Способ обработки бурового раствора

Способ обработки бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»891746 (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 170480 (21) 2913281/23-03 (51)М. Клз с присоединением заявки Йо

С 09 К 7/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231281. Бюллетень МЯ 47

Дата опубликования описания 231 181 (53) УДК 622. 243.

144 (088 8) (72) Авторы изобретения е.и.Абрамова, A.è.ìàòâèÿêèí, В.м.лимановскйй, С;А.Гарьян-,- "--=А.È.Êîýóáîâñêèé, М.Р.Мавлютов и Н.Л.Шавелев !.

Всесоюзный научно-исследовательский ииститут по креплЕниЮ скважин и буровым растворам

L Г (71) Заявитель (54) СПОСОБ. ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к технологии приготовления буровых растворов, используемых при бурении нефтяных и газовых скважин в высококоллоидальных з глиностных отложениях.

Известен способ обработки буровых растворов путем введения хлористого калия (1).

Однако для поддержания технологических параметров хлоркалиевых буровых растворов на необходимом уровне требуется большой расход реагентов (стабилизаторов,. раэжижителей).

Известен также сПособ химической обработки буровых растворов путем введения в него кремнийорганической жидкости, например водно-спиртовой раствор мононатриевой соли этилсилан триола (ГКЖ-10) или метилсилантриола ,(ГКЖ-11). Кремнийорганические жидкос- 20 ти проявляют ингибирующее действие на глинистые породы за счет адсорбции макромолекул полимера на частицах глины, в результате чего на их поверхности образуется гидрофобная пленка. Наличие такой гидрофобной . пленки способствует уменьшению набу.хания и пептиэации выбуриваемых глинистых пород, снижению структурномеханических показателей и повышению термостабильности бурового раствора 23Однако вследствие того, что Кремнийорганические жидкости обладают высокой щелочностью одновременно с процессом гидрофобизации наблюдается интенсивная пептиэация выбуриваемой глинистой породы, которая к тому же протекает с большей скоростью. Это снижает ингибирующнй эффект от применения кремнийорганических жидкостей при обработке ими буровых растворов.

Цель изобретения — повышение ингибирующей способности бурового раствора, обработанного кремнийорганической жидкостью.

Поставленная цель достигается тем, что перед введением в буровой раствор кремнийорганической жидкости (ГКЖ-10,11) ее смешивают с негидролизованным полиакриламидом (lIAA) в соотношении 1:20, причем негидрализо" ванный полиакриламид (ПАА) вводят в количестве 0,005-0,025% к объему бурового раствора.

Набухание глинистого шлама в среде, содержащей кремнийорганическую жидкость и полиакриламид, значительно меньше, чем в воде, обработанной только одним ГКЖ-10.

891746

Этот эффект достигается тем, что при использовании кремнийорганической жидкости в комплексе с полиакриламидом происходит частичный щелочной гидролиз полиакриламнда. В процессе гидролиза расходуется щелочь, содержащаяся в кремнийорганической

>жидкости. Поэтому щелочность системы, содержащей IIAA и ГКЖ-10(11) меньше, чем щелочность раствора одного

ГКЖ-10(11) той же концентрации. Этс обуславливает снижение пептизирующего действия на глинистые породы буровых растворов, обработанных

ГКЖ-10(11) в комплексе с IIAA, по сравнению с растворами, содержащими одну кремнийорганическую жидкость.

Тем самым создаются более благоприятные условия для гидрофобизирующего действия макромолекул ГКЖ-10(11) на глины. Кроме того, в результате гидролиза полиакриламида усиливается его флокулирующее действие, оказываемое на глинистые породы, по сравнению с негидролизованным полиакриламидом, что объясняется появлением в .

1 гидролизованном полиакриламиде наряду с неионогенными амндными функциональными группами анионоактивных.

Таким образом, при использовании для обработки буровых растворов кремнийорганической жидкости в комплексе с полиакриламидом проявляется синергеа тический эффект.

В качестве исходного бурового раствора использовали 15%-ную суспензию глинистого шлама Самотлорского месторождения. Для обработки глинистой суспензии предварительно готовят раствор полиакриламида в среде кремнийорганической жидкости при следующем соотношении компонентов, %: сухой гранулированный полиакриламид марки IIAA-ГС, содержащий 50% активного вещества 2, товарная кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10-20 и вода

78.

