Бор в нефтегазовой отрасли

Одной из динамично развивающихся областей применения соединений бора, выпускаемых компанией «Eti Maden I.G.M.» (Турция) является нефтегазовая промышленность. Они используются в ряде реагентов, в частности, в составе боратных сшивателей для гидроразрыва пласта (ГРП или фрекинг), в составе буровых растворов и т.д.
 
      1. Применение в боратных сшивателях.
 
ГРП – это один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины.

После проведения ГРП дебит скважины, как правило, возрастает в 5-10 раз. Метод позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа традиционными способами уже невозможна или малорентабельна. Кроме того, в настоящее время метод применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низких получаемых дебитов. Также применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотненных песчаников.

Сущность метода заключается в следующем: жидкость разрыва закачивается в скважину под таким давлением и с таким расходом, которые достаточны для того чтобы разорвать породу и создать в ней трещины заданного размера. Для удержания трещины в раскрытом состоянии при прекращении закачки и снижения давления в рабочую жидкость добавляется специальный агент песок или керамический материал - проппант.

При проведении ГРП в качестве рабочей жидкости в большинстве случаев используется водный раствор высокомолекулярных полимеров, таких как гуаровая смола и её производные. Для придания им необходимых технологических свойств и в частности вязкости необходимой для получения требуемых трещин и удержания проппанта применяются специальные реагенты, так называемые сшиватели. Начиная с середины 90х годов прошлого века в качестве сшивателей преимущественно используются композиции на основе соединений бора. Сшивающее действие рабочей жидкости обеспечивается введением оксида бора B2O3. Повышение вязкости рабочей жидкости с применением боратного сшивателя более экономически выгодно, чем повышение вязкости за счет большего количества гуаровой смолы.

В настоящее время основными соединениями бора, которые выпускаются компанией «Eti Maden l.G.M.» (Турция), для производства сшивателей являются:
 
  • улексит (Na2O*2CaO*5B2O3*16H2O) фракции -45 микрон или -75 микрон,
  • бура пятиводная (NaBO*5 HO),
  • бура десятиводная (Na2B4O7*10 H2O).

В последнее время в связи с повышением требований к качественным характеристикам сшивателей и созданием новых марок сшивателей для конкретного вида скважин всё больший интерес производителей проявляется к следующим соединениям:
 
  • колеманит (2CaO.3B2O3.5H2O) фракции -45 микрон или -75 микрон,
  • борная кислота (H3BO3),
  • Этидот-67 (Na2B8O13.4H2O) – (по технологическим характеристикам -аналог метобората).

Наиболее предпочтительным компонентом боратного сшивателя, который используется в жидкостях на основе гуаровой смолы, является улексит из-за его замедленной растворимости в этой жидкости. Предлагаемый ООО «Этипродактс» Улексит с исключительно мелким размером частиц 45 микрон снижает риск засорения фильтрующего элемента аппарата смешения.
 
     2. Применение в буровых растворах.
 
При разработке нефтяной или газовой скважины в процессе бурения используется специальный буровой раствор. Его использование позволяет очищать забой и стволовое пространство от выбуренной породы, охлаждать поверхность долота и смазывать его, повышать устойчивость труб и оборудования к коррозии, предупреждать осыпи и обвалы, формировать в породе фильтрационный слой и т.д.

Современные растворы могут иметь разный состав, вязкость, вес и другие характеристики. Их приготовление осуществляется с учетом особенностей сырьевого материала, выбранных технологий, условий применения и т.д.. Это сложная многокомпонентная дисперсная система жидкостей эмульсионного, аэрационного и суспензионного типа. Для регулирования свойств буровых растворов применяются различные реагенты. Например, ингибитор набухания глин.

Борсодержащие продукты содержаться в ингибиторах набухания глин, таких как боросиликатные ингибиторы. Этот реагент применяется для снижения скорости гидратации глин, проявляя ингибирующую способность. Он снижает вязкость дисперсных систем буровых растворов, содержащих взвешенные частицы глины, стабилизирует фильтрационные и реологические свойства дисперсных систем буровых растворов; стабилизирует неустойчивые глинистые отложения.  Эффективен в буровых растворах на водной основе.

К преимуществам этого реагента относится то, что он легко смешивается с буровыми растворами и не требует специального оборудования для диспергирования реагента в системе.

Для применения в ингибиторах набухания глин ООО «Этипродактс» предлагает использовать борную кислоту (H3BO3).
Поделиться
Поделиться
  |   Печать