Буровой раствор

Буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтсинн

Соцнапнстнчвскнк

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и 897832 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 08.01.80 (21) 2864622/23-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень М,.2

Дата опубликования описания 17.01.82 (Ы)М. Кл.

С 09 К 7/02

3Ьсударстванный квинтет

СССР о пелен нзабретеннй н открытнй (53) УДК 622.243. .444 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.И. Козубовский, А.В. Казьмин, Н.Е. Юшкова, Ю.С. Юшков, В.И. Лапшин, В.И. Харитонов, А.Ф. Темников и А.Т. Холодков

Западно-Сибирский научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт

° и-,, (7I ) Заявитель (54) БУРОВОЙ РАСТВОР

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при промывке в процессе проходки и крепления скванин.

Известны буровые растворы, в состав которых входят реагенты-стаби5 лизаторы для регулирования их фильтрационных и реологических свойств (лигносульфонаты, полисахариды, полиакрилаты, хроматы, фенолы) (I) .

Недостатком их является недостаточная термостойкость и, как следствие, ухудшение параметров при воздействии высоких температур. Кроме того, существующие реагенты не решают зада15 чи обеспечения необходимых смазочных характеристик буровых растворов и для этих целей используются дополнительно значительные (до 25K) добавки неф20 ти или нефтепродуктов. Соответственно увеличивается стоимость работ, ухудшаются условия труда, расходуется дефицитное сырье и усложняется решение вопросов, связанных с охраной окружающей среды.

Известен также буровой раствор, содержащий глину, добавку и воду (21.

В качестве добавки он содержит гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10.

Несмотря на достаточную устойчивость к воздействию высоких температур, ГКЖ 10, начиная со 150 С, не обеспечивает стабильность реологических параметров глинистых суспензий. После термостатирования вязкость увеличивается с 35 до 220 с, а статическое напряжение сдвига с

54 до 120 мг/см и с 69 до 180 мг/см

Е за 1 и 10 мин соответственно. В результате воздействия температур, превьппающих 200 С, глинистые суспено зии с добавками ГКЖ-10 увеличивают водоотдачу с 8 до 12-14 см3. Добавка в раствор ГКЖ-10 в количестве до 1Х обеспечивает снижение сил сопротивления на контакте металла с глинистой

3 89783 коркой, но недостаточно, чтобы предотвратить прихваты бурового инструмента в скважине.

Цель изобретения — увеличение тер мостойкости раствора до 2504 С и по5 вышения его смазочных свойств.

Цель достигается тем, что буровой раствор в качестве добавки содержит фенилсиликонат натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес.Х:

Глина 3,0-10, 7

Фенилсиликонат натрия 0,2-0,9

Вода Остальное

Растворы проверяют путем термостатирования при 250 о С как без добавок утяжелителя, так и при одновременном воздействии нагревания и добавок утяжелителя, увеличивающего плотность и содержание твердой фазы в широких

20 пр едел ах .

Параметры неутяжеленных и утяжеленных буровых растворов до и после термостатирования приведены в табл. !.

Как видно из табл. 1, величины водоотдачи предлагаемых растворов остаются неизменными после термостатирования до 250О С, а величина вязкости и статического напряжения сдвига почти не увеличивается. При концентрациях фенилсиликоната натрия вьппе и ниже предельных значений наблюдается резкое повышение водоотдачи. При концентрациях глины ниже предельных зна2 4 чений не образуется стабильной структуры раствора, недостаточна толщина глинистой корки. В связи с этим статическое напряжение сдвига снижается до нуля. При концентрациях глины выше предельных значений наблюдается значительное повьппение вязкости и статического напряжения сдвига, значительно возрастает тиксотропия глинистых растворов после термостатирования.

В табл. 1 для сравнения приведены результаты обработки буровых растворов гидрофобизирующей кремний-органической жидкости ГКЖ-10. Глинистые растворы, обработанные ГКЖ-10, имеют большие значения вязкости и статического напряжения сдвига,.которые после термостатирования еще более возрастают до неприемлемых значений.

Растворы, содержащие фенилсиликонат натрия, обладают лучшими смазочными свойствами, чем буровые растворы с добавками ГКЖ-10 или нефти.

В табл, 2 приведены зависимости влияния ГКИ-IO, фенилсиликоната натрия и нефти на изменение силы сопротивления при движении металла по глинистой корке от концентрации этих веществ s буровом растворе.