Раствор готовят следующим образом.

В расчетное количество воды, подогретой до 40-50 С, вводят сухой полиакриламид и перемешивают до частичного его набухания, затем добавляют товарную ГКЖ-10 и перемешивают до полного растворения полиакриламида.

Приготовленным раствором обрабатыва.ют 15%-ную глинистую суспензию в количествах 0,5-2,5% к объему исходного раствора, что составляет в пересчете на IIAA (активное вещество) 0.005-0.025% и ГКЖ-10 (товарную)

0,1-0,5%.

Для сравнения был также приготовлен 15%-нчй раствор глинистого шлама

Самотлорского месторождения, обработанный 0,1-0,5% ГКЖ-10 без полиакрил-амида.

У растворов замеряли технологичес. кие показатели при 20 С и после прогрева при 100 С .в течение 6 ч. Кроме того, определяли содержание коллоидной фракции глины в приготовленных растворах и после добавления в них

1,2,3% сухого измельченного глинистого шлама. Определение коллоидной фракции также осуществляли как,цо прогрева, так и после. При замерах показателей растворов и определении в них коллоидной фракции использовали стандартные приборы и методики.

Показатели набухаемости глинистого шлама Самотлорского месторождения в различных средах приведены в табл. 1.

Зависимость технологических показателей глинистого раствора и содер25 жания в нем коллоидной фракции от способа химической обработки приведена в табл. 2.

Как видно из данных, приведенных в табл. 2. наименьшее содержание колЗр лоидной фракции глины в приготовленнном растворе H минимальное нарастание ее содержания при добавках глинистого шлама наблюдается в растворе обработанном ГКЖ-10 совместно с

t полиакриламидом. Таким образом, обработка гличистой суспензии ГКЖ в комплексе с полиакриламидом является более эффективной в отношении придания бурому раствору ингибирующего действия на глинистые породы, чем

40 обработка одной кремнийорганической жидкостью. Помимо этого предлагаемый способ обработки отличается простотой технологии применения и малым расходом реагентов. Глинистый раствор об4$ работанный FIOK-10 совместно с OAA имеет лучшие структурно-механические показатели, низкие значения водоотдачи и рН, небольшую толщину фильтрационной корки (т.к.)

$O Ожидаемый технико-экономический эффект от использования изобретения может быть получен за счет повышения механической скорости бурения, снижения расхода реагентов для обработки у бурового раствора. сокращения затрат на строительство сбросового амбара и рекультивацию земли, 891746

Таблица 1 рН среды

Кл

0,68

1,68

0,13

0,26

6,50

0,72 0,27

1,72

0,34

0,21

0,73 0,28

1,73

12,10

0,14

0,40

0,37

9,85

1,37

0,47

0,10

0,29

1,29

10,25 коэффициент, показывающий степень набухания; отношение объема жидкости набухания к объему сухих частиц; объем жидкости, поглощенный 1 r cyxoго вещества, мл.

Характеристика среды набухания

Дистиллированная вода

0,1%-ный раствор товарного ГКЖ-10 11,45

0,5%-ный раствор товарного ГКЖ-10

Дистиллированная вода + 0,005% IIAA + 0,1%

ГКЖ-10

Дистиллированная вода + 0,025% ПАА + .+ 0,5% ГКЖ-10

Примечание: К-К+1—

Характеристика набухаемости пробы

Пластическая прочность набухшей пробы, 01 МПа

991746

1

4«4 I

I

Ф 1

Q I

М «Ф («4 4«Ъ с с

Ul Ul о

СО СО с с с4

1 ф ! о

1 Х

1 Ц

1 Х ! о

1 Х

l Ф

1, Х

1 Х

1 Щ

1 Ы а

I ф

1 Ц ! о

I u

1

I о

4Ч с

1с

Ф 4О

4«4 4«Ъ с с

Ю 4О ч1 4«Ъ

° Ф Ю с с

Ю %O

l ОЪ о о с

Ul НЪ о

4О 44Ъ с с

° Ф «Ф

1 н ео

I oe

1 х а и

1 Х Я о

I ф

1 м

1 с lO

4О

4«Ъ с

Ю о о

В 44Ъ с с е л о о

4О с с

4О Ul о о

4О 4О с \

«Ф Ф а о

° Ф «3 с с

«Ф «3

44! о

Д ф ф

5 и о

1 ОЪ

1 «4 с

Ю

Ю

«

4 о о

° з с « о со

«-4

О 4Ъ

Ul «4 с с

«4 ОО

«-4

4О

«4 с о

«-4 о о

Ul 44Ъ с с о

«-4

И а

I с

I o

Ul с

M с

4«Ъ с

4«4 4«Ъ с . с ю о

1 с«Ъ

«5

Ю с

\О

О с

«-!

