Буровой раствор

Буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину, хлорид калия, известь, .лигнитный материал и воду/ отличающийся тем, что, с целью улучшения качества бурового раствора за счет повышения его ингибирующих свойств, дополнительно содержит продукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила, а в качестве лигнитного материала содержит углещелочной реагент при следукицем соотношении компонентов,- вес. %: 3-15 Глина Хлорид ка2-10 лия 0,5-2 Известь Углещелоч0 ,5-2 ной реагент Продукт щеi лочного гидролиза поли (/) 0,5-2 акрилонитрила Остальное Вода

СОК)Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (Н) З(511 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-15

2-10

О, 5-2

0,5-2

0,5-2

Остальное .(21) 3421139/23-03 (22) 28.01;82 (46) 07.08.83. Бюл. 9 29 (72) Н.Х. Титоренко, A.Ã. Розенгафт, Л.Н. Смирнова, В.3. Лубан и З.Ю. Гинковская (71) Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (53) 622 ° 243 ° 144 ° 3 (088.8). (56) 1. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Недра", 1972, с. 336-344.

2. Патент США Р 4033893, кл. 252-8,5А, опублик. 1977 (прототип). (54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР, содержа- . щий глину, хлорид калия, известь,,лигнитный материал и воду, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества бурового раствора за счет повышения его ингибирующих свойств; дополнительно содержит продукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила, а в качестве лигнитного материала содержит углещелочной реагент при следующем соотношении компонентов, вес. В:

Глина

Хлорид калия

Известь

Углещелочной реагент

Продукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила

Вода

1033524

Продукт щелочного гидролиэа полиакрилонитрила

Вода

О, 5-2

Остальное

3-15

Глина

Хлорид калия

Известь

Углещелочной реагент

2-10

0 5-2

0,5-2

Изобретение относится к бурейию нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, применяемым при бурении в осложненных усло

Виях.

Известны буровые растворы для бурения в осложненных условиях, ин гибирующий эФФект которых обеспечивается известью 1 $.

Недостатком этих буровых растворов является низкий ингибирующий tO уровень вследствие малой растворимости извести.

Известен буровой раствор, содержащий глину, хлорид калия, известь, лигнитный материал и воду f2 ).

Недостатком этого раствора является низкий уровень ингибирования в приемлемых для бурения осложнен ных условиях. Это объясняется тем, что лигнитные материалы обеспечивают малые величины водоотдачи лишь при весьма малом содержании ионов калия в растворе (не более

0,5-0,8% ). При содержании ионов калия в растворе, обеспечивающем высокий уровень ингибирования {при содержании ионов калия более 0,8% ), раствор имеет большие значения водоотдачи (более 40 см з/30 мин

Целью изобретения является улучшение качества бурового раствора за. 30 счет повышения его ингибирующих свойств.

Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий глину, хлорид калия, известь, З5 лигнитный материал и воду, дополнительно содержит продукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила, а в качестве лигнитного материала содержит углещелочной реагент при сле- 40 дующем соотношении компонентов, вес. Ъ

При проведении испытаний калийноизвесткового раствора в качестве лигнитного материала применяется углещелочной реагент, выпускаемый отечественной промышленностью по

ТУ 39-01-247-76; в качестве продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила — гипан по ТУ 6-01-166-74 и приготовленный в лабораторных условиях продукт. гидролиза порошкообраэного полиакрилонитрила или продукт гидролиза отходов тканей из волокна "нитрон" при соотношении полиакрилонитрила со щелочью 1г0,7.

Исследования показали, что в системе данного бурового раствора . примененные образцы продуктов гидролиза полиакрилонитрила идентичны.

Новый калийно-известковый буровой раствор был исследован в лабораторных условиях. Раствор был приготовлен поочередным введением компонентов в водную суспензию глинистого материала с последующим перемешиванием смеси при помощи лабораторной мешалки при 3000 об./мин.

Для приготовления 1000 r раствора берут 790 r воды и 100 г бентонита. Смесь перемешивается 2 ч, после чего вводятся 60 r хлористого калия, 20 r извести,,15 г продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила и 15 r лигнитного материала (УЩР ). Смесь перемешивается в течение 3 ч, после чего эамеряются показатели раствора.

Составы исследуемых растворов и их показатели приведены в табл.1.

Для сравнительных данных были проведены лабораторные работы по известному раствору на отечественном сырье. Данные представлены в табл. 2.

1033524

«1». Ф»Ф

CO CO СО CO

I. 1

l ! 14 хо

ы и м о

Ф аа ър сч о ! 1 сО сО, сО m сОгсО м

1» о о ж

0 ъ an, ID

3: ох

Ы Ф!

