Буровой раствор

Буровой раствор

Реферат

 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности, для вскрытия водоносных горизонтов, представленных песчаными отложениями. Техническим результатом является повышение качества вскрытия водоносного горизонта, увеличение дебита скважин. Буровой раствор содержит, мас.%: карбоксиметилцеллюлоза 0,5 - 2,0, лигнин 0,5 - 2,0, вода - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности, для вскрытия водоносных горизонтов, представленных песчаными отложениями.

Известен буровой раствор, содержащий глину, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и воду [1] . Используемый аналог имеет сходство с предлагаемым раствором в части наличия в своем составе КМЦ Наличие глины в растворе [1] способствует увеличению степени кольматации и уменьшению удельного дебита гидрогелогических скважин, при этом значительно увеличивается время разглинизации скважин.

Известен буровой раствор, содержащий КМЦ, крахмал и воду, взятый за прототип [2] . Недостатком этого раствора является то, что тонкодисперсные частицы крахмала проникают на достаточно большую глубину вовнутрь песчаных отложений, слагающих водоносный горизонт. Все это затрудняет разглинизацию водоносного горизонта после остановки фильтровой колонны, что в конечном счете уменьшает удельный дебит скважины.

Задача повышения качества вскрытия водоносного горизонта за счет уменьшения глубины проникновения частиц вовнутрь пласта и создание качественной полимерной пленки на стенках водоносного пласта решается подбором компонентов. Это достигается тем, что в раствор, содержащий КМЦ и воду, дополнительно вводят лигнин при соотношении компонентов, %: Карбоксиметилцеллюлоза - 0,5 - 2,0 Лигнин - 0,5 - 2,0 Вода - Остальное и осуществляют перемешивание в растворомешалке Повышение качества вскрытия достигается за счет уменьшения глубины проникновения раствора вовнутрь водоносного горизонта, так как частицы лигнина имеют определенный размер и создают вместе с КМЦ полимерную корку. В процессе разглинизации скважины гидромеханическими способами эта корка легко разрушается.

Лигнин - сыпучий порошок коричневого цвета является одним из 3-х высокомолекулярных составляющих древесины. Лигнины древесины получают при обычной сульфитной варке хвойных пород древесины при pH 1 - 2 и температуре 135^oC. При этом около половины мономерных единиц лигнина присоединяют сульфогруппы и около 90% лигнина становится водорастворимым. Молекулярная масса лигнина изменяется от 800 до 10⁶.

Сопоставимый анализ предлагаемого раствора с прототипом показывает, что он отличается от известного тем, что содержит вместо крахмала лигнин. Таким образом данный раствор соответствует критерию изобретения "Новизна".

Предлагаемый раствор отличается от известного тем, что вместо крахмала содержит лигнин. Применение лигнина вместо крахмала способствует увеличению водоотдачи пласта, так как образующаяся при растворении этих компонентов полимерная корка препятствует глинизации стенок водоносного горизонта и, естественно, уменьшается время на разглинизацию водоносного горизонта после монтажа фильтровой колонны в скважине. При этом качество раствора значительно улучшается (увеличивается вязкость, уменьшается водоотдача). Все это способствует увеличению удельного дебита гидрогеологических скважин. Таким образом, признаки отличительной части формулы отвечают критерию "существенные отличия".

Для приготовления предлагаемого раствора в емкость набирают воду, добавляют КМЦ и лигнин, доводят объем водой до определенного значения и перемешивают до полного растворения КМЦ и лигнина. При использовании этого раствора для вскрытия водоносных горизонтов, представленных рыхлыми отложениями на стенках водоносных горизонтов, образуется защитная полимерная корка, которая не дает глинистым частицам проникать в глубь горизонта, при этом удерживает стенки горизонта в вертикальном состоянии, что очень важно при спуске фильтровой колонны, в дальнейшем эта корка легко разрушается гидромеханическим способом разглинизации.

Практическое внедрение этого раствора на скважинах в Ростовской области показало, что наиболее эффективным является раствор, содержащий КМЦ - 2,0%, лигнина - 1,5%, остальное - вода (таблица 1).

Применение этого раствора позволяет получать удельные дебиты гидрогеологических скважин в среднем на 30% больше, чем в скважинах, пробуренных с применением раствора, содержащего КМЦ и крахмал. Бурение скважин осуществлялось на одном участке с применением единой технологии. Стоимость предлагаемого раствора меньше, так как лигнин дешевле, чем крахмал.

Источники информации: 1. Авторское свидетельство СССР N 1196367, C 09 K 7/02.

2. Авторское свидетельство СССР N 1321740, C 09 K 7/02, 07.07.1987.

Формула изобретения

Буровой раствор для вскрытия водоносных горизонтов, содержащий карбоксиметилцеллюлозу и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит лигнин при следующем соотношении компонентов мас.%: Карбоксиметилцеллюлоза - 0,5 - 2,0 Лигнин - 0,5 - 2,0 Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1