Буровой раствор
Иллюстрации
Реферат
Использование: композиции для бурения скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0, водорастворимую соль алюминия 0,4-0,8, кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5, хлорид одновалентного металла 1,0-25,0, вода остальное. 3 табл. сл С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
, 1(ц) ,Ul
Од
1 (21) 4845415/03 (22) 28.06.90 (46) 23.05.92. Бюл. N 19 (71) Московский институт нефти и газа им.
И.М. Губкина (72) В,Э.Аваков, О.К.Ангелопуло, Е.А.Коновалов, И.И,Белей, А.Л..Розов и Ф.А.Ниская (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Коновалов Е.А. и др. Применение асбоилевых буровых растворов. — Нефтяное хозяйство, 1989, N. 33, с. 6-1 О.
Коновалов Е.А. и др, Выбор способа структурированных соленасыщенных буровых растворов. — Нефтяник, 1985, М 9, с.
10-11.
Городнов В,Д. и др. Получение полимерных буровых растворов на основе КМЦ. — Нефтяное хозяйство, 1986, М 1, с.25-28.. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважины и вскрытию и родуктив н ых горизонтов.
Известны полимерсолевые растворы, содержащие эфиры целлюлозы, сульфат алюминия, едкий натр, хлорид натрия и воду, Эти растворы предназначены для снижения набухания стенок скважины, Основной недостаток этих систем — отсутствие структурно-вязкостных параметров и, как следствие, плохой вынос шлама, глубокое проникновение вглубь пласта.
Ввод в эти растворы загустителей, таких как жидкое стекло, позволяет частично решить эти проблемы, Наиболее близким к предлагаемому буровому раствору является система — полимерный алюмосиликатный раствор (ПАСР), содержащий КМЦ, сульфат алюминия, жидкое стекло (загуститель), хлорид натрия и воду.
„„Я „„1735341 А1 (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Использование: композиции для бурения скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0, водорастворимую соль алюминия 0,4-0,8, кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5, хлорид одновалентного металла 1,0-25,0, вода остальное. 3 табл, Однако известный раствор не позволяет иметь стабильные структурно-вязкостные параметры и уже через 15-20 ч теряет исходную вязкость и структуру.
Целью изобретения является разработка бурового раствора, обладающего стабильными структурно-вязкостными и фильтрационными параметрами во времени и обеспечивающего повышение эффективности вскрытия продуктивного пласта, Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый буровой раствор, содержащий водорастворимые эфир целлюлозы, соль алюминия, хлорид натрия или калия, воду и загуститель, в качестве последнего используют кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;
Водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0
Водорастворимая соль
1735341
0,4-0,8
0,4-0,8
1-25
Остальное
60 алюминия
Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5
Хлорид одновалентного металла 1,0-25,0
Вода Остальное
В качестве водорастворимой соли алюминия используют хлорид или сульфат алюминия, алюмокалиевые или алюмоаммиачные квасцы.
В качестве водорастворимого эфира целлюлозы используют КМЦ-500, KMLI,-600, КМ Ц-700.
Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей содержит следующие компоненты, мас.,(,:
Сульфат кальция 10-15
Гидроксид кальция 12-20
Фосфат кальция 3-5
Кремнегель (или гель кремневой кислоты) 12-15
Вода Остальное
Предлагаемый раствор по кольматирующим свойствам более эффективен, чем полимерный алюмосиликатный раствор, и значительно лучше полимерно-солевого раствора, Предлагаемый раствор обладает лучшими (no сравнению с прототипом) коркообразующими свойствами: формирует плотную устойчивую к эрозионному воздействию низкопроницаемую фильтрационную корку, Он превосходит прототип и по стабильности структурно-механических свойств во времени — загущающая добавка (кек) обеспечивает сохранение приемлемых для бурения значений статического напряжения сдвига и фильтрационных параметров.
Пример 1. В 800 r воды.последовательно растворяют 15 г КМЦ-700, 4 r сульфата алюминия, 5 г кека и 10 г хлорида калия. После этого раствор доводят водой до 1000 г.
Пример 2 (по известному). В 800 г воды последовательно растворяют 17,5 r
КМЦ-600, 6 г сульфата алюминия, 50 г 30ф,ного раствора жидкого стекла и 100 г хлорида натрия, после чего водой доводят раствор до 1000 г.
Пример 3. В 800 r воды последовательно растворяют 17,5 г КМЦ-500, 6 r хлорида алюминия, 5 г гидроксида натрия, 100 г хлорида натрия, и водой доводят раствор до 1000 г.
Полученные таким образом растворы
5 исследуют на стандартных приборах и специальном стенде, имитирующем забойные условия — УИВ-M.
