Безглинистый буровой раствор

Безглинистый буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

БЕЗГЛИНИСТЫЙ -БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий полиакриламид и воду, отличающийся тем, что, с целью повьвпения его сероводороднейтрализующей способности, смазочных и противоизносных -свойств и удерживающей способности, раствор дополнительно содержит сульфат алюминия и фтористый натрий при следующем соотмас .%: ношении компонентов. 0,05-0,20 Полиак риламид 1-25 Сульфат алюминия 0,25-10,00 Фтористый Остальное Вода

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

IIHVMCI

РЕСПУБЛИК зЮ С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г СССР

Пе ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ЬПЪ9 (21) 3571700/23-03 (22) 01. 04.83 (46) 30.10.84. Бюл.- В 40 (72) Б.А.Андресон, Г.П.Бочкарев, С.М.Ахмадеева, Э.И.Огаркова, З.М.Шахмаев и И.В.Утяганов (71) Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.243.144.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 692848, кл. С 09 К 7/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 138550, кл. С 09 К 7/00, 1960 (прототип).

„Я0„„1121281 A (54) (57) БЕЗ JIHHHCTblA БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий полиакриламид и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его сероводороднейтрализующей способности, смазочных и противоизносных -свойств и удерживавщей способности, раствор дополнительно содержит сульфат алюминия и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Полиакриламид 0,05-0,20

Сульфат алюминия 1-25

Фтористый натрий 0,25-10,00

Вода Остальное

1121281

Изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть испс пьзовано при бурении нефтяных и газовых скаважин, в том числе при вскры1ии продуктивных отложений, а также при

I глушении скважин для проведения подземного капитального ремонта.

Известей состав безглинистого бурового раствора, содержащий хлористый алюминий, нефть, карбоксиметил- 10 целлюлозу, каустическую соду, хлористый магний и Воду (1 g.

Недостатками этого раствора являются наличие в составе раствора нефтепродукта, что делает невозможным 15 ю его применение при бурении разведочных скважин, поскольку искажается интерпретация геофизических исследований (применение нефтепродукта повышает пожароопасность и не отвечает 2п требованиям охраны окружающей среды), высокие величины структурно-механических показателей, что ухудшает очистку раствора от частиц выбуренной породы и условия работы долот и в 25 целом обуславливает резкое снижение скорости бурения скважины, относительно высокая плотность раствора, не позволяющая использовать его при бурении скважин в условиях аномально низких пластовых давлений.

Наиболее близким к предлагаемому является буровой раствор, содержащий с целью снижения фильтрационных и реологических показателей, а также для осаждения выбуренной породы полиакриламид от 0,001 до десятых долей процента от объема раствора и воду Г23.

Недостатками этого раствора яв- 4 ляются низкое качество — высокий показатель фильтрации, низкая удерживающая способность, низкий диапазон изменения плотности, низкие смазочные и противоизносные свойства; низкая 4 сероводороднейтралиэующая способность подверженность полиакриламида микроI биологической деструкции, вызывающей резкое снижение качества раствора.

Цель изобретения — повышение серо50 водороднейтрализующей способности, смазочных и противояэносных свойств при одновременном снижении фильтрационных свойств и повышении удержи- вающей способности раствора °

Поставленная цель достигается тем, что безглинистый буровой раствор, содержащий полиакриламид и воду, дополнительно содержит сульфат алюми- . ния и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.X:

Полиакриламид 0,05-0,20

Сульфат алюминия 1-25

Фтористый натрий 0,25-10,00

Вода Остальное

Пример 1. В 500 см воды при перемешивании вводят 2 г порошкообразного полиакриламида (ПАА) и перемешивание продолжают в течение

30 мин до полного растворения ПАА.

Затем вводят также при перемешивании

250 г сульфата алюминия и l0 г фтористого натрия, затем доводят объем раствора водой до 1000 см и перемешивают еще 10-15 мин.

Во, время приготовления раствора необходимо контролировать рН вЂ” через

20 мин после введения сульфата алюминия (в зависимости от концентрации соли он равен 3-5) и после введения фтористого натрия. Последний вводится в количестве, обеспечивающем рН рав- ным 6,5-7, Фтористый натрий является в какойто степени токсичным веществом, но в растворе он взаимодействует с сульфатом алюминия, образуя комплексное соединение Иа (A1F

Количество фтористого натрия вводят в стехиометрическом соотношении с сульфатом алюминия, так как избыток ведет к частичному растворению структурообразующей гидроокиси алюминия образуемой при взаимодействии ПАА с сульфатом алюминия и, как следствие, к резкому снижению качества бурового раствора — росту фильтрации.

