Способ очистки глинистого бурового раствора

Способ очистки глинистого бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтегазовой промьшшенности. Цель - повьгшение селективности и степени очистки утяжеленного глинистого бурового раствора (ГБ) за счет укрупнения тонкодисперсных частиц его твердой фазы. Для этого сначала готовят реагент-флокулянт, в качестве которого используют смесь поверхностно-активных веществ сульфонола и эмультала в соотношении 1:3 - 1:5. Затем эту смесь вводят в циркулирующий ГБР .в количестве 0,3-0,5% от объема ГБР. После этого отделяют выбуренную породу механическим способом. 4 табл. и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (11 4 С 09 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕ(".Ю " "

1) " ., Ä13

ИЪЛ40 Ф" А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3923173/23-03 (22) 15.04.85 (46) 23.03.87. Бюл. В !1 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Л.В.Медведева, О.В.Афутина и В.С.Шаулов (53) 622.243. 144.3 (088.8) (56) Резниченко И.Н. Приготовление, обработка и очистка буровых растворов.-М.: Недра, 1982, с. 145.

Булатов А.И. и др. Технология промывки скважин. -M. Недра, 1981, с,159.

Иванников В.И. и др. Полимер;бентонитовые растворы с малым содержанием твердой фазы. Совершенствование технологии буровых работ; Труды

ВНИИБТ. М., 1979, вып.45, с. 30-36.

„.SU,, 1298234 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение относится к нефтегазовой промьппленности. Цель — повышение селективности и степени очистки утяжеленного глинистого бурового раствора (ГБР) за счет укрупнения тонкодисперсных частиц его твердой фазы. Для этого сначала готовят реагент-фпокулянт, в качестве которого используют смесь поверхностно-активных веществ сульфонола н эмультала в соотношении l:3 — 1:5. Затем эту смесь вводят в циркулирующий ГБР в количестве 0,3-0,5Х от объема ГБР.

После этого отделяют выбуренную породу механическим способом. 4 табл.

1298234

Номер состава смеси

Показатели аствова

Водоотдача з см

Вяз- СНС )/10, кость, мг/см

Плотность з

Состав раствора

27 38/75

52 . 16

Р 1 + 0,3 об.7 смеси с:э !:3

В + 0,2 об.7 смеси с:э = 1-.4

23 28/60 4,8

1,6

Ф 1 + 0,3 об.7. смеси с:э = 1:4

20 24/48 4,2

1,6

19 23/41

4,1

1,6

l! 1 + 0,3 об.Х смеси с:э 1:5

Р 1 + 0,3 об.Х М-:14 (в виде 5Х-ного раствора) 31 40/76

4,2

I 6

Глинистый раствор,%: глина 4,5; барит 50;

КССВ-23; вода — остальное 37

41/80

5,5 2,2

Изобретение относится к нефтяной н газовой промьппленности, а именно к очистке глинистых буровых растворов от выбуренной породы.

Цель изобретения — повышение селективности и степени очистки утяжеленного бурового раствора за счет укрупнения тонкодисперсных частиц

em твердой фазы.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят смесь сульфонола с эмульталом в соотношении 1:3-1:5 ° Вводят смесь в циркулирующий буровой раствор в количестве 0,3-0,5Х от объема бурового раствора. Отделяют выбуренную породу механическим способом.

Для осуществления способа используют сульфоиол, эмультал, бентонитовый глинопорошок, баритовый утяжелитель, конденсированную сульфит-спиртовую барду КССБ-2 и флокулянт

М-14. Для определения влияния

Глинистый раствор, Х: глина 5; барит 40;

КССБ-23; вода — остальное

Ф + 0 5 об.7 смеси с:э = 1:4 предлагаемого флокулянта на буровой . раствор приготовляют три смеси сульфонола с эмульталом в соотношении l:3, l:4, l:5 и 57.-ный раствор полимерного флокулянта M-14 по известному способу. Приготовляют утяжеленный глинистый раствор (вода+

+ бентонитовая глина + баритовый утяжелитель) с условной вязкостью

30 с, обрабатывают его конденсированной сульфит-спиртовой бардой КССБ-2 в количестве 3 об.7..

