Буровой раствор
Иллюстрации
Реферат
БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий силикат натрия, хлористый натрий, карбоксиметилцеллюлозу и воду, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности раствора , повышения структурных и снижения кольматирующих свойств, раствор дополнительно содержит гидроокись натрия при следующем соотношении ингредиентов , вес.ч.: Силикат натрия 57,0-60,0 Хлористый натрий22, Карбоксиметилцеллюлоза3 ,5-5,0 Гидроокись натрия27,0-29,0 Вода100..
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
MWIINt .РЕСПУБЛИК
ОВ (1И
3бп. С 09 К 7 .О.:, I
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3,5-5,0
27,0-29,0
100
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452812/22-03 (22) 12.04. &2 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) Ф. Г. Арканов, И. A. Левченко, И. И. Маслов, В. С. Свиридов, Л. A. Скородиевская и В. И. Репин (71) Научно-производственное объедикение по термическим методам добычи нефти."Союзтермнефть".и Производственное объединение "Краснодарнеф.тегаз" (53) 622.243.144.3(088 ° 8) (56) 1. Городнов В. Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений.в буренин. N. "Недра", 1977, с. 188-19 8.
2. Коновалов Е. A. и др. Совершенствование рецептур буровых раст воров для бурения глубоких скважин в неустойчивых отложениях. - "Нефтяное хозяйство", 1979, Р 9, с. 34 .37 (прототип). (54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий силикат натрия, хлористый натрий, карбоксиметилцеллюлозу и воду, о тл и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения стабильности раствора, повышения структурных и снижения кольматирующих свойств, раствор дополнительно содержит гидроокись натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.:
Силикат натрия 57,0-60,0
Хлористый натрий 22,0-24,0
Карбокснметилцеллюлоза
Гидроокись натрия
Вода
1063821
3,5»5,0
100,0 45
Такой раствор однороден, стабилен и имеет следующие параметры: плотность 1330-1350 кг/м, вязкость по
ВП-5 60-64 с, водоотдача по ВМ-6
5-7 см за 30 мин, рН не менее 9,0. 50
Состав по сравнению с известными характеризуется отсутствием взвешенных частиц. Поскольку размеры гли° нистых частиц от 0,001 до 1000 мк, размеры пор фильтрующих элементов 55 максимально составляют 300 мк, а поровые каналы имеют извилистую Форму, то присутствие глины в составе промывочной жидкости неизбежно приведет к кольматации элементов. Предлага- 60 емый состав позволяет этого избежать и эффективно использовать забойные противопесочные фильтры. Полученный состав, имея повышенную плотность, позволяет создать большее противо.Изобретение относится к примене- 1 нию промывочных жидкостей в нефтяных скважинах, которые могут использоваться в качестве жидкостей глушения при проведении операции установки забойного противопесочного фильтра. 5
Известен состав малосиликатного глинистого раствора Ц .
Состав содержит бентонитовую глину, силикат натрия, хлористый натрий и целин Е (средневязкий препарат 1О карбоксиметилцеллюлозы).
Однако стабилизирующая способность данного состава невелика, а содержание в составе бентонитовой глины осложняет операцию спуска противопесочного забойного фильтра и освоение скважин вследствие KdJIbMBTB» ции фильтра глинистыми частицами.
Известен буровой раствор, содер- жащий силикат натрия, хлористый натрий, карбоксиметиллюлозу, воду (2) .
Параметры состава: плотность 11171250 кг/ м, вязкость по ВП-5 56320 с, водоотдача по BM-б 8-9 см за
30 мин, рН 7,5-8,0, корка 0,5-1,5 мм. 25
Однако известный буровой раствор лриводит к кольматации фильтрующих элементов вследствие. наличия в составе до 1-3% хлористого кальция.
Цель изобретения - повышение стабильности раствора, повышение структуры и снижение кольматирующих свойств бурового раствора.
Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий силикат натрия, хлористый натрий, З5 карбоксиметилцеллюлозу и воду, дополнительно содержит гидроокись натрия при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Силикат натрия 57,0-60,0 40 Гидроокись натрий 27,0«29,0
Хлористый натрий 22,0-24,0
Карбоксиметилцеллюлоза
Вода давление на пласт, что достигается увеличенным содержанием хлорида натрия, силиката натрия (плотность
1500 кг/м ) и едкого натра. Так, плотность известного силикатно-соле ного раствора 1280 кг/м, а предлагаемого 1330-1350 кг/м>. Кроме того, силикат натрия способствует увеличению прочности структуры и снижает ее фильтрационные показатели, а также положительно влияет на устойчивость глинистых пород приэабойной эоны. Во избежание гелеобразования жидкости необходимо регулировать величину ее рН, что достигается,введе-. ниеМ щелочи, например едкого натра.
В составе используется карбоксиметилцеллюлоза со средней степенью замещения равной 80-90 и средней степенью полимеризации равной 600+30.
