Эмульсионный буровой раствор

Эмульсионный буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам для бурения в сложных горно-геологических условиях. Цель - повышение ингибирующих свойств за счет снижения фильтрации и повышение минерализации водной фазы, седиментационной и агрегативной устойчивости раствора при солевой и сероводородной агрессии. Эмульсионный буровой раствор имеет следующее соотношение ингредиентов, мас.%: углеводородная фаза 5,0-15,0

карбонат кальция 6,0-14,5

хлорид железа (III) 5,0-12,0

оксид кальция 1,5-4,5

моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов 0,5-1,5

минерализованная вода остальное. Дополнительно буровой раствор содержит бентонит (1,0-2,5 мас.%). В качестве стабилизатора раствор содержит углеводородорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество на основе моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов. В качестве соли железа используется хлорид железа (III). Раствор позволяет качественно бурить скважины в сложных горно-геологических условиях, в неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях при проявлении сероводорода и углекислого газа. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

COlO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4492435/31-03 (22) 12.08.88 (46) 15. 12 .90. Бюл . N 46 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина (72) Л.К.Мухин, В.Л.Заворотный, Н.H.Åôèìîâ и Н.А.Гладких (53) 622.243.144.3 (088,8) (56) Харин Н.Ю., Тимошенко В.И., Реновал А.Б. Феррокалиевые буровые растворы с малым содержанием твердой фазы: Тезисы докладов V Республиканской конференции по физико-химии, технологии получения и применения промывочных жидкостей, дисперсных систем и тампонажных растворов. — Киев: Наукова думка, 1981, ч.J, с. 92.

Ангелопуло О.К. Минерализованные буровые растворы с кондеисированной твердой фазой: Автореф. дис. на соиск. степени д.т.н./ МИНХ и ГП . — М., 1981, с. 37. (54) ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам для бурения в сложных горно-геологических условиях.

Цель — повышение ингибирующих свойств

sa счет снижения фильтрации и повышения минерализации водной фазы, седиИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам для бурения в сложных горно-геологических условиях.

Цель изобретения — повышение ингибирукздих свойств, эа счет снижения

2 ментационной и агрегативной устокчивости раствора прн солевой и сероводородной агрессии. Эмульсионный буровой раствор имеет следующее соотношение ингредиентов, мас.X: углеводородная фаза 5,0-15,0, карбонат кальция

6,0- 14,5; хлорид железа (III) 5,012,0, оксид кальция 1,5-4,5, моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более

5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов 0,51,5, минерализованная вода остальное.

Дополнительно буровой раствор содержит бентонит (1,0-2,5 мас.7). В качестве стабилизатора раствор содержит углеводородорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество на основе моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов. В качестве соли железа используется хлорид железа (IIX).

Раствор позволяет качественно бурить скважины в сложных горно-геологических условиях, в неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях при проявлении сероводорода и углекислого газа. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. фильтрации и повышения минерализации водной фазы, седиментационной и агрегативной устойчивости раствора при солевой и сероводородной агрессии.

Буровой раствор в качестве ПАВ содержит углеводородрастворимое неионногенное ПАВ, а в качестве соли

1613475 увеличение его выше 2,57 нецелесообразно, поскольку это перестает оказывать существенное влияние на седиментационную устойчивость, а приводит лишь к нежелательному росту вязкости и структуры раствора.

Предложенный эмульсионный буровой раствор позволяет качественно бурить

10 скважины в сложных горно-геологических условиях, неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях при проявлении сероводорода и углекислого газа ° железа — хлорид железа (ZZZ) при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углеводородная фаза 5 0-15, О

Карбонат кальция 6, 0-14, 5

Хлорид железа 5,0-12,0

Оксид кальция 1,5-4, 5

Углеводородрастворимое неионогенное

ПАВ (On-4, ПМС-200А, 0,5-1,5

Г КЖ- 94М, АФ-4 )

Минерализованная вода Остальное

Для повышения седиментационной устойчивости раствора при его утяжелении он дополнительно может содержать 1,0-2,5 мас./ бентонита.

Буровой раствор готовят следующим образом.

В 100 мл дизельного топлива при перемешивании вводят 80 r мела, а затем 400 мл 157.-ного водного раствора хлорида железа и 307-ного хлорида кальция, по окончании реакции добавляют 20 r извести и требуемое количество ОП-4 (8 г). После тщательного перемешивания на смесительной установке "Воронеж" замеряют показатели свойств раствора.

Перед утяжелением в раствор вводят при перемешивании требуемое количество бентонита (8 r), а затем барит.