В табл. 1 приведены составы исследуемых растворов; в табл, 2 — технологические
10 показатели растворов свежеприготовленных и через 3 сут покоя, а также фильтрационные показатели этих систем; в табл. 3— данные по влиянию растворов на свойства образцов песчаников двух типов, моделиру15 ющих продуктивный пласт.
Опыты выполнялись на УИВ-M следующим образом, В циркуляционную систему прибора заливают буровой раствор, после чего имити20 руют процесс бурения; бурение и промывка — циркуляция раствора в системе (динамика), спуско-подъемные операции и каротаж — раствор не прокачивается (статика). Во время этих действий раствор находится в
25 контакте с искусственным керном, Формула изобретения
Буровой раствор, содержащий водорастворимый эфир целлюлозы, водораствори30 мую соль алюминия, хлорид одновалентного металла, воду и загуститель,отличающийся тем,что,с целью стабилизации структурно-вязкостных и фильтрационных параметров во времени и
35 повышения эффективности вскрытия продуктивного пласта, он в качестве загустителя содержит кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей при следующем соотношении ингреди40 ентов, мас. :
Водорастворимый эфир целлюлозы 1.5-2,0
Водорастворимая соль алюминия
45 Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5
Хлорид одновалентного металла
50 Вода
1735341
Таблица!
Суль- 0,4 фат алю1 ЮЩ-700 1, 5
0, 5 Хлорид 1, О калия
Остальное
Кек миния
Хло- 0,6 рид алю
2 К(Щ-600 1 ° 75
1, 5 Хлорид 10, 0 натрия
Кек миния
КИЦ-600 2,0
Алю- О, 8 мока2, 5 Хлорид 25, О натрия
Кех лиевые квасцы
КгЩ-600 1, 75
Хло- 0, 6 рид алю1,5 Хлорид 10,0 натрия
Жидко.е стекло миния
Алю- 0,6 моам1 0 Хлорид 5 О калия
Хлорнд 5,0 натрия
Ю1Ц-500 1,75
Кек
В! миачные квасцы
1,75
Хло- О, 6 рид
Гидрок- 0,5 Хлорид 10,0 сид натрия натрия
ИЩ-500 миния
Ю!Ц-500 1,0
Суль- 0,2
Фат ал юминия
0,3 Хлорид 1,0 калия
Кек
Таблица 2
Технологические показатели бурового раствора
Фильтрационные показатели
Состав
«
Фмгн с1!3
«-!!- «
Ф « 9 с!,!э
Ф2! ,. мЗ
««-! см раст вора см2 ч
7 1,5
7 1,0
8 1,0
10 1,0
8 0,5
12 3,0
Фмги — показатель мгновенной фи77ьтрашш! характеризуиций количество и степень дисперсности твердой фазы бурового раствора, — показатель фильтрации раствора соответственно за 1 и 2 ч.
- показатель удельной фильтрации, карактеризуюший коркообразующие свойства растворов и проницаемость корки.
%«
Ф!д
Ф««к й
2
4
6
12 10/14
27 18/22
29 25/31
24 10/12
24 12/15
8 О/0
7 О/О
5
7
12
26
71
9/12
16/20
23/29
6/6
10/12
0/О
О/О
11 13
6 7
5 9.
10 12
8 10
10 12
15 18
0,1
0,07
0!07
О, 15
0,1
0,20
0,15
1735341
Таблица3 ительность воздействия раствора на продуктивный пласт (время эксперимента) >ы! (Полимерно-солевой раствор (состав l 6) ликатгвор
11> 4) Ожиьас мая продуктивновеность ность пласта, 7> от г>оте циальllV возможпои
0,62 0,67 . 0,65 20
14 0 О 5 ЯО
1 0,5
250 (в т,ч. бурение и лромьн>ьа (динамика) 50) 18,0 0,42 92
0>68 84 0>77 20
2,0
Спуска-подъемные операции (стагика) 180.
Карогаж (т; т, ) 120
0,73 70 0,79 20
0,80 81 0,92 20
14,n п,61 78 !
8,0 0,5о 89
3 0,5
4 2,0
425 (в т,ч. бурение и промыл>ка 75) Опуско-подъемные операции 230.
Каротаж 120
1>,07
1,27 20
5 0,5
6 2>0
1 18
1000 (в т.ч. - Оурение и промывка 200) 1в,О О,в8 89
1,22 78 ° 0,85 20
Опуско-подъемные операции 680.
Каротаж 120 абсолютная проницаемость керна, мкм
45
Составитель В. Аваков
Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова
Редактор Н. Гунько
Заказ 1792 Тираж 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
Ожидаемая продук тивпласта, %, от ио-.
1ген циально возможной радиус проникния
1>ильт ра в пласт>