Безглинистая промывочная жидкость
Патент 664986
Авторы
Классы МПК
Безглинистая промывочная жидкость
Иллюстрации
Реферат
(i ii 664986
Союз Советских
Социалистических
Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05,01.78 (21) 2566819/23-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (51) М. Кл.
С 09К 7/02
Государстееииый комитет (53) УДК 622.243.144. .3(088,8) ло делам изобретеии" и открытий (45) Дата опубликования описания 30.05,79 (72) Авторы изобретения
М. М. Быстров и В. С. Курицын (71) Заявитель
Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (54) БЕЗГЛИНИСТАЯ ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ
Изобретение относится к агентам для промывки буровых скважин, конкретнее— к промывочным жидкостям на водной основе для бурения скважин на нефть и газ, и может быть использовано при бурении, 5 вскрытии и освоении продуктивных пластов в условиях трещинных коллекторов и аномально высоких пластовых давлений.
Известны безглинистые промывочные жидкости на водной основе для бурения 10 скважин на нефть и газ, содержащие в качестве основной структурообразующей фазы неглинистые материалы, например измельченные гуматосодержащие вещества, магнезию (1). 15
Эти безглинистые жидкости хорошо структурированы и эффективны при бурении в потенциально неустойчивых глинистых породах, но для бурения в продуктивных пластах они непригодны, посколькуих 20 твердая фаза, так же как и глинистая твердая фаза обычных глинистых растворов, проникая в каналы пласта, закупоривает их, чем вызывает необратимое снижение (а иногда и полную потерю) проницаемости 26 призабойной зоны пласта. В итоге при опробовании скважин получают искаженную характеристику продуктивности пласта.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидрогель- 30 магниевый раствор, содержащий хлористый магний, каустическую соду, воду, конденсированную сульфитспиртовую барду (КССБ), карбоксиметилцеллюлозу, нефть, крахмал и другие добавки (2).
Однако твердая фаза конденсируется из раствора электролита в виде гидроокиси магния М (ОН), которая растворима всоляной кислоте и может быть удалена из пласта с помощью его кислотной обработки. Но тем не менее задача сохранения естественной проницаемости пластов с использованием гидрогельмагниевого раствора не решена, так как в растворе часть гидроокиси магния самопроизвольно переходит в пятиокисные оксихлориды магния, абсолютно нерастворимые в кислотах, которые также закупоривают каналы пласта, особенно в коллекторах трещинного типа.
Кроме того, этот раствор, как и все другие известные промывочные жидкости, при необходимости повышения плотности их выше
1,22 — 1,25 г/см (в случаях бурения в продуктивных пластах с аномально высокими пластовыми давлениями) обязательно должен содержать твердый утяжелитель — барит, гематит и т. п. Исключить проникновение твердых частиц утяжелителя из раствора в пласт-коллектор трещинного типа невозможно, следовательно, проблема со664986
Формула изобретения
Составитель Г. Сапронова
Техред Н. Строганова
Корректоры: Л. Орлова и T. Добровольская
Редактор Д. Павлова
Заказ 831/15 Изд. Мз 321 Тираж 779 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 хранения естественной проницаемости таких пластов остается нерешенной.
Целью изобретения является повышение качества раствора за счет образования корки, лучше растворимой при последующей кислотной или щелочной обработке и обладающей меньшими кольматирующими свойствами.
Это достигается тем, что жидкость, содержащая каустическую соду, карбоксиметилцеллюлозу, хлорид металла и воду, в качестве хлорида металла содержит хлористый цинк при следующем соотношении компонентов, вес. %.
Хлористый цинк 5 — 55 15
Каустическая сода 2,5 — 15
Карбоксиметилцеллюлоза 1,5 — 3
Вода Остальное
Содержание в составе промывочной жидкости хлористого цинка позволяет решить 20 задачу утяжеления промывочной жидкости до величины плотности 1,80 — 1,85 г/см без использования твердых утяжелителей за счет широких пределов плотности водных растворов хлористого цинка, а также полу- 25 чить при взаимодействии с каустической содой высококоллоидальную конденсированную твердую фазу в виде гидроокиси цинка, которая полностью растворима во всех органических кислотах и щелочах. 30
Промывочную жидкость получают следующим образом.
В воде растворяют кристаллический хлористый цинк в количестве, определяемом заданной величиной плотности промывоч- 35 ной жидкости. В раствор хлористого цинка вводят каустическую соду и все перемешивают. При этом происходит реакция, в результате которой конденсируется гидроокись цинка, являющаяся структурообр азу- 40 ющей твердой фазой приготовляемой промывочной жидкости. После образования структуры жидкость стабилизируют вводом карбоксиметилцеллюлозы и тщательно перемешивают до получения однородной жид- 45 кости.
Количество конденсированной твердой фазы в промывочной жидкости в зависимости от стоящих перед ней конкретных задач может регулироваться изменением 50 количества вводимой каустической соды в вышеуказанных пределах. При этом следуст иметь вви,ду, что вве,чеппе каустической соды в количестве, превышающем стехиометрическое по отношению к хлористому цинку, нецелесообразно, так как избыток ее в жидкости ведет к частичному растворению структурообразующей гидроокиси цинка и как следствие, к ухудшению качества и неоправданному перерасходу материалов.
Благодаря полной растворимости структурообразующей твердой фазы и отсутствию в составс твердых утяжелитслей промывочная жидкость согласно изобретению обладает свойством сохранения естественной проницаемости продуктивных пластов в сложных условиях трещинных коллекторов и аномально высоких пластовых давлений.
Опытная лабораторная проверка и промышленные испытания на скважине № 9
Западно-Ровенской площади предлагаемой промывочной жидкости в качестве жидкости-песконосителя -для гидроразрыва пласта показала технологичность и высокую эффективность ее применения.
Безглинистая промывочная жидкость, содержащая каустическую соду, карбоксиметилцеллюлозу, хлорид металла и воду, о тличающаяся тем, что, с целью образования корки, лучше растворимой при последующей кислотной или щелочной обработке и обладающей меньшими кольматирующими свойствами, в качестве хлорида металла раствор содержит хлористый цинк при следующем соотношении ингредиентов, вес. о/о.
Хлористый цинк 5 — 55
Каустическая сода 2,5 — 15
Карбоксимстилцеллюлоза 1,5 — 3
Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3852201, кл. 252 †.5, опублик. 1974.
2. Хахаева В. Н. и др. Опыт применения гидрогеля магния в качестве бурового раствора при проводке сверхглубоких скважин на площади Шербаркудук. — «Бурение», РНТС, 1975, № 7, с. 14 — 17.