Ингибирующие свойства оценивают по коэффициенту разупрочнения образца саригюхского бентонита в растворе.

Результаты лабораторных испытаний по выбору граничных значений компонентов и для различных ПАВ, углеводородов и солей для минералиэации приведены в табл.1. Показатели свойств растворов полученных на ОП-4 и неонол

АФ-4 идентичны.

Как видно из табл. 1 и 2 эмульсионный раствор обладает лучшими ингибирующими свойствами по отношению к неустойчивым горным породам. В отличии от прототипа раствор утяжеляется баритом, сохраняет седиментационную и агрегативную устойчивость при бурении солей и горизон тов, со- 50 держащих агрессивные газы СО и Н Б.

В табл.2 приведены данные по обоснованию граничных значений бентонита.

Уменьшение бентонита менее 1,07 приводит к снижению седиментационной 55 устойчивости бурового раствора, а

Формула и з обретения

1. Эмульсионный буровой раствор, содержащий углеводородную фазу, стабилизатор, соль железа, карбонат кальция, оксид кальция и мннерализованную воду, отличающийся тем, что, с целью повышения ингибирующих свойств за счет снижения фильтрации и повышения минерализации водной фазы, седиментационной и агрегативной устойчивости раствора при солевой и сероводородной агрессии, он содержит в качестве стабилизатора углеводороцорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество на основе моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов, а в качестве соли железа — хлорид железа (1Т?) при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ж:

Углеводородная фаза 5-15

Карбонат кальция 6,0-14,5

Хлорид железа (ZZX) 5-12

Оксид кальция 1,5-4,5

Мо ноал килфе нило вые эфиры полиэтиленгли" коля с числом оксиэтильных групп не более 5 или углеводорастворимые кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов 0,5-1, 5

Минерализованная вода Остальное

2. Раствор по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что.он дополнительно содержит 1,0-2,5 мас.7. бентонита.

1613475

cn cQ Ф (1

Cg СЪ С Ъ С.Ъ

О СО-О ОИ -Ъ

С 4 N С Ъ СФЪ»Ф 1»Ъ <Ъ

СФЪ !

М - -- И

- И И в в в а оооо

СЧ О СЧ СЪ И О СО

И .Ф И И И И л a a a a в а

О ОООООО

И

N а f о

1

a o cn o л л в о о о сп О И И С Ъ О

a a е е л л О л О л - О

О в

cd !

С х иИИ Э

ЮЮО Й

Э

K О о л

1-

Э и

I 1 о=

1- I !

1 о а

I x

1Х о ф и! Я ! о

ИИИ

В в а оо-о сии в в л

О ОИОООО

С Ъ О1 Сч

ИСЧ СЪ

ООИ

СФЪ С 4 СЧ о

Ю 1

Оо

И 4 СЧ л и ьи

Ьб О О а

N СЧ О сО

ЮЮ в O

СЧ N

o o

СЧ

СЧ N о о

О ОЪ

СФ) N

ОО

Ф СО оoz

00 С Ъ СЧ

Сч СЧ

Ю о

X а ТФ

С4 1 и и

М A о О О а В

С 4 N О О ол

ЭИ к м

" 5

5 х а х

Э cd cd I х Pl tf 1

Уеф

° -4 и с4

v v

1б °

СО. О î е ф

Nu ъО О О в

СЧ СЧ О О

ИИ О О а В В в

NNNN

ИИОО

I е

I ф оооо

ИИИИ

< Ф о X

1 о 1

° Ф

Ф î л

I 1 х х

1 I х х

o o

СЛ NCn c4W W с4О c4 O хихихх оо

I х

1 1 х х оо

\Ф С

1 х 1

1 х х !

С Х

f & о о сО 1O

Э ф о а сО Ю о о х х !

С hC

I» f о о

1О Ю ф а О, lO cO о о

И И 4 и у в ф

cd

F и о и л л в е л в

° Ф

CCc Oc л а

СЧ N

ОЪ

С 4

О СЛ л в

ИИО ОО ОЪ

° ° ° ° ° °

N N Сч СЧ

Сч Сч

ЭЭЭЭ

С 1 ииии оооо

1 Х Х Х

1 ФСЪ

Ф4 ! v

1 Э

1 ЬФ

° в а в

СЛ Ch О1 О\

ОО О-- -- в а л a a в

N N Оъ Ol CCc Ch

Ф

° °

° ° !

