Полимерный состав для промывки скважин

Полимерный состав для промывки скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению пологоразведочных скважин и предназначено для их промывки. Цель изобретения - улучшение качества состава за счет повышения смазочных свойств. Полимерный состав для промывки скважин содержит, мас.%: полиакриламид (с содержанием карбоксильных групп 0,5 - 1,9%) 0,14 - 0,20

бихромат щелочного металла 0,14 - 0,20

гипосульфит натрия 0,11 - 0,15

карбамидная смола с содержанием метилольных групп 30-34% /КС-11/ 0,5 - 3,0

вода остальное - и готовят его путем смешения водных растворов указанных компонентов. Полимерный состав позволяет повысить производительность буровых работ за счет увеличения механической скорости бурения. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420134/03 (22) 03,05.88 (46) 15.07;91.6юл,¹ 26 (71) Ростовский государственный университет им.М.А,Суслова (72) В.А.Евецкий, А.Н.Костышев, И.М.Давыдов и А.ПбФоменко (53) 622.243. 144.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1239140, кл. С 09 К 7/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1364629, кл. С 09 K 7/02, 1986. (54) ПОЛИМЕРНЫИ СОСТАВ ДЛЯ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки, Цель изобретения — улучшение качества состава за счет повышения смазочных свойств.

Полимерный состав для промывки скважин содержит, мас. :

Полиакриламид с содержанием карбоксильных групп 0,5-1,9% 0,14-0,20; бихромат щелочного металла 0,14-0,20; гипосульфит натрия 0,11-0,15; карбамидная смола с содержанием метилольных групп 30-34% 0,53,0; вода остальное.

Все ингредиенты выпускаются отечественной промышленностью.

Полиакриламид представляет собой высокомолекулярное вещество с молекулярной массой от 3 10 до 6 10 и содержанием карбоксильных групп 0-12%, растворимое в воде. Используется полиак.50 1663002 А1 для их промывки. Цель изобретения — улучшение качества состава за счет повышения . смазочных свойств. Полимерный состав для промывки скважин содержит, мас,%: полиакриламид (с содержанием карбоксильных групп 0,5-1,9%) 0,14-0,20; бихромат щелочного металла 0,14-0,20; гипосульфит натрия 0,11-0,15; карбамидная смола с содержанием метилольных групп 30-34%

КС-11 0,5-3,0; вода остальное и готовят его путем смешения водных растворов указанных компонентов. Полимерный состав позволяет повысить производительность буровых работ за счет увеличения механической скорости бурения.

1 табл. риаламид с содержанием карбоксильных групп 0,5-1,9%, Карбамидная смола с содержанием метилольных групп 30-34% выпускается под маркой КС-11. Она представляет собой сиропообразную жидкость плотностью

1160кг/м и вязкостью 15 с по вискозиметру В3-1, хорошо растворимую в воде, Она содержит 62% сухих веществ, 30-34% метилольных групп и имеет рН 8,5, Экспериментальные работы выполнены путем оценки комплекса обычно измеряемых характеристик с использованием обшепринятых методик и приборов. Плотность ризмеряли пикнометрическим методом,,условную вязкость У — с помощью воронки

ВБР-1, водоотдачу (В) — на приборе ВМ-6, стабильность (Со) (суточный отстой) — с помощью мерного цилиндра, вместимостью

100 мл. статическое напряжение сдвига через 1 и 10 мин (СНС у о) — с помощью при1663002 бора ВСН-3, Смазочные свойства определили по комплексу показателей: коэффициенту трения (,и ), измеренному на машине трения фирмы Бароид, и коэффициенту сдвига глинистой корки (КСК), измеренному на реконструированном приборе СНС-2.

В воде растворяли полиакриламид (ПАА), бихромат щелочного металла, гипосульфит натрия и карбамидную смолу КС11, после чего измеряли р, УВ, В, СНС >/>o и,и. Затем в состав вносили шлам из выбуренного глинистого сланца или бентонит, после чего измеряли р, УВ, В, СНС 1/ю, Со,,и и КСК.