Свойства предлагаемого бурового раствора с различным содержанием компонентов приведены в таблице.

В экспериментах используют два типа буровых растворов: в примере 1 — растворы, приготовленные на пресной воде, в примере 2 - растворы, приготовленные на минерализованной (пластовой) воде плотностью

1,14 г/см, отобранной из скважины

Арланского нефтяного месторождения.

Для сравнения также готовят известные растворы.

1321283

СЧ л

О О л л

О О

3, 1:

Э

Р3

О

О

Ф е

1 CI

0 0 л

О Ю

О

Ы

Э

1 ж

О

О

О

О

D л с Ъ

И О л л еЧ ю е» С«Ъ

И л (Ч

И л К)

О с Ъ

О Э

Ое л

О

И

A сО сО л л

О1

О л

° е °

01- О

СЧ л

О

° Ц

CO л л е»

03

О

Ц о

И л л со л

О л

СЧ л

И

О ОО еЧ еЧ ал л л е

CO ОЪ л л л

Ch

00 еО Ch

О

М е

Е 3

0 О

И

О

И

О О л л л

00 л л л ф л

ОЪ CO 0

О !

cd

Р о сс

i»

cd

I

I

1

I

1

И л О еЧ е»

И л

СЧ

I е» л л

О О

И

О л

И

О л

D еЧ л л

О О

1 к

Ь

О

И х

Е»

О !

Щ

Э

О

О

Э Я

1- 4! л

I

1 е»

I !

Э

О

О

4

О

О ее ф е

О 0 л Э

0l

Ю

IA

Э

0

О

I цр со

Э О . Ч.

1- 0

ы о„ь

f» Е»е °

О 0ее 4

1 &е !!

4 g 0w

О cd О е Эх z

:1 co - с.ъ л 1

CO еО л - 1

О О О D О О л е л л л

О D О О О О

1 е- Се) CV ч> л

Оi Л И CO И И О I л л л л л л л л

Ф О е е ее1 еО 1

СЧ В И . ОЪ D e СЧ Л л л л л л л л л ееЪ «Ч «Ч Ф ееЪ СЧ еЧ

И л л л

01

И.

СЧ л

I О И О 1

1 - - сЧ 1 е е»

1121281

Составитель В.Ягодин

Техред С.Мигунова Корректор Г.Orap

° Редактор Н.Киштулинец

Заказ 7887/18 Тираж 633

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Как следует из данных таблицы, предлагаемый безглинистый буровой раствор обладает более высокими смазочными (на 35-537) и противоизкосными (на 19-41X) свойствами по

4 сравнению с прототипом. Важным преимуществом предлагаемого бурового раствора является также высокая,поглотительная способность по отноше:нию .к сероводороду, которая в 2,8—

6 раз выше, чем у прототипа.

У предлагаемого раствора более широкий диапазон изменения плотности (1,01-1,28 г/см ), чем у прототипа.

Кроме того, раствор обладает значительно меньшими величинами фильтрации и большими величинами статического напряжения сдвига, которые практически не изменяются под действием минералиэованной среды.

Оценка смазочных и противоизносных свойств производится с помощью прибора Тимкена (фирмы "Бароид"). Методика .работы на данном приборе предусматривает определение величины силы тока, которая пропорциональна коэффициенту трения при взаимодействии под определенной нагрузкой металлической пары (вращающегося кольца и . неподвижной призмы) в среде испытыва- емого раствора. Чем меньше сила тока. э (коэффициент трения), .тем лучше смазочные свойства бурового раствора.

Противоизносные свойства оцениваются по величине площади "пятна" износа, образуемого на грани стальной призмы в результате его контакта с вращающимся кольцом. Площадь "пятна" износа определяется с помощью микроскопа, имеющего окуляр с делительной линейкой. !

Определение поглотительной способности по отношению к сероводороду проводят согласно известной методике иодометрического химического анализа.

Таким образом, основными преимуществами предлагаемого безглинистого бурового раствора перед известным являются обеспечение более высокой сероводороднейтрализующей способносI ти, высоких удерживающей способности, 1 смазочных и противоизносных свойств, низких величин показателя фильтрации.