Ukraine, 1, 7–13. Available at: http://www.naftogaz.com/files/journal/1_2015_preview.pdf
- Filippov, E. F., Nifontov, Yu. A., Nikolaev, N. I., Sharafutdinov, Z. Z. (2004). Management of rheological properties of drilling rastovorov. Coll. scientific. Tr.: JSC NPO Burenie, 12, 83–95.
- Aliev, A. I. (2012). Temperature changes of tribological properties of castor oil. Bulletin of NTUU "KPI", 44, 122–127. Available at: https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/3443/1/r_7_2.pdf
- Chudnovskaja, A. V., Hasanov, R. M., Valiev, R. R. (2016). Environmentally sound application of invert emulsion drilling mud based on vegetable oil. Oil and Gas Business, 6, 70–80. doi: http://doi.org/10.17122/ogbus-2016-6-70-80
- Petrov, N. A., Davydov, I. N. (2013). Study of specially prepared vegetable based fluid and additive combinations used as drilling mud lubricants. Oil and Gas Business: Geology, Geophysics, Drilling, 4, 42–58. Available at: http://ngdelo.ru/files/old_ngdelo/2013/4/2013-t11-4.pdf
- Prysiajna, K. O. (2017). Ecologically safe mastic materials for recycling technologies for polydimensional inputs. Khmelnytskyi, 168. Available at: http://lutsk-ntu.com.ua/sites/default/files/dis_4.pdf
- Protopopov, A. V., Shleina, A. N., Kuris, Iu. E., Bobrovskaia, S. A., Shumilova, E. Iu. (2017). Thermal modification of vegetable oils in the presence of sulfur. Polzunovsky Vestnik, 4, 21–25. Available at: http://elib.altstu.ru/journals/Files/pv2017_04/pdf/021Protopopov.pdf
- Control of parameters of drilling fluids: SOU 11.2-00135390-096: 2009 (2009). Kyiv: PJSC "Ukrnafta", 100.
- Mahun, M. Ya., Hurskyi, S. A., Zinkov, R. V., Versta, О. М., Stefanyk, V. (2015). Optimization of potassium lignosulfonate drilling fluid lubricating additive. Oil and gas industry of Ukraine, 1, 7–13. Available at: https://www.naftogaz.com/files/journal/1_2015_preview.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Вікторія Іванівна Дмитренко, Юлія Григорівна Дяченко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
