Буровой раствор
Иллюстрации
Реферат
БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий оксиэтилированную целлюлозу, структурообразователь и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения качества бурового раствора за счет снижения фильтрации и проницаемости образующейся корки, в ка- ; честве структурообразователя раствор содержит хлористый кальций и силикат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Оксиэтилированная целлюлоза0,5-0,6 Хлористый кальций 2,0-3,0 Силикат натрия 2,5-3,5 ВодаОстальное
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СО.ИМ ИРМ
РЕСГ1УЬЛИК ае а) gag С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОЫРЕТЕНИй И 0ТНРЦТИЙ (21) 3566370/23-03 (22) 18.03.83 (46) 15.07.84. Бюл. В 26 (72) M.È. Липкес, Г,Я. Дедусенко, Н.И, Колодкова, Л.С. Сидоров, Т.Н.Бикчурин и P.Х. Фаткуллин (71) Всесоюзный ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622.243.144 .3(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССр
В 664986, кл. С 09 К 7/02, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 971861, кл. С 09 К 7/02, 1980 (прототип). (54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий оксиэтилированную целлюлозу, структурообразователь и воду, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества бурового раствора за счет снижения фильтрации и проницаемости образующейся корки, в ка- . честве структурообразователя раствор содержит хлористый кальций и силикат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ж:
Оксиэтилированная целлюлоза 0,5-0,6
Хлористый кальций 2,0-3,0
Сипикат натрия 2,5-3,5
Вода Остальное
1102В01
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых. скважин, в частности к буровым растворам.
Известны безглинистые растворы содержащие эфир целлюлозы,хлоркд металэта и воду. Р1 3. Однако эти растворы ис-. пользуются при буренки в трещиноватых коллекторах и обладают малой кольматирующей способностью. Применение таких растворов в условиях, когда необходимо иметь малопроницаемые корки, обеспечивающие изоляцию проявляющих горизонтов в условиях . бурения на равновесии — "скважина" пласт", затруднительно.
Известен буровой раствор, содержащий оксиэтилированную целлюлозу, структурообразователь и воду (2 ).
Недостатком такого раствора является то, что из-за отсутствия в них дисперской твердой фазы прочность полимерных структур, образовавшихся в результате сшивки ионами хрома, недостаточна, поэтому при механическом воздействии или повышенной минерализации раствора вязкость его резко снижается, что затрудняет вынос и удержание во взвешенном состоянии выбуренной породы, а фильтрация возрастает. Кроме того, разрыв отдельных полимерных звеньев способствует повышению фильтрации полимерного раствора из-эа увеличения проницаемости полимерных пленок (корки), одновременно снижается седиментационная устойчивость при их утяжелении различными утяжелителями.
Цель изобретения — повышение качества раствора за счет снижения фильтрации и проницаемости образую щейся корки.
Поставленная цель достигается ,тем, что буровой раствор, содержащий оксиэтилированную целлюлозу, структурообразователь и воду, в качестве структурообразователя содержит силикат натрия и хлористйй кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ж:
Оксиэтилированная целлюлоза (ОЭЦ) . 0,5-0,6
Хлористый кальций 2,0-3,0
Силикат натрия 2,5-3,5
Вода Остальное
Раствор с целью использования его в условиях аномально высоких пластовых давлений дополнительно содержит утяжелитель. Образование полимер-минеральных связей осуществляется в процессе кристаллизации вы-! сокодисперсных частиц силиката кальция, полученных,при взаимодействии жидкого стекла (силиката натрия) с хлоридом кальция. Такие конденсацион. но-кристаллизационные структуры обладают достаточной прочностью и
16 устойчивостью, благодаря чему вязкость раствора значительно возрастает. Высокая дисперсность такой полимер-минеральной твердой фазы обуславливает низкую фильтрацию, получение малопроницаемых корок и
15 стабильных утяжеленных растворов.
Буровой раствор приготавливают следующим образом.