Пример 1. В 992,1 г(99,21 мас. /) воды растворяют 1,4 г (0,14 мас. ) ПАА с мол. массой 3 10 и содержанием карбоксиль4 ных групп 0,5, а затем 1,4 г (0,14 мас. ) бихромата калия, 1,1 г.(0,11 мас. /,) гипосульфита натрия и 4 г (0,4 мас. /) карбамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп 30/. Полученный раствор характеризуется: р =- 1010 кг/м, з

УВ= 20 с, В= 10 см, СНС1/)о= О/О,,и

0,37. В него вводят 50 r (0,5/ мас.о/) шлама из выбуренного глинистого сланца, При этом имеет место коагуляция раствора, в результате чего условная вязкость его возрастает до 45 с, а остальные показатели характеризуются следующими значениями:р= 1040 кг/мз, В= 6 см, CHC1/1о=8/12, дПа, Со= О,,и = 0,38, КСK=0,62, Пример 2. В 991,1 г (99,11мас. О ) воды растворяют 1,4 г (0,14 мас.,) ПАА с мол. массой 3.10 и содержанием карбоксильных групп 0,5/, а затем,1,4 г (0,14 мас. ) бихромата калия, 1,1 r (0,11 мас. /,) гипосульфата натрия и 5 г (0,5 мас. ) карбамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп 30 . Полученный раствор характеризуется следующими свойствами; р =1010 кг/м, УВ=20 с, 8=10 см

СНС1/1о= О/О,,и = 0,36. В него вводят 100 г (10 мас.%) шлама из выбуренного глинистого сланца. При этом свойства раствора следующее: p=1080 кг/м, УВ=24 с, В=5 см, СНС1/1o= О/О, Со= О, @=0,38, КСК= 0,60.

Пример 3, В 975,3 r (97,5 мас, /,) воды растворяют 1,7 г (0,17 мас.o/) ПАА с молекулярной массой 6 10 и содержанием карбоксильных групп 1, а затем 1,7 г(0,17 мас. ) бихромата натрия, 1,3 г (0,13 мас; ) гипосульфита натрия и 20 г (2,0 мас. ) карбамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп 32 Полученный раствор характеризуется следующими свойствами; р = 1015 кг/м, УВ=21 с, B=10 см, СНС1/1о=О/О,,и = 0,27, В него вводят 50 r (5 мас, ) бентонита. При этом свойства раствора следующие:p=1040 кг/м, УВ=-24 с, з

В= 5 см . СНС / о=- Î/О, Со=О,,и = 0,28, KC K=0,48.

Пример 4. В 990,5 г (99,05 мас. ) воды

5 растворяют 2 О r (0,20 мас, ) ПАА с мол. массой 6 10 и содержанием карбоксиль1 ных групп 1,9, а затем 2 r (0,20 мас, ) бихромата калия, 1,5 г (0,15 мас. ) гипосульфита натрия и 5 г (0,5 мас, ) кар10 бамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп 34%. Полученный состав характеризуется следующими свойствами.p=1010 кг/м, УВ=23 с, B=10 см, з з

СНС1/1о=О/О„и =0,36. В него вводят 100 r

15 (10 мас, ) шлама из выбуренного глинистого сланца. При этом свойства раствора следующие: p= 1080 кг/м, УВ=24 с, В= 5 см,СНС1/1о= О/О,Со= О,,и=0,37, КС К=

=0,60.

Пример 5, В 964,5 г (96,45 мас, ) воды растворяют 2 r (0,20 мас, ) ПАА с мол, массой 6 10 и содержанием карбоксильных

6 групп 1,9, а затем 2 r (0,20 мас. ) бихромата калия, 1,5 г (0,15 мас. ) гипосульфита натрия и 30 г (3 мас. ) карбамидной смолы

КС-11 с содержанием метилольных групп

34 . Полученный раствор характеризуется следующими свойствами: р =1020 кг/м, з

КВ=23 с, В=10см, СН С /ю = О/О,,и=0,25. В него вводят 100 г(10 мас, ) шлама из выбуренного глинистого сланца. При этом свойства раствора слеуующие; р =1080 кг/м, з

УВ= 24 с, В=5 см, СНС 1/16=0/О, Со= О,,и=0,26, КС К=0,45, Пример 6. В 959,5 г (95,95 мас. ) воды растворяют 2 г (0,20 мас, ) ПАА с мол. массой 6 10 и содержанием карбоксильных групп 1,9, а затем 2 г(0,20 мас. ) бихромата калия, 1,5 г (0,15 мас. ) гипосульфита натрия и 35 г (3,5 мас.%) карбамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп

34, Полученный раствор характеризуется следующими свойствами: р =1020 кгlм, з

УВ=23 с, B=10 см, СНС / о= О/О, /с =0,25.

