Буровой раствор
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мае. %; полимер акрилового ряда 0,5-1,0, глиносолевой шлам - отход производства калийных удобрений 5-20, регулятор рН 0,1-0,5, модифицированный лигносульфонат 4-6, вода - остальное. 3 табл. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s С 09 К 7/02
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) )ЩО
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4857711/03 (22) 07.08.90 (46) 23,04,93, Бюл. № 15 (71) Гомелы кий отдел Белорусского научноисследовательского геологоразведочного института (72) Г,С,Евтушенко, Т.И,Стригалева и . И.В.Шаламов (56)-Авторское свидетельство СССР № 1098952, кл. С 09 К 7/02, 1984, Сидоров Н.А. Новые составы буровых и тампонажных растворов ОИ сер.Бурение, М,: ВНИИОЭМГ, 1984, с.28-29.
Авторское свидетельство
N- 883140, кл, С 09 К 7/04, 1981.
Гаврилова Л.В, и др. Опыт стабилизации соленасы(ценных буровых растворов сополимером М-14 при проводке глубоких скважин, Бурение (Москва}, 1979, ¹ 7, с.24-26;
Изобретение относится к бурейию нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, применяемым для проводки скважин в сложных геологических условиях, Цель изобретения — повышение ингибирующего действия бурового раствора при одновременном снижении его вязкости и повышении солестойкости.
Применение раствора с указанными свойствами предотвращает диспергирование выбуренных пород; обеспечивает улучшение очистки забоя скважины; повышает механическую скорость и проходку на долото; исключав наработку раствора; за счет пониженной вязкости осуществляется на забое реализация большой гидравлической
„„ЯЦ„„1810372 А1 (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин, Сущность; буровой раствор содержит, мас. ; полимер акрилового ряда
0,5-1,0, глиносолевой шлам — отход производства калийных удобрений 5-20, регулятор рН 0,1-0,5, модифицированный лигносульфонат 4-6, вода — остальное, 3 табл. мощности; повышение ингибирующего действия и солестойкости позволяет применять раствор не только для бурения в глинистых, но и в соленосных отложениях.
Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержит структурообразователь, полимер акрилового ряда, модифицированный лигносульфонат, регулятор рН и воду, а в качестве структурообразователя он содержит глиносолевой шлам - отход производства калийных удобрений при . следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Глиносолевой шлам — отход производства калийных удобрений 5-20
Акриловый полимер 0,5-1,0
1810372
Регулятор рН 0,1-0,5
Модифицированныйлигносульфонат 4-6
Вода Остальное
В предлагаемом растворе регулятором рН являются гидрооксиды калия или натрия, осуществляющие щелочной гидролиз акрилового полимера.
Одним из существенных отличий предлагаемого бурового раствора является применение в качестве разжижителя модифицированного лигносульфоната— феррохромлигносульфоната (ФХЛС), содержащего в своем составе катионы поливалентных металлов Fe + и Сг +, обладающих 15 повышенной способностью к комплексооб-, . разованию и ингибированию..
При этом совместное использование в данной системе ФХЛС и термосолестойкого полимера акрилового ряда М-14, являюще- 20 гася сополимером метакриловой кислоты с метилметакрилатом, позволяет создать в растворе пространственную структуру, т.к. повышенная способность указанных поливалентных катионов из состава ФХЛС к 25 комплексообразованию определяет их возможность образовывать с макромолекула- ми полимера полимеркомплексные соединения типа металл+ полимер.
ФХЛС снижает также показатель фильтрации раствора и предотвращает его загущение.
Однако образованная полимерокомплексная структура не обладает достаточными прочностными характеристиками, необходимыми для обеспечения приемлемых технологических параметров раствора.
Для упрочнения структуры вводится глиносолевой шлам — отход производства калийных удобрений. Химический состав глиносолевого шлама показывает, что основа этого комплекса представлена.нерастворимым в воде остатком (глиной), содержание которого достигает 65% который и служит дополнительными структурообразователем, а также солями, в основном, йаС! и KCI с незначительным содержанием примесей Са$04, CaC1z, MgCb.
Глинистый материал данного комплек- са относится к магнезиально-калиевым гидросл юдам (иллитам), для которых характерна низкая величина обменной емкости; что характеризует его как солестойкий материал. Одновременное использование в данном составе термосолестойкого акрилового полимера M-14 и солестойкого компонента глиносолевого шлама в результате проявления синергетического эффекта придает повышенную соле30
45 стойкость предлагаемому буровому раствору
Существенным отличием данного раствора является также совместное комплексное сочетание катионов Са, Мд +, йа и К+ из состава глиносолевого шлама, обладающих ингибирующими свойствами, и катионов Fe u Cr из состава ФХЛС, также обладающих способностью к ингибированию, что создает высокий ингибирующий эффект,.в результате чего раствор приобретает недиспергирующие свойства при наличии низких значений условной вязкости, а это является новыми положительными свойствами по сравнению с известным техническим решением.
Пример 1. Для приготовления 500 г раствора в 452 г воды растворяют 0,5 r щелочи, вводят 2,5 г акрилового полимера M-14, 25 г глиносолевого шлама и диспергируют на лопастной мешалке в течение 30 мин. Затем постепенно вводят 20 г ФХЛС, раствор продолжают перемешивать в течение часа, после чего замеряют параметры.
Растворы по примерам 1-15 готовят аналогично. Результаты лабораторных исследований различных вариантов предлагаемого раствора и известных приведены в табл.1.