Предлагаемый буровой раствор позволяет улучшить технологию проводки скважин в условиях высоких забойных температур,и уменьшить вероятность возникновения прихватов.

897832!

О а

Е

»»3

I (»3

Е 1 (33 О о Е

1 Ц Ре

U d3 л а о о o o o а o o o

С 4 (4 С 4 Се(о о

»(3 Л (4 (4

D о (»4 о о

О \

СМ СЧ с о е(\ E»l

Се((Ч о о с

»С((3

СМ C»4 N

Ое СО

С» л ° \

Ое а» (Л» СЧ

Ф 3 еО л л л

О С(е Ое Ое с а с

Ое СО (О CO

Ое л

Ое 00 Ое о л

Ое еО С Ъ

»Г( л

О\ х а

1 — 1 (»

Е о л о л

О Ь вЂ” С4

Ое о сч

О С(О

С 4 еО л с (Ч

Т (СЧ

СО сч с»\

С 4 С"3 р

:О О л

a» oi

С ) 3

Се4 (4

О СО

СО

o o

СО Ое

О а GO л о е»р 1

Е и (»!

Ое

СО еО Ое сч o o о

Lfl л еО о е л

О\ л еО о л

Се(1

I cd

3 Р, (О

I (33

I (1 U

3 (((1 Р

12

1 Р

I &

1 03

l Р

I (d И

1

I.Ф л о

С»\ ь

О

С(л о л о

СО СО а

Ое еО еО л л

Ое Ое Ое

СО л

О (3 л

o o

Л С4 r о .Ф

Оi O еО Ое (:Л О1 (3 (4

О - О СО

О л сч о л

O Ое 3

Г

ОЕ С»3 С4 с 1 Ое СО см

Се4 3 СО (О 04 (Ч

С») С»3 ф

ai 0O O

С 1 Се(Ф (3

С 1

GO

СЧ

О О О

o o o (С(-а

Сс3 л л еО О О о о о еО

С3 л о л о

1 1

Ю еО

О О (3 л л ° е л о еО c»l с»4 ь л

CO о

С 3

I I I

СО 3 л о

О И СО л л

o o o

I I I

1 !

l 1 1

g e

03 33 О

N еО Ое л о o o

О О л л о еО л о Î еО еО л л л б о о о

1 Р (Ю

1 е о л

Се»

I I еО

D - O о

О

СО л

С:1

3»

О о

С » (ll

o o o л л

О Ое Ое с

° е

О\

o a (Зе С 4

I

I

I

1

1

1

1 4

I U (»33

1 (3(1 л

1 (d

1 Ре !

О ((33

I F

lU

1 cd Ре

I (33 (»3

13 °

I U (О (u

О а ж

3» и

О

Е

Р

Ц и

О (:(cd

О

Е

Р

О и

1

1 и Е х и и (Е

1 и

l л

1 ((3

1 и

1 л

I Е.»!

1 . 1

1 1 4

uz(Х и(v (ю

1 Е и

1 с(3

Г 1

1 и

1 л

1»

Е и

"О CO CO еО СО 3 GO СО С

М

g х (((О

Ck

Е и

О

Е а

03 (»

Таблица 2

897832

Добавки, вес.Е

Сила сопротивления в момент

Р срыва трубы, прилипшей к корке, .гс/см

ГКЖ-10

Нефть

Фе сил

Нефть ГЮК-1О Фенилсиликонат натрия кон

6 0,2 0,2

100

80

Ю

43

18

15

14

24 0,8 0,8

14

Формула изобретения .иставитель В. Никулин

Редактор Н. Киштулинец Техред Л.Пекарь

Корректор ЫекмаР

Подписное

Заказ 11874/36 Тираж 657

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

9 03 03 90

12 0 4 О 4, 63

15 0,5 0,5 30

18 0,6 0,6 20

21 0,7 0,7 14

И

Буровой раствор, содержащий глину, добавку и воду, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения термостойкости раствора до температуры

250 С и повышения его смазочных

0 свойств с сохранением этих свойств при утяжелении раствора, он в качест ве добавки содержит фенилсиликонат натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Глина 3,0-10,7

Фенилсиликонат натрия 0,2-0,9

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кистер В.Г. Химическая обработка буровых растворов. И., "Недра", 1972, с. 145-151, 302.

2. Авторское свидетельство СССР

9 325342, кл. С 09 К 7/02, 1969 (прототип).