I I

1» 1

I

1

I

1

«У «! сО

I с

1

I:

I

1

»Р

cv с Я

Q Q !сс

СЧ»О»-! Н н а

"с а an»»ъ . а (Ч

»»Ъ»»Ъ н м. а ch н

Оъ.н а а <ъ»ъ . с»Ъ (Ч N

«Ф СЧ Н

» Ъ СО

«у 4Ч»В

«Г Ъ

»-»»-»

I !

1 с

»! 1Н

1 н о

Р ) с»Ъ о (Ч

I ,I

I

I

1

I

1 с»Ъ

1 о с

1»

Ъ а сО о.о о с»С

Н»!

° ») -„И с» ц> 1С> а Цъ о ооо с с с с

»»-» н н»-»

Г ц> аА о о о с с

»» н»»

\Р о с

»-» а о о

«с н н

«!» о с

» »

ОЪ О»О о,о»о с н !

1 ! о с

1о

»-»

I а

ОЪ О с с о о ь н аА а Цъ с с с с

m о нОъОь н.о ul а с с с.,ОъОь !о о сп Оъm н н .»-1 г с о

» н с о н

1

1

1 IA

«

1 н

I

r5 4

Ж g iO»ю х х с,я ао

М ЯФ Э ц хна а*аа а а аа а Р а<"ъа с с с с с с

Ф!»44»»! »юо

an ln с М

»Ч <Ч Н а с

»-4 а а1аа а а апап а с с с с с с с с с с

< ! »н »»

l

I а с н

1 1 Х о ! нооаюм

О!Си! Ц а эо мх о маях ци

»aI

Ц

I МЖ оа1:но жз III

C4 X laI

an aA РЪ с н о аА с о

1

I

1

l

I

I ! а с

»-»

1

I с

IaI н ож ф ° !

Ъ! Q

О) ф

Ж !!! аа а а „„„, а о ааа с с с с к с н но o "! СЧН

\ а»A а с с . с

»-»»-»»-!!

I.

I. а с цъ р ЦЪ Ч СЧ O eq ЦЪ н»

r (jP I

Ы °

u Q

М (II

I!I

I

1 ! »Ч

1.

aaI »»»»

I Ж" ° хо

I Ц Ф

an ul t

Ю с

С-> Ch Н ср сОIаРm! Г» !Ц

1 ! . I ,I

l

I

1 аА

« г

1m

1 а с с

О ОЪ

CO W CO аА

»-»

СО

Г а а а tA а а а с

;. ° . с С, с с с (О О, «у ° »» IA «aI aO «!»»» со;д. г Г 00 СО Г Г m с»!Ъ ф ° цо ое Щ aal

„! I

Еч !

1 1

I

1

I

I

Я l

Cb

Н 1

1

I

СЧ «»

»»Ъ ОЪ сч: С Ъ

»!! н о

»!!

И а. aCi ! сч, а сО сч !-- «Й а Ф ОЪ

»-»

»-» а ch сЧ»Ъ сЧ Оъ оо!

»Ч»Ч СЧ

1033524

Из табл. 1 видно, что оптимальное количество продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила или

его производных находится в пределах 0,5-2 вес.%. При содержании продукта щелочного гидролиза поли . акрилонитрила или его производных в количестве менее 0,5 вес.% их действия не проявляются. Так, при содержании его в количестве 0,3 вес.% несмотря на сравнительно большое со- 10 держание хлорида калия (б вес.% ), извести(1,5 вес.% )и лигнитного материала (1,5 вес.% ), водоотдача раствора равняется 18 см /30 мин, а коэффициент устойчивости — 74%. 15

При повышении содержания про- дуктов гидролиза полиакрилонитрила до 0,5 вес.% водоотдача при прочих равных условиях достигает 9 см З/

30 мин, а коэффициент устойчивости до 85%. При содержании продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила 2 вес.% водоотдача раствора снижается до 4 см /30 мин, а коэффициент устойчивости повышается до 86%.

При дальнейшем повышении содержания продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила снижение водоотдачи и повышение коэффициента устой-. чивости аргиллита не происходит, 30 что свидетельствует о нецелесообразности дальнейшего повышения содержания реагента в буровом растворе.

Оптимальное количество лигнитного 35 материала в буровом растворе находится в пределах 0,5-2 вес.%, так как при его содержании менее

0,5 вес.%, действие лигнитного материала еще не проявляется и водоотдача раствора находится на уровне 19 см /30 мин, а коэффициент устойчивости - 76%.

Увеличение содержания лигнитного материала сверх 2 вес.% нецелесообразно, так как при этом не происходит существенного снижения водоотдачи и повышения коэффициента устойчивости аргиллитов.