» х

1 ФЪ ! о

О О

Ф °

К Ф»

ИИ оооо х х х и О О О

a ° в

Л В

Ф и

Lll

P A о о ф ф

i» и и

С!! ф

С4 Р4 а а о о ф ф

Е 1и и ф ccl

С!Ф 04

I

1 !ч

I

М

Е»

3 х

o e л в

И СЧ а а

СЧ N в

СЧ оо л а

ИИ

a ° В

СЧ С 4 С 4 лсОО ОС 4 С Ч

С!! 1

О, 1

1 о

С о ф I ю l

1 о

С» 1 о х х I

О х 1

u I

М I о о х

Щ

Фх о ф х ф

cd о о а и

1 >э

1 —.

l 1 е

1 Ь4

1 — ——

1 С Ъ! е ф въ

1 — — — Ф

I Э о х х

Э

СФ о х о

1 Э х

I ! о

1 Э

v ——

ИО О0

СЧ С Ъ С Ъ С Ъ 1 1 I N ИСЪ

- ИИИИ в л в в л

OOOQOO 1

О сп сч о со о0

В ° Л ° ° В

О ОО ОСО

Ф 1

dJ

И

1 1 о=

1 ! Ъ !

О в

iООOOOИ

Э

oo X

-Ф И ccj О m o- a>

-СЪЪЮХ

OOOOO

О СО с0 Ф- О

СЧ - С Ъ

О И О О О

° ° ° ° а

N N СФЪ И О1

ОИИС0 ! о х о эхххх

moooo и — — ио то в в a a л л е о----осч и ссс Ф и и О О в е а л a a л

-NNaaV

О 1ОООО л в a a е е а

e CCc Cn N N e cn

ОИИОО л a a в в

- И И

- о о о о е в л в а

СЧИИЕ О

-Ncn

Ф

X л- сФъ х --о асъ - с ъ

СЧ С1Ъ

O -СЧСЪ л 111 э о

X х ф э о ф ф о

cd И а 11О Э о х о ц х m

Э с6!

» и

Э k(о э

Х О,,О 1:

v x

uv с4 (ф

u z

I сО I а е

I в

СЧ I!

N

N 1

1613475

1 ! Q

1

Л СО а а

< Ь о о а а

cn o

3 (6 !

И

Д Е -1 1 а

Ь0

1 (Р

О

)х о

Р1 и хо ф A ом

Э х

С \ ((1 С 1 Р1 а л а ос -оо(6 а о (Р

E и (6 а

1

CV

° — К, ) ! (О С Ъ л о о (ч -

° — (Г

° () -Ф

С 1

W 0Î (»

CV O о х х cv о х

:т

cd 00

f» c4

6!

X и о (» о (0 о оао с о (» С Ъ С Ъ С"1 (»1 С Ъ а оооо

O CV С 1 С ооо а- (»1 еллл о о х х о х

0 ((л г л

0О л а

Cjc СЬ

С"! CV w о (С о л ° ° л а а а (4 о о а л о о

С 1 СЧ о

О1

1 Х х х

0j О

Ю !» со О л л о о (-\ о х х

dJ (0О 0О

° а оо (о и с6

X (Р х

i»

U о () (4 (4 а л

Са\ Сс\ (6 (0

E и о

cQ и х

И ю

f» v о ю

lO »»

Р! аи

Щ °

O U (6

Qj X

5 л о

+ е4 (11 -(v v

cd ЬО 1

v Х

f4 4

° °

О О I с6 (6 1

X X 1

Л (С

+ + 1

С Ъ С Ъ

1» t л а

СЧ (4 (Р

cd

E и

O о

1 Ь л о л а О О

С»Ъ (»1

° °

И И

О1 О1

° а л л о о о а а 1» л о

Ь о

Р!

О а а (6 сО л-- р, оооо

И и а а о о

Ф Р!

& f»

О О (6 с!» с!4 а а I о о

Р\ ф 1

f E» 1

U О 1 (6 «6 1

Р» С4 1

1

1 !

1 .L О Ю л л

QO cO 4 С»3 (Г1 iО Л (О Ch х 1

1 1 ! о

1 -X

1 Ф U

1 — — — — — 3 о щ

«!х

v a о

О

1 I — 1

6 ! (О б

1 х к

cd 1 х (6!

1 а х 0(1

Э Р! О

Х (0 (0

I У

1-.

1 о

lj и

1 — .!

О ЛСООО

Л С 1 а л а а

1-оооо х а с6 а ОOOсО л а а A! оосоо

g x

go oo ф а «»»

X о

k(0О С О а о- о

В о

Р! о а

ОО О л л

С»1 ) х

f о

Ю (6 а, осоо

«о

5 ло а л о и(И

С! -6 (1 Ь

- лил

° а л а оооо