Из табл.1 следует, что оптимальные параметры раствора ограничены ранее указанным содержанием компонентов. В пределах указанных концентраций раствор обладает вполне технологичными характеристиками. Ниже указанных пределов раствор имеет неудовлетворительные показатели. фильтрации, а дальнейшее увеличение содержания компонентов существенного влияния на технологические параметры бурового раствора не оказывает.
Из табл.1 следует также, что по сравнеwe с известным техническим решением раствор обладает более низкими показателями условной вязкости, Как результат высокого ингибирующего действия недиспергирующие свойства раствора оценивались визуальным методом по седиментационному расслоению в процессе отстоя (табл.2).
В сравнении с известным предлагаемый буровой раствор обнаруживает устойчивую способность к отделению введенной в него избыточной твердой фазы при сохранении технологических параметров близких к исходным табл.1.
Солестойкость предлагаемого раствора подтверждается данными табл,3. При введении солей одно- и поливалентных метал-. лов буровой раствор в отличие от известных сохраняет вполне технологичные параметры, 1810372 калийных удобрений при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:
Глйносолевой шлам - отход
- производства калийных удобрений 5-20
Акриловый полимер 0.5-1,0
Регулятор рН 0,1-0,5
Модифицированный лигно-сульфонат 4-6
Вода . Остальное
Формула изобретения
Буровой раствор, содержащий структурообразователь, полимер акрилового ряда„ модифицированный лигносульфонат, регулу!Тор рН и воду, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения er0 ингибирующего действия при одновременном снижении его вязкости и поаьйрении солестойкости, он в качестве структурообразователя содержит глиносолевой шлам — отход производства
Таблица 1
Сравнительная характеристика технологических параметров растворов ае стао а. мас; so а -оотальное
Па амент ство а
Примечание
Пример плотрн снс
1/!О
Ь Па фильтусловтолщина корки мм
Глино- М-14 солевой . модифирегуляторр рн рация смз, ность з циро-. ванный ная вяз" кость сэ ль ат
Пленка о,!
Пленка
0,5
Пленке
1,о
20.0
20,0
5.0 го.о
6,0
6,0
6,О
4.0
1,г !. О
0,5
5,0
20,0
0.5
1,î
10;0 r глины+3,0 г модифицированного лигносульфоната (окзил) + 0,5 г. акрилового полимера (метас) + О,зг КОН + 05г алюмокалиеаых .квасцов + 85.7 воды
5,0 глиносолеаого шлама +50r сапропеля
+0.5ã 00+0,5г лигносульфоната(ССБ)Ю.1r . пеногасителя (Т-66)+ 88,9 воды
Ь
33/69 0,5
Известный
1,О7 з,о
19 (аналог)
ИзвестЗо/58
1,08
1;г
7,0 ный (прототип),1
3
6
8
9 !
О
11
12 гз !
16
Г7
5.0 го,о г,о
4,0
21.0
5.0
20.0
° 20.0 го,о
5.0
О:,5 !.о
О,7
О,4
1,1
1.О
0.5
1.О
1,о !.о
0,5
1,о
1,5 о!
05 о,з
О,05
0,6
0,5
01
О.!
0,5 о,!
О,5
0.5
4,0
6.0
5.O
1,о
7.О
6;0
4,0
4.0
4.О
4.0
4.0
1,06
1,15
1,!о
1,16
1,îâ
1,r3
1,14 ! !5
1,î6
1,04
1,!3 !.!3
1.06
1,16
1.О7
1,14
18,о
20.0
18,0
16;О го,о
19,2 !
8.0 . !
8;О
20.0
1e,О
: 18,0
18Я
22,Î
16,0 !
s.î
Зг
Не течет
5.46 з,о
4;68 г3.0
3.9
4.5
6.З6
6;26
6,2
4.0
20,0
23;5
14,0
28.08
46,8
5.6
7.02 о/о о/о о/о
O/0
О/О
О/О о/о
О/О о/о
o/o о/о
О/О
0/O
o/o о/о
18/32
200! о !.о
Пленка
То же
1,о
1,о
1.5
4.О
0,5
4,0
7.90
7.22
71,1
7.0
7.3
7,2
7,0
7,О
7,1
7.0
7.2
7.!
7,1
7.г
6,9
7.г
7,О
1810372 .
Таблица 2
Удаление глинистой фазы из растворов
Параметры растворов
Состав раствора. мас.$ (вода - остальное) КоличестВ емя
1ч Зч 24ч перепп
М-14
Ф, см
Количество осевшей рн шива
У г/см регу- модиля- фици; глиносолево глины,$ мм ние, вой
top рн рован бавшлем ленлигной но-. глисульонат
4,0 плен.
О/О
0,3 4,0
5,0 0.5
10 1,11
18.0
4.68
7,1 1
5.0
9.9 предлагаеИзвестный пл1 аналог
Отст ой не наблюдается.
Образуется творчества
10 1,10
18/4
48.0
5,46
8,5: 1
80 1
Известный — 2 прототип
10 1,13
38/6
120.0
5.0
6.8 таблица 3
Характеристика солестойкости раствора
Составитель Т,Стригалева
Техред M,Mîðãåíòàë
Корректор M.Têà÷
Редактор
Заказ 1420 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 мый
2.
СНС
1/1О дПа масса взвешенных в дисперсионной среде хлопьеоб зных аг гатов
Раздел фаэ отсутствует, образуется гелеобз ая масса