Поддержание содержания хлорида калия в пределах менее 2 вес.% нецелесообразно из-за низкого коэффициента устойчивости аргиллита.

Максимальный уровень коэффициента устойчивости аргиллита наблюдается при содержании хлорида калия 10вес.%.

Увеличение содержания хлорида калия сверх 10 вес.% нецелесообразно, так как при этом не наблюдается повышения ингибирующего действия.

Минимальное количество извести, при котором начинает проявляться ее действие, находится в количестве

0,5 вес.%. При содержании ее в количестве 0,3 вес.% водоотцача еще находится йа уровне 12 см /30 мин.

При содержании извести в количестве 0Ä5 вес.% происходит резкое снижение водоотдачи до 7 смз/30 мин, а при ее содержании 2 вес.% — до

4 5 см3/30 мин.

Повышение содержания извести сверх 2 вес.% нецелесообразно, так как при этом не наблюдается существенного повышения качества бурового раствора.

1033524 в х

1 1

I Х

I &(СФ Х ехо( I Д Э Р О <(0 охуо

СЧ 00 1 aO O

РЪ (СЧ РЪ СЧ

I )

ГЪ! о

СЧ СЧ

I н

I I

I 1

СЧ (us! жо! u

1 4 й

1 (I I

Ф lA СЧ

О\ Н4

Ф Ch (") С"Ъ

ФО Н о о н(Ф ОЪ

СЪ

СЧ н4 Ф с )

Н IA 00

Ch an

1Ъ с(С Ъ

ССЪ нс о an сФ

Сс

СЧ

Ю

ЧР

СЧ IA tO Ф

ССЪ О

РЪ Ф о m

СО с с о сч Ф Ф Р . СО

С Ъ 3 (I

1 I

1

I

I о а ССЪ О .С Ъ С"Ъ С Ъ сй

ln со ссъ сй РЪ пЪ

СО t Г Ъ Й Г Ъ с(m о

Н! СЧ 0 с н

- Р (Ио

1 Се

I

tA ССЪ 10 о о о с с с с н н

СЧ lO O ч о о с с н(н(н1

ССЪ СО о о о с с с н1 н н

IA lA о о с н(н(0Ъ (an о о о с с с н

IA 1 о с н(1

I

I Ж

I f4

I(an

1( с I оъ о а е и и(1 Я(X 0(Ю

I Р Х ха ° хэ о

Э х э д и Е

ССЪ IA ССЪ ССЪ иЪ ССЪ

1 с с с с с с

1 СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ

I

Ю 0Ъ IA IA IA. с с с с с с3 CV СЧ СЧ СЧ (I,1

1 ссЪ О О с с о н с

IA lA с с

СЧ СЧ

@о .ж

Х о

0I д

СФЪ

ССЪ 0Ъ О с с о о о

an о СЧ с с о

IA lA с с о о

ln lA с с о о

lA lA с с о о

IA lA с с о о

IA ССЪ с с о о

1

1 !

СЧ CV СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ I I

1

I ( (1 (с

1 lsA 00 ( о

1 Э

1 Д

1 III

1 Х

l

1

ССЪ н(сч чР c) сч ю ao ao ю ю Lo чР ао 1О to 10 н! н(1

1 с ф)

0aI о о

Э д о

Щ о ц

Э Э с

v хэ

Х а0( хэо х(до

Ц0("Э (3дд

К х х

- Э

1 И о

1 в

al7 с ъ с

CQ 00

СО 00

ССЪ IA с с о сО

Ch О\ m

О Ъ с а съ о о со

СО . 00 ОЪ ОЪ СО

IA с

РЪ РЪ 0h

ОЪ ОЪ 00

I

I

1 3

I а

I Э

1 ): а

1 I0

1 И

1

1 б

0Ъ an an an

I с с с

СЧ <Ч СЧ ОЪ ОЪ Ь W СЪ СЧ СЧ СЧ СЧ н ч (н ч н.

IA с

СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ O Н С Ъ СЧ

I

I и (с

1

I

00 и

I !

1

1

СЧ

ОП 1

I

С Ъ

1033524

Составитель Г. Сапронова

Редактор С. Лыжова Техред М.,Коштура Корректор A. Повх

Заказ 5557/26 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ табл. 2 видно, что водоотдача известного бурового раствора при прочих равных условиях значительно превышают водоотдачу предлагаемого бурового раствора. Коэффициент . устойчивости аргиллита значитель1 но меньше такового в предлагаемом растворе.

Таким образом,. предлагаемый калиево-известковый буровой раствор имеет значительное преимущество перед известным.