Степень замещения этого реагента является оптимальной величиной для поддержания минимальной водоотдачи промывочных жидкостей. По сравнению с карбоксиметилцеллюлозой марки
500 КМЦ-600 оказывает более эффективное стабилизирующее. действие благодаря также большей степени полимеризации. Кроме того, КМЦ-600 обладает большей термо- и солеустойчивостью.
Меняя концентрацию KNU,-600 в составе можно регулировать ее фильтрационные свойства. Причем содержание хлористого натрия в количестве 2224 вес.ч. (10,5-11,0 вес.Ъ) позволяет увеличивать содержание КМП-,600 беэ увеличения вязкости раствора, так как с ростом минерализации выше
10% хлористого натрия добавки КМЦ600, как правило, приводят к снижению вязкости жидкостей.
Буровой раствор представляет собой гомогенную стабильную жидкость, не вызывает коррозию оборудования, не загрязняет добываемую нефть меха" ническими примесями, является жидкостью на водной основе, как наиболее удобной для применения в качестве бурового раствора. Состав обладает невысокой вязкостью и, следовательно, хорошей прокачиваемостью.
Процесс приготовления и применения предлагаемого силикатно-солевого раствора технологичен, входящие в него ингредиенты недефицитны и недорогостойки. Состав позволяет сохранить проницаемость призабойной зоны.
Пример. Порошкообразную карбоксиметилцеллюлозу (KNII-600) заливают при перемешивании технической водой и ставят для набухания на сутки. Для более быстрого набухания жидкость можно подогреть до 70 С (3-4 ч). IIo истечении указанного времени образуется гелеобразный раствор, Затем.в этот раствор добавляют
1063821
Ингредиенты, вес.ч. Параметры
Пример
Силикат ) Na02 Na0H КИЦ-600 Плотность, Вязкость, Водоотдача, натрия : кг/м .. с .см /30 мин
1330 . . 60 .. 7:
3,5
22,0 27,0
57;0
1340
4,3
58,5 23,0 . 28,0
60,0 24,0 29,0
1350
5,0
Таблица 2
Проницаемость, мд
Время кольМа-тажа, чайн
4 9. фильтра после обработки известным составом после: обработ ки предлагаемым -составом
ФФ до обработки
° В аЬ ЮЮ
2960
3000
150
3 180
3200
32:00
3400
П р и м е ч а н и е. Фильтры 1-3 обрабатывались составами примеров 1-3 соответственно.
БНИИПИ Заказ 10469/27 Тираж 639 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.ужгород,ул.Проектная 4 щелочь (икон), хлористый натрий и силикат натрия. Смесь тщательно перемешивают до растворения хлористого натрия и получения однородной жидкости, производят замеры. показателей раствора: плотности (весовым методом),5 условной вязкости по ВП-5 и водоотдачи по BN-6. рН жидкости определяется универсальной индикаворной бумагойи so scex, примерах равна 9-10.
В табл. 1 приведен- состав ингре- . 10 диентов (на 100 вес.ч. воды) и параметры полученных растворов.
Для определения пригодности прйменения состава для установки эабойно-: го противопесочного фильтра. проводят- l5 ся исследования проницаемости фильтров по следующей методике. Берут кусочки различных фильтров диаметром
30 мм и толщиной 15 мм.: На установке для определения проницаемости по 2g . воздуху находят значения проницаемости фильтров до обработки их, раСгворами. Затем каждый фильтр помет,ают на дно воронки Шота, которая вставляется в колбу Вюрца., соединенную .с Вакуум-Насосом, и проводят . фильтрацию жидкости через исследуемый фильтр. После этого снова про» водят определение проницаемости филь.тра. Для.сравнения проводят замеры
-проницаемости фильтров после обра- ботки их известным глинистым соста.вом.
В табл. 2 приведены значения проницаемости фильтров.
Приведенные в таблице величины проницаемости фильтров свидетельствуют о пригодности применения..со -: става для глушения скважин и установки забойного фильтра. с целью предот- .. вращения выноса. песка из скважин, поскольку кольматации поровых .кана» лов фильтра не наблюдается.
Пример конкретного использования состава..приготовление рецептуры осуществляют в агрегате ЦА-320. Заданное количество карбоксиметилцеллюлоэы заливают необходимым количеством воды, перемешивают и оставляют на сутки. По истечении суток кполученному гелеобразному раствору добавляют расчетное количество щело- . чи, поваренной соли и жидкого стекла. Смесь тщательно перемешивают до установления заданной плотности, замеряют рН раствора.
После этого полученную промывочную жидкость закачивают в скважину до полного заполнения ее объема.с целью ее остановки. Неболыюй закачкой (200 л) определяют степень поглощения промывочной жидкости скважиной и при отсутствии поглощения извлекают насосно-компрессорные тру бы. Производят согласно проекту работы по уотановке противопесочного фильтра на забое скважины. При необходимости создания гравийной набивки ее намыв осуществляют также на предлагаемой жидкости. Осваивают скважину путем ее перевода на воду или нефть и запускают в эксплуатацию.
Т а б л и ц а 1