В воду при интенсивном перемешивании вводят 0,55 r ОЭЦ. К получен20 ному гомогенному раствору добавляют
3 r силиката натрия и затем 2,5 г хлористого кальция.
Состав безглинистого бурового
25 раствора проверяют в лабораторных условиях и сравнивают с известным составом. Проницаемость корок определяют по количеству воды, отфильтровавшейся через них в течение различного времени при постоянном перепаде давления. Вязкость и фильтрацию определяют на стандартных приборах.
В табл. дана сравнительная оцен. ка показателей растворов и прокицае35 мости корки.
В табл. 2 — сравнительная оценка свойств и стабильности утяжеленных растворов .
Как показали лабораторные испыта40 кия {табл. 1}, вязкость, фильтрация и проницаемость корок раствора значительно лучше, чем у известного раствора. Стабильность утяжеленного раствора составляет 0,03-0,06
45 (табл. 2), в то время как стабилькость извеетиого утяжеленного раствора равна 0,4 (при допустимой 0,06).
Как следует из данных табл, 1,заметное увеличение вязкости, снижение
50 фильтрации и проницаемости корки имеет место при содержании в буровом растворе 0,5-0,6X ОЭЦ, 2,5-3,5Х силиката натрия и 2-3Х хлористого кальция. При меньшем содержании указанных компонентов эффект образования полимер-минеральных структур выражен недостаточно сильно и названные показатели не отвечают необЭ 1102801 4 ходимым требованиям (пример 1) . содержанием твердой фазы . заключается
Превьппение верхних пределов концент- в сокращении заурат времени на прирации компонентов экономически неце- готовление раствора,,требующего .лесообразно. Таким образом, оптималь. длительного диспергирования бентониным можно считать состав 0,55-0,67. 5 та в воде. Кроме того, полимер-глиОЭЦ, 3-3,5Х силиката натрия, 2,3- нистые растворы, стабилизированные
3,01 хлористого кальция. акрнловьп4и полимерами (метас, И-14), Преимущество новой системы безгли- практически неустойчивы в присутстнистого бурового раствора перед поли- вин солей кальция, когда концентрамер-глинистым раствором с низким 10 ция ионов кальция.превьппает 1000мг/л, Таблица 1
Нример
Содернание ингредиент мас. Е тели раствора Количество воды,от4ильтровавнейся чере.
«орк смз че ез!
«1
Силикат натPRR
Хяористый кальций
СНС 1/ lO Ф, дПа см
2 ч
Предлагаемые
0,4 2,0
2 0 ° 5 . 2,5
3/4
1 5 l0
2,0 — - 17
5/8 10
4 06 35
3,0 " - 33 1О/14 7,3
5 07 40 35 . - - 47
7/8 7,3
Известный
S 0,3
2,0 з 0,25 6 . 0/4
11,3
7,5 16 0 22,0
Таблица 2
Пример
Содернание ингредиентов, масЛ
Показатели раствора
Хлор ис- Барит тый кальций
11GK-1 1 оэц
CHC Ф, С
1/10 сиз
gila
Силин ат натрия
Хромо вые,с г/смз квас
Предлагаемые
0,4
10 1 ° 45 4/7 13 О, 22
17 1 ° 50 6/9 8 0,06
1,5 70
2,0 74
2,0
0,5
2,5
24 1 ° 48 8/14 6 0,05
31 1,51 10/17 5 0,03
72
0,55 Э,О
2,5
Э,5
4 0,6
5 0,7
3,0
71
40 1,49 10/12 5 0,03
3 5
4,0
Известный
72 20 025 7 148 2/4 9 04
О,Э
ВНИИПИ Заказ 4903/16 Тираж 634 Подписное.
Филиал ППП "Патент", 2 .Ужгород, ул.Проектная, 4
3 0,55 Ý,Î 2,5 - - 21 8/10 8,4
7,5 13,0 20,0
3,4 7 ° 4 14 7
2,6 5,Э 13,5
2,0 4,4 10,0
1,8 4,0 10 3