Приготовленный раствор делят на ц 14 ч., одну часть раствора оставляют в исходном виде для сравнения (составы 1 и 8) другую часть обрабатывают полимерным флокулянтом по известному способу (составы 7 и 14), остальные

10 ч. — разными количествами смесей сульфонола и эмультала в различных соотношениях (составы 2-6 и 9-13). . Состав и свойства глинистых растворов представлены в табл.1

25 Таблица 1

24 30/63 5 0 1,6

22 26/50 4,3 1,6

1298234

Продолжение табл., !

Показатели раствора

Номер состава Состав раствора см,,еси!

0,3 об.Х смеси

1:3

Р 8+ с:э =

35 35/69 5,1

2,2

0,2 об.Х смеси

1:4

М 8+ с:э =

10!

1- 8 + с:э =

0,3 об.7 смеси

I:4

0,5 об.7 смеси

1:4

8 + с:э =

0,3 об.7. смеси

1:5

В 8+ с:э =

30 29/57

4,4 2,2

Р 8 + 0,3 об.7 смеси

M-I4 (5Х-ный раствор) 45 48/102 4,4

2,2

П:,р и м е ч а н и е. С вЂ” сульфонол; Э " эмультол.

Т а блица 2

Состав раствора

Высота осадка мм

В емя мин

c j

4 6 5 9,5 12,25

8 11,8 17,2 23,8

9 12,5 19,1 24,3

7 84 124 !54

5 8,0 II 0 13 0

8 11,5 15,0 17,0

Из табл.! следует, что смеси сульфонола с эмульталом, предлагаемые в качестве реагента флокулянта, уменьшают условную вязкость на 3-8 с по сравнению с исходным глинистым раствором, а по сравнению с известным раствором — на 7-12 с; снижают .

СНС 1/10 на 8-15/12-34 мг/см по сравнению с исходным глинистым раствором, а по сравнению с известным ф раствором — на !Π†/13-35 мг/см уменьшают показатель фильтрации Ф на 0,2-1,1 мл.

Наиболее эффективно действует смесь сульфонола с эмульталом 1:4. 4

Оптимальная добавка составляет

0,3 о6.Х, увеличение до 0 5 об.7. не дает значительного эффекта, поэтому нецелесообразно.

Флокулирующее действие предлагае- 5 мых смесей оценивают по кинетике оседания частиц твердой фазы из утяжеленного глинистого бурового раствора по следующей методике: 100 мл исследуемого раствора интенсивно перемешивают в течение 3 мин, отбира" ют 50 мл раствора, помещают в плоскодонный мерный цилиндр, доводят объем водой до 500 мл и определяют

Вяз — СНС 1/1 О, Водо- Плоткость, мг/см отдача ность, ч с 3 ./ Э

32 31/60 4,9 2,2

28 28/54 4,2 2,2

28 27/50 4,2 2,2 кинетику оседания частиц твердой фазы.

Кинетика оседания частиц твердой фазы глинистых раствооов поиведена в табл. 2

10 30 60 90 120

3 7 9,2 14,5 18,25

3 7 9,8 15,0 19 5

3 8 10,5 16,0 21,4

5 1298234

Продолжение табл.2 с

Сосысота осадка, мм тав раствора

Время, мин

10 30 60 90

120

10 4

9 12ю0 1610 21 ь8

Из табл.2 видно, что предлагаемый го реагент-флокулянт способствует увеличению скорости оседания частиц на

20-35% по сравнению с известным флокулянтом .И-14 (состав 7 и !4) и с исходным глинистым буровым раствором (состав 1 и S).

Наиболее эффективно действует смесь сульфонола с эмульталом в соТаблица 3 ракционный состав крупки осле диспергирования мас.%

Состав раствора е меее 3 мм 2-3 мм 1-2 мм

5,0

33,4

16,2

12,2

65,36 22,72 30,32

12,32

19,3

71,8

27,2

25,3

80,82 30,12 29,0

21,7

20,2

31,8

30,2

82,2

21,4

70,16 24,16 24,16

16,1

56,28 18,14 20,04

-м

В глинистом растворе без добавки реагента-флокулянта сохраняется в неднспергированном виде лишь 33,4% крупки от введенного количества. При

11 6 11 14,0 17 5 26,3

12 6 9 13,5 18 0 27,0

13 5 9 12,0 16,5 22,2

14 3 8 9 5 14 8 19 7

Из представленных данных следует, что растворы, обработанные предлагаемым флокулянтом, характеризуются высокой ингибирующей способностью, отношении 1:4, оптимальная добавка которой составляет 0,3% от объема бурового раствора.

