Исследование реологических свойств растворов ксантановой смолы и крахмала для оценки межмолекулярного взаимодействия данных реагентов в биополимерных буровых растворах

Работа направленна на разработку систем биополимерных растворов для бурения горизонтальных участков скважин с повышенной эффективностью очистки ствола.

Введение………………………………………………………………….………………………6
1 Литературный обзор………………………………………………….…………..……..…….7
1.1 Системы буровых растворов для бурения скважин с горизонтальным участком
ствола……………………………………………………………………………….…….7
1.1.1 Функции буровых растворов………………………..………..………….…….……7
1.1.2 Классификация буровых растворов………………..………………….…………..11
1.1.3 Параметры бурового раствора. Основные причины изменения и регулирование
параметров…………………………………………………………….…………….……14
1.1.4 Требования предъявляемые к буровым растворам для бурения скважин с
горизонтальным участком ствола…………………………………………….………….16
1.2 Совершенствование полимерных буровых растворов…….……………………….….29
1.2.1 Строение и классификация полимеров……………………………………..……..31
1.2.2 Применение полимеров в буровых растворах………………………….………..33
1.2.3 Виды биополимеров применяемых в бурении скважин…….………………..…41
1.2.3.1 Ксантановая смола……………..………………………..…………..…………42
1.2.3.2 Крахмал………………………..………………………………………..……..….46
1.3 Реологические свойства растворов при низких скоростях сдвига и ВНСС…….…..55
2 Методы исследований…………….……………………………………………………….….58
3 Результаты исследований………………………………………………………..…..………64
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение…….……….…75
4.1 SWOT-анализ……………………………………………….……………………………75
4.2 Планирование научно-исследовательских работ……………………….……….……80
4.3 Расчет материальных затрат на исследование………………………….…….………84
5 Социальная ответственность………………………………………………………….…….92
5.1 Производственная безопасность……………………………………………………….92
5.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования………………………………………….……………………………….…..93
5.1.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть в лаборатории
при проведении исследований…………………….…………………………………….93
5.1.3 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия опасных и
вредных факторов………………………………………………………………………101
5.2 Экологическая безопасность……….………………………………………..….…….102
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………….………………………….……..103
5.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть в лаборатории при
проведении исследований…………………………………..………………………….104
5.3.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка
действия в случае возникновения ЧС…………………………………………………104
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности……….………106
5.4.1 Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя) правовые нормы
трудового законодательства…………..………………………………………..…..…..106
5.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
исследователя…………………………………………………………………………….107
Заключение………………………………………………………………………………………108

В ходе выполненной работы проведен обширный литературный
обзор, в котором рассмотрены биополимерные буровые растворы,
применяемые при бурении наклонных и горизонтальных скважин.
Приготовлены и проанализированы буровые растворы на основе
ксантановой смолы и различных видов крахмала, в том числе
синтезированные крахмалы. Сняты реологические параметры, а именно один
из ключевых параметров бурового раствора при бурении скважин с
горизонтальным участком ствола – вязкость при низких скоростях сдвига.
Также проведены исследования фильтрационных и ингибирующих свойств
приготовленных буровых растворов. Дана сравнительная характеристика, а
также рекомендации к применению растворов в промышленных целях.
В результате исследования было выявлено что наибольшей вязкостью
обладает буровой раствор с добавлением ГПК Flo-Trol, а наиболее выгодным
с экономической точки зрения и обладающим хорошими реологическими
свойствами оказался синтезированный КМК 102 ДЭГ-1.