45 В него вводят 100 г (10мас,о ) шлама из выбуренного глинистого сланца. При этом свойства раствора следующие . р =1080 кг/мз, УВ=24с, В=5см . СНС1/1о=О/О, Со=О, p=

= 0,26, КСК=0,45.

Состав и свойства полимерных составов для промывки скважин приведены в таблице.

С увеличением содержания карбамидной смолы смазочные свойства полимерного состава повышаются, например, примеры

4 и 5, где содержания ПАА, бихромата и гипосульфита одинаковые. Так. при содержании карбамидной смолы 0,5 мас, (пример 4),и = 0,36-0,38, КСК=-О,60, а при содержании 3 мас.% p = 0,25-0,26, КСК=-0,45.

1663002 и повышения производительности буровых работ.

Формула изобретения

Состав, мас.X! (Ример

Со(!ер жа ние

Свойства

В, см С

ЛЛА В>п>ромат((ипо

) сулъ>(н>т,кг/м> УВ, с IIC I/10 Со, 7. (/,усл.еп. КСК,уел.еп.

ПЛ ав>ама > нас. Х

В((ел лагае мъ>й

0> 14

О> 14

2 0,14

0>14

3 0,17

Oi 17

4 0,20

0,20

5 0,20

0i 20

6 0>20

0,20

Извест нъ >Г>

О,!4

0> 14

О, 14

О, 14

OiI7

0,17

0,20

0,20

0,20

0,20

0,20

0,20

0,4 99>21

0,4 99,21

0,5 99,21

0 5 99,21

2,0 97>53

2,0 97,53

0,5 99,05

0,5 99,05

3>0 96>45

3,0 96,45

3,5 95>95

3,5 95,9$

10 0/0

6 Я/12

10 О/O

5 О/O

10 0/О

5 0/О

I0 О/О

5 О/О

10 O/0

5 О/0

I0 О/О

5 O/О

О> 11

Oil(0>11

0,11

Oi 13

О, 13

0 15

0 15

0,15

0,15

0>15

0,15

1 040

10 10

1080 ! 015

10 IO

1080 (020

1080

24

2l

24

23

24

23

24

23

0,37

Oi 38

0,36

0,38

0,27

О, 28

0,3б

0,37

0,25

0,26

0,25

0,26

О ° 62

0,60

0,48

0,60

О,45

0,45

10

О, 13 2>0 97,53

0 13 20 97 ° 53

О,!7

0,17

О,!7

Oi.! 7

101 5

1040

21

lO О/О

5 О/О

O 44

0,46

0,66

+ Бентонит

1(4ЕКарба>е>пиал смола II!(с сопериалп>ем метнлолъных групп 222

Составитель Л,Бестужева

Редактор М.Недолуженко Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор Т.Палий

Заказ 2236 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Состав характеризуется низкой чувствительностью K действию глинистого шлама и бентонита, Суточный отстой при этом равен нулю, а вязкость изменяется незначительно, возрастая с 20-23 с до 24 с, что видно из примеров 2-5.

При содержании КС-11 0,4 мас. отмечается негативное явление, связанное с возрастанием вязкости до 45 с. Поэтому уменьшать содержание КС-11 относительно

0,5 мас.% нецелесообразно.

При содержании КС-11 3,5 мас.% сМазочные свойства полимерного состава не изменяются по сравнению с составом, содержащим 3 мас.% КС-11 (примеры 5-6), Это свидетельствует о том, что увеличение KC11 относительно 3 мас.% нецелесообразно с экономической точки зрения, поскольку при этом не происходит усиления смазочных свойств.

Зкономическая эффективность от применения предлагаемого полимерного состава может быть достигнута за счет увеличения механической скорости бурения

Полимерный состав для промывки скважин, содержащий полиакриламид с мол, м.3 10 -6.10 и содержанием кар6 боксильных групп 0,5-1,9%, бихромат ще10 лочного металла, гипосульфит натрия, карбамидный олигомер и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества состава за счет повышения его смазочных свойств, в качестве карбамид15 ного олигомера он содержит карбамидную смолу с содержанием метилольных групп 30-34% при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиакриламид

3 10 -6 10 и содержанием карбоксиль20 ных групп 0,5-1,9% 0,14-0,20; бихромат щелочного металла 0,14-0,20; гипосульфит натрия 0,11-0,15; карбамидная смола с содержанием метилольных групп

3 0-3 4% 0,5-3,0; вода — остальное, 25