4«4

CO

Ю

«-Ч

«I 44Ъ с «

4«4 4«Ъ о гс «

Ul СО

«4 «4

Ul <Ч с с («4 44Ъ тЧ «-4

1 с о

1 т

1 ъ1ОФ

1 Ж1 ! u

ОЪ с о

1 Ul с о

«Ф с

«-4 сс

1о

4«> с

Ю

4«4

\ ь

Ul с

Ю с

4«4 с о

4«4 СО с, с

«-4 «-4

M Ю с с о о о

Ц о х х - ! с и

1 ! «4Ъ

l и

l

4О О

4«Ъ «3

1 Ю

1 ! «

1 «-4

I о

«-! с

«-4 о о

«-1 «4 с с

« о о

«-4 «.4 с с

«-1 «Ч

«4 с

«Ч

4 с

«.4 о о

«-4 « с с

«-4 «-4

1 (.) оо

Р с

П!

Ф ф

1:

Ф а

h о

1

Ю

C)

«.4 о

С4

\ 4 о о

4Ч О

«-4

1

l

1

1

I

1

1

1

I

I !

Ul

Ю

Ю с

С4

° 4Ъ

Ю

Ю с

>4Ъ о. с с о î! 1 1

Р о и и

Ф а Ф

М ф х g

Ц о х и

Cl

44Ъ Ul с с о о

4 с

1 4

I 1 1 1

I Х l Ф 1 Ф

1. 4с ) с

1 44 l t

I 1 1

l«

Х I

Фп1! о!

I gal 44Å I О4

1 ф<614Ч 1

I 44j Ц 1 1ЧР

14РЯ1 I ! о

i ко 1!

Фо!

I I«14 1 I. (О

ИИ1

1 O g I dp 1

ХХ! 4 О

1 1

1 I

1 1 1

1 ф I

I Х 1 с I 1 !4 1

e o х ах ю

o ct фо I

OO !АХ!

«И

) g4 I — 1

exol к

ХФф1 Ф I !

4 Ф!41 Х 1

ОРИ1ЮР, eo e e м а!1ф ам I мо е о!йн

Оа 441

4Ч О ОЪ

<«Ъ «4 4«Ъ C) с с с с

t 1 с ° 1

Л О 4

Ul с с с с

Ю О 1 1

«Й Ul M 4Ч с с с о о о о

e M Ь О с с с о о о о сс о о о с с с с

Ю О О О о о о о

41 Î А! O

«-4 «-4

«4 "4 „Ul Ul с V c с о ю о о

4О а 4 Ъ О

«4 «-4 1 1 с с с

Ul Ul Ф «4 и х и ! о и х !

Гч фо и х

Ф х

Ф

Ф ! о х а и о ф °

1 ихф хм аe о х1

o Ro

moo н миф хфо хна ф о

1:Оф ф !«!4 ооо мха оиа

I4 Р хоф

Р 1 Ф

1» !4 а б !« хйо

44I а

2 х

М а о

Ц о а о ф а

3 о

5 х

26 и х

891746

Составитель A.Áàëóåâà

Редактор В.Иванова Техред И. Гайду Корректор С.Шекмар

Заказ 11148/37 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ обработки бурового раствора путем введения в него кремнийорганической жидкости, о т л и ч а ю— ш и и с я тем,.что, с целью повышения ннгибирующей способности раствора, перед введением в раствор кремний- органической жидкости ее смешивают с негидролизованным полиакриламидом (IIAA) в соотношении 1:20, причем негидролизованный полиакриламид (IIAA) вводят в количестве 0,005-0,025% к объему бурового раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новиков В.С. и др. Результаты

5 проь ышленных испытаний калиевого раствора. — "Бурение", 1977, Ю 6, с. 32-36.

2. Авторское. свидетельство СССР

9 3253342 кл. С 99 К 7/02.