Буровой раствор

Буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий, глинопорошок, карбоксиметилцеллюлозу, неорганическую соль, полимерную до|бавку и воду, отличающийс я тем, что, с 1;елью улучшения качества бурового раствора за счет снижения его растепляющих свойств, в качестве полимерной добавки раствор содержит полиакриламид, а в качестве неорганической соли хлористый калий при следующем соотношении ингредиентов , мас,% Глинопорошок 2,0-4,О Карбоксиметийцеллюлоза0 ,5-1,0 Полиакрипамид0,1-0,3 Хлористый калий0,5--1,0 ВодаОстальное S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) С 09 К 7 02

««« .«=««

«« «

С

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ j

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3517064/23-03 (22) 11.08.82 (46) 23.02.85. Бюл. W 7 (72) П.Г. Дровников (71) Красноярский отдел бурения и испытания скважин Восточно-Сибирского научно-исследовательского института геологии, геофизики и мине.рального сырья (53) 622.243.144.3(088.8) (54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащйй, глинопорошок, карбоксиметилцеллюлозу, неорганическую соль, полимерную добанку и воду, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества бурового раствора за счет снижения его растелляющих свойств, в качестве полимерной добавки раствор содержит полиакрнламид, а в качестве неорганической соли хлористый калий при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х!

Глинопорошок 2,0-4,0

Карбоксиметипцеллюлоза 0,5-1,0

Полиакриламид 0,1-0,3

Хлористый калий 0 5-1,0

Вода Остальное

1141109

1,0

Для снижения температуры замерзания бурового раствора до -10 С он

0 дополнительно содержит хлористый 55 кальций или этиленгликоль в количестве 6,0-12,0 мас.% от массы раствора °

Изобретение относится к добыче нефти и раза при бурении глубоких скважин в многолетнемерзлых породах.

Известен буровой раствор, стабилизированный органическими компонен- 5 тами, взятыми в следующем соотношении, мас.%:

Глинопорошок 20,0

Сода кальцинированная ll0

Органический стабилизатор 1,0 Вода Остальное

Недостатком данного раствора является неудовлетворительная моро" .f5 эостойкость при отрицательных температурах, что способствует растеплению стенок скважины и обваливанию горных пород.

Известен буровой раство1с содержа- 20 щий глинопорошок, карбоксиметилцеллюлозу, неорганическую соль, полимерную добавку и воду, следующего состава, г/л:

Глинопорошок 150 25

КМЦ 5,0

Полиэтиленоксид (ПЭО) 0,0025

Вода, Остальное

Недостатком известного раствора является неудовлетворительное качество 30 из-за растепляемости его свойств (см . табл„ l ) .

Целью изобретения является улучшение качества бурового раствора за счет снижения его растепляющих 35 свойств.

Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержа- щий глинопорошок, карбоксиметилцел- люлозу, неорганическую соль, поли- 40 мерную добавку и воду, в качестве полимерной добавки содержит поли. акриламид, а в качестве неорганической соли — хлористый калий, при следуюшем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глинопорошок 2,0-4,0

Карбоксиметилцеллюлоза 0,5-1,0

Полиакриламид 0,1-0,3 50

Хлористый калий 0,5-1,0

Вода Остальное

Вначале растворяют в воде полиакриламид. Отдельно готовят водный раствор КМЦ-600. Также отдельно готовят пасту глинопорошка. Полученную глинистую пасту при перемешивании вводят в водный раствор ПАА, после чего обрабатывают раствором

КМЦ-600, хлористым калием. В последнюю очередь вводят антифриз — хлористый кальций или тосол 1этиленгликоль). Каждый компонент добавляют после полного растворения предыдущего. Общее время перемешивания составляет 1-1,5 ч.

Пример. Берут 1 r полиакриламида (ПАА)и растворяют в 99 г воды, перемешивая 10-15 мин, Затем 2,0 г глинопорошка затворяют в 180 г воды при перемешивании (10-15 мин). Навеску КМЦ-600 (5г) растворяют в 95 г воды. Хлористый калий массой 5 г растворяют в 95 г воды. Хлористый кальций или тосол массой 50 r растворяюг в 450 г воды.

