Буровой раствор

Буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ» 897831

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)ЗаЯвлено 06.08.79 {21) 2808271/23-03 с присое»тииеинен заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 09 К 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретеии»1 и открытий

Опубликовано 15. 01 82, Бюллетень М 2 (53) УДК 622, 243, . 444 (088. 8) е

Дата опубликования описания 1 7 . 0 1 . 82

3.C. Ковалева, Н.П. Левик, А.Л. ПеивкоВ, Г.В. Чериикова 1

» и Н.Н. Ясельская

1 .

* !

Всесоюзный научно-исследовательский ин титут по креплению

l . скважин и буровым работам ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БУРОВОЙ РАСТВОР

Изобретение относится к бурению небтянь»х и газовых скважин, а именно к получению насыщенного солевого глинистого раствора, используемого для разбуривания отложений гипса и пород.

Известен буровой раствор, содержащий кальцевую глину, поваренную соль, сернокисль»»» натрий и воду (1).

Недостатком раствора является то, 1О что он не может быть использован при высоких забойных температурах, так как растворимость сернокислого натрия при 20 С ниже, чем хлористого, 0 и равна 16,257, в связи с этим, насы15 щенный хлористым и сернокислым натрием буровой раствор в условиях забойных температур (выше 100 о С) окажется ненасыщеннь»м. Данньп» раствор имеет повышенную водоотдачу.

Известны также буровой раствор, содержащий глину, хлористый натрий, пониэитель водоотдачи, например карбоксиметилцеллюлоэу и воду t2 2).

Недостатком данного раствора является то, что сц» не предотвращает кавернообразование эа счет выщелачивания солей в условиях высших забойных температур при раэбуривании переслаивающихся терригенных и хемогенных отложений, так как имеет место увеличение растворимости хлористого натрия с повышением температуры и высокая степень глинистых пород.

При 20 С в соленасыщенном раство0 ре содержится 26,4Х хлористого натрия, а при 100 о С вЂ” 207. Поэтому насыщенный раствор в условиях высоких забойных температур окажется ненасыщЕнным,, что вызовет растворение разбуриваемых солей и образование каверн. При циркуляции по мере движения раствора от забоя к устью, его температура снижается и хлористый натрий, выкристаллизовываясь из раствора, адсорбируется на стенках скважины, уме»»ьшая ее диаметр.

897831

Цель изобретения — предотвращение образования каверн за счет выщелачивания солей при разбуривании соленосных Отложений в условиях забойных температур. 5

Цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит карбонат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Глина 5 6-7

Хлористый натрий 21 5-24,5 Понизитель водоотдачи 2-3

Карбонат калия 2-9

Вода Остальное 15

Известно, что растворимость карбоната калия при 200 С составляет

52,IX, т.е. она при обычных условиях значительно выше растворимости хлористого натрия при высокой темпера- ур туре.

Лабораторный опытом установлено, что в насыщенном хлористым натрием водном растворе, пРиготовленном растворенйем 36 г хлористого натрия в ф5

100 мл воды, дополнительно растворяют 15 r карбоната калия. Суммарная растворимость солей при этом равна

5l г в 100 мл воды и 33,74 мас.X.

Сернокислый натрий в водном растворе Зр насыщенном хлористым натрием (известный) не растворяется.

Пример 1. К 500 мп воды добавляют 50 r глины. Суспензию перемешивают в течение 2 ч на лабораторной мешалке для диспергирования глины, затем раствор обрабатывают

КИЦ-600 в количестве 10 r и добавляют 180 r хлористого натрия (до полного насыщения водной фазы).

Таблица l

Содержание, мас.Х, в растворе

1 7

Компоне

Глина 7,0

NaC В 24,6

7,0

7,0

24,6

24,6

9,0

2,0

Показатели растворов до и после термостатирования, а также минерализация фильтрата представлены в табл. 2, ф

Пример 2. К 500 мп воды добавляют 50 г глины. После перемешивания суспензии на лабораторной мешалке в течение 2 ч в нее добавляют

IO КМЦ-600, затем вводят 180 r хлористого натрия и добавляют 15 г карбоната калия, Пример 3. К 500 мл воды добавляют 50 г глины, перемешивают на лабораторной мешалке в течение 2 ч, обрабатывают КМЦ-600 в количестве

10 r, затем вводят 180 г хлористого натрия и добавляют 75 г карбоната калия °

Приготовленные пробы прогревают при 100 С в течение 6 ч в автоклаве. До и после термостатирования определяют показатели раствора и минерализацию фильтрата.

Состав приготовленных растворов мас.Е, представлен в табл. 1.

897831

1 К

Щ

М Р сР CO

CV С 4 л сч о л л

О

1 !

Е

С >фъ и- Е х и

u- л

О 0 л

О

I о ) о л л

М М о л

-о

Щ М

Е и

Я !

1 1

Е К

О5Р, О о л

Е о

u— - z и

u-

СЧ о

М (Ч

П! !!!

Э

Р

i4 о Р

М оо о л л

<К

CV л

СМ

I 1

О л л л

iР r а М

О 1

М ° I ФЪ

Е и

4! л л

СЧ М 4 о

I g о

1 4Ъ

Е

А!О !

Р 6) М

tg I

Ж еА 0 1

H л i

НЪ

М

СЧ л о . О

М л

Щ

М л л

8978

Формула изобретения

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Киштулинец Техред С.Мигунова

Корректор С. Яекмар

Подписное

Заказ 11874/36 Тираж 657

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из табл. 2 видно, что добавка карбоната калия в насыщенный хлористым натрием буровой раствор, практически не оказывает влияния на его показатели, 5

Минерализация фильтратов проб, содержащих хлористый натрий, равна максимальному содержанию по хлористому натрию, т.е. составляет 26,4 .

Применение бурового раствора на- 1О сыщенного хлористым натрием с добавкой карбоната калия позволяет в условиях высоких забойных температур

1за счет подавления растворимости со ей хлористого натрия и снижения гиД-15 ратации глинистых пород предотвратить образование каверн.

Отсутствие перенасыщенного по хлористому натрию в поверхностных условиях бурового раствора позволяет 20 предотвратить сужение стенок скважины в верхних ее интервалах за счет выкристаллизации солей.

Использование бурового раствора позволяет сократить затраты времени, 25 связанные с проработкой сужений ствола скважины, разбуриванием обвалившихся пород, увеличением проходки на долото, уменьшением количества долблений, снизить расход химических

31 8 реагентов, материалов, цемента при раэбуривании соленосных отложений и цементировании обсадных колонн.

Буровой раствор, содержащий глину, хлористый натрий, понизитель водоотдачи, например карбоксиметилцеллюлозу КИЦ и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью предотвращения образования каверн эа счет выщелачи. вания солей при раэбуривании соленос" ных отложений в условиях забойных температур он дополнительно содержит карбонат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Глина 5,6-7

Хлористый натрий 21, 5-24,5

Понизитель водоотдачи 2-3

Карбонат калия 2 — 9

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 317777, кл. С 09 К 7/04, 1967.

2. Паус К.Ф. Буровые растворы. M.;

"НеДра", 1973, с. 209,