Определение ингибирующей способности проводят по воздействию обработанного флокулирующей смесью глинистого раствора на майкопскую глину в виде крупки по следующей методике: майкопскую глину в виде крупки размером частиц 3 мм в количестве 5% (25 г) вводят в 500 мл испытуемого раствора (составы растворов приведены в табл.1) при 80 С и перемешивают

4 ч. Затем раствор пропускают через систему лабораторных вибрационных сит размерами ячеек 3,2 и 1 мм. Отделившиеся на ситах фракции глины

° высушивают до постоянного веса при о

105 С и определяют их процент по отношению к введенному количеству глины. Ингибирующий эффект оценивают по отношению количества глины, оставшейся на сите с ячейками 3 мм, т.е. совершенно не диспергировавшейся глины к общему количеству введенной глиняной крупки. Полученные результаты представлены в табл. 3..

1298234

Таблица 4

С су ф эмультол

Показатель гидрофильности

83 88 87

Составитель В.Борискина

Техред N. Ходанич Корректор А.Тяско

Редактор Н.Рогулич

Заказ 860/25

Тираж 634 Подписное ВпиИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 введении в раствор смеси сульфонала с эмульталом в соотношении 1:3-1:5 количество недиспергированной крупки увеличивается в 2,2-2,5 раза. Ингибирующий эффект предпагаемого .реа- 5 гента-флокулянта на 20-307 превосходит ингибирующий эффект известного реагента флокулянта N-14, Из предлагаемых соотношений больший ингибирующий эффект оказывает смесь сульфонола с эмульталом 1:4, в оптимальном количестве 0,37. от объема бурового раствора.

Об укрупнении,тонкодисперсных частиц свидетельствуют два показателя: скорость оседания частиц десятикратно разбавленного водой утяжеленного бурового раствора, а также масса крупки и ее фракционный состав после диспергирования. Повышение 20 скорости оседания частиц, незначи-: тельная потеря массы крупки и больший размер частиц крупки после диспергирования свидетельствует о том, что степень очистки возрастает за счет либо укрупнения частиц, либо эа счет предотвращения измельчения больших размеров с последующим их удалением на ситах.

Оценку поьышения селективности очистки утяжеленных буровых растворов определяют ио изменению характера поверхности баритового утяжелителя.

Поскольку причиной флокуляции ба- 35 с ритового утяжелителя в буровых растворах на водной основе является гидрофобизация его поверхности, по степени гидрофобизации можчо судить и о степени селективности действия флокулянтов. Чем выше показатель гидрофильности барита, тем выше и селективность действия флокулянта в утяжеленных буровых растворах.

Исследование проводят по методике определения показателя гидрофильности модифицированных баритовых утяжелителей. В качестве ПАВ вводят смеси сульфонола с эмульталом. Результаты исследований представлены в табл .4.

Из представленных данных следует, что при использовании в качестве флокулянта смесей сульфонола с эмульталом не происходит гидрофобизации поверхности барнтового утяжелителя, т.е. барит остается гидрофильным, и предлагаемый флокулянт не способствует выведению его из системы бурового раствора на виброситах и в при мных мерниках.

Формула изобретения

Способ очистки глинистого бурового раствора, включающий введение в глинистый буровой раствор реагентафлокулянта и механическую очистку его от выбуренной породы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности и степени очистки утяжеленного глинистого бурового раствора за счет укрупнения тонкодисперсных частиц его твердой фазы, в качестве реагента-флокулянта используют смесь поверхностно-активных веществ сульфонола и эмультала, в соотношении от 1:3 до 1:5 и вводят в раствор -в количестве от 0,3 до

0,5Х от объема глинистого бурового раствора.