Приготовленные водные растворы смешиваются последовательно при переиешивании.

Качественные показателилаборатор" ных анализов в соответствии с указанным примером приведены втабл,l (растворы I и 4), Аналогичны условия npul готовлення раствора и при других добавках компонентов (растворы 2-3 и 5-6), Из приведенных в табл. 1 данных видно, что при увеличении содержания ПАА условная вязкость раствора увеличивается и достигает удовлетворительных значений при 0,27,. Вязкостные и структурно-механические показатели также повьппаются при увеличении содержания глинопорошка и достигают оптимального значения при 2%, С увеличением содержания

КМЦ-600 в пределах 0,5-1,0% водоотдача снижается с одновременным снижением статического и динамического напряжения сдвига, а пластическая вязкость несколько повьппается. С увеличением содержания антифриза температура замерзания раствора понижается. Оптимальный расход антифриза составляет 6-12%, Введение в буровой раствор хлористого калия

0,5-1,0% и хлористого кальция или .тосола 6,0-12,0% при бурении предотвращает растепление стенок скважины, повышает морозостойкость бурово3 I I41 го раствора и устойчивость стенок скважинй, сложенных, например, аргил-.. литами.

Сравнительные испытания растворения навесок льда в буровых растворах проводят в равных статических условиях при положительной и отрицательной температурах. Результаты опытов сведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что скорость таяния льда в известном растворе (2) при 5 С составляет о

7,5 r/÷,. в предлагаемом растворе Таблица I

Буровой раствор

Состав раствора ° мас. Ж гл/пор

Йода

ИЩ-600 КС Е . СаС В<

Тосол

0,1

2 О ° 5 0 5 6

3 0,75 0,75 9

4 10 ) 0 12

Остальное

0,2

0,3

0,1

2 0 5

0,5

0,2

3 0,75 0,75

9 и

0,3

4 10 10

Продолжение табл. I б Буровой раствбр

Свойства раствора

Увеличе ние объема

t аргнллитов, Х

-6 ,10 ма 1-10 оПа с рН С,кг/м

Условна вязкост оПа

0/P l 3 23 73 -7, 1,5/2 2,5 2,9 5,3 «8

5/6,10„5 21,0 7,0 -10

О/О

1,) 2 ° 9 7,0

3/4

7 5 .10,5 7,0 !

12,5 39,0 7,0

4/5

- ) 0

1,05 )7

1,06 21

1,11 35

1,06 18

5 1,07 24

6 ),12 41

109 4 при тех же условиях с тосолом6,5 г/ч и без тосола 6,8 г/ч (растворы 1,34l.

При охлаждении растворов до

-lO С известный раствор и нредлагаео мый раствор без тосола теряют по „.)их ность и превращаются в лед (раство- ры 2 и 6).

Скорость таяния льда в предлагае11) мом буровом растворе, охлажденном до о

-10 C,ñîñòàâëÿåò 2,6 г/ч,т.е.ниже почти в 3 раза bio сравнению с неохлажден- ным раствором табл. 2, растворы

5 и I).

1141109

Таблица 2

Исходная масса

Масса льда после нахож-Скорость таяния льда, г/ч

Буровой раствор льда, r

12,4

4,9

7,5

2, Известный

-10

12,5

6,0

6,5

12,5

3. С тосолом

6,8

4. Без тосола

12,0

12,3

2,6

-10

9,7

5. С тосолом

6. Без тосола

-l0

12,5

П р и м е ч а н и е. 1 и 2 " буровые растворы, содержащие глинопорошок, полиэтиленоксид, воду;

3-6 — буровые растворы, содержащие глинопорошок, ПАА; растворы 2 и 6 замерзли и превратились в лед, Составитель Г. Сапронова

Редактор Н, Егорова Техред А,Бабинец Корректор Е. Сирохман, Заказ 445/21 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Температура проведения опыта, ОС денни в растворе в течение 1 часа, г