Жидкости для заканчивания / капитального ремонта скважин

Коррозионная активность определенной жидкости для заканчивания или капитального ремонта скважин зависит от ее типа рассола. Рассолы бывают двух типов: одновалентные и двухвалентные.

Одновалентные рассолы

Одновалентные рассолы содержат соли с одновалентными катионами; к таким солям относится хлористый натрий, хлористый калий, бромистый калий, бромистый натрий, формиат натрия и формиат калия.

Бромистый калий и бромистый натрий особенно эффективны для чувствительных к кальцию пластов и для пластов, в которых углекислый газ может реагировать с кальциевым рассолом с образованием осадка карбоната кальция.

Одновалентные рассолы обычно проявляют меньшую коррозионную активность, даже при температурах выше 400 °F (204 °C).

Двухвалентные рассолы

Двухвалентные рассолы содержат соли с двухвалентными катионами; к таким солям относится хлористый кальций, бромистый кальций и бромистый цинк. В зависимости от требуемой плотности рассола и точки кристаллизации, двухвалентный рассол может содержать одну соль или смесь солей.

Коррозионная активность двухвалентных рассолов зависит от их плотности и химического состава. Лабораторные данные показывают, что добавление хлористого кальция уменьшает скорость коррозии, а добавлением бромистого цинка – увеличивает.

Коррозионные вещества

При работе с жидкостями для заканчивания или капитального ремонта скважин необходимо контролировать содержание таких коррозионных веществ, как кислород и сероводород.

Кислород. Содержание кислорода в жидкостях трудно оценить, и у большинства инженеров на буровых площадках нет доступа к требуемому оборудованию. В связи с тем, что содержание растворенного кислорода изменяется по мере изменения условий в течение дня, сложно выбрать определенную скорость подачи поглотителя кислорода для удаления известной концентрации кислорода.

Лабораторные исследования показывают, что содержание кислорода в рассолах хлористого кальция, бромистого кальция и бромистого цинка очень мало.

Растворимость газов в жидкости непосредственно связана с общей концентрацией растворенных твердых веществ в этой жидкости. Чем выше концентрация растворенных твердых веществ, тем ниже растворимость газов в жидкости. В Таблице 2-4 приводится концентрация кислорода, измеренная в стандартных рассолах при комнатной температуре.

Таблица 2-4: Концентрация кислорода в стандартных рассолах.Содержание кислорода в рассолах хлористого кальция, бромистого кальция и бромистого цинка очень мало.

Примечание: В скважине при повышенных температурах содержание кислорода должно быть намного ниже.

Некоторые используемые в качестве поглотителей кислорода продукты содержат сульфиты, которые реагируют с растворенным в жидкости кислородом с образованием сульфатов, и при этом устраняется коррозионное действие растворенного кислорода. В кальциевые рассолы не следует вводить содержащие сульфиды поглотители кислорода, так как при этом может произойти приводящее к проблемам выпадение кальциевых отложений из раствора. Для пакерной жидкости, которая используется в статической системе без аэрации жидкости, содержание растворенного кислорода так мало, что обычно не требуется применение поглотителя кислорода.

Сероводород. В системах с добавлением твердой фазы самым распространенным поглотителем сероводорода является карбонат цинка. Цинк реагирует с растворимыми сульфидными ионами с образованием сульфида цинка, который не растворим и выпадает из раствора в виде инертного соединения. В не содержащих твердой фазы системах растворимый бромистый цинк выполняет ту же функцию и поглощает сероводород.

В тех случаях, когда ожидается загрязнение сероводородом, необходимо сместить кислотный характер сероводорода посредством поддержания требуемого pH рассола, как указано в Таблице 2-5.

Таблица 2-5: Требуемое значение pH рассола.Рекомендованное значение pH поддерживают с помощью каустической соды или извести.

Ингибиторы коррозии

Ингибитор коррозии представляет собой химический продукт, который существенно снижает потери металла при добавлении в коррозионную среду в малых концентрациях. В качестве ингибиторов коррозии используются как неорганические, так и органические соединения. Для воздействия на коррозионные вещества в жидкостях для заканчивания и капитального ремонта скважин рекомендуется использовать следующие продукты:

· BARACOR 100

· BARACOR 450

Испытания на коррозию

Наилучшим и самым непосредственным способом проверки наличия коррозии является использование образцов бурильных колонн. Образец бурильной колонны – это кольцо, изготовленное из секции трубного изделия. Образец с гладкой поверхностью помещают на предварительно заданную глубину при выполнении спускоподъемной операции. Позднее его извлекают и осматривают. Образец взвешивают до и после воздействия на него скважинных условий. Большая потеря металла указывает на наличие коррозии. Другим признаком коррозии является состояние поверхности.

Если на образце есть признаки точечной коррозии, она, скорее всего, будет происходить и на бурильной колонне.

Заказ образцов

 Образцы могут быть заказаны у FANN Instrument Company. В Таблице 2-6 приводятся выпускаемые образцы.

Таблица 2-6: Образцы.Выпускаются образцы для различных размеров бурильных труб.

Образцы взвешивают с точностью до 0,1 миллиграмма, и вес и номер кольца хранятся FANN Instrument Company. Для пересылки кольца помещают в пластиковый пакет с инертным десикантом, например, силикагелем, и запечатывают в прочный конверт.

На конверте указывается размер образца, номер и вес.

Обращение с образцами

При использовании образцов на буровой площадке соблюдайте следующие правила:

1. Извлеките образец из пакета и поместите его в муфту бурильного замка.