Промывочная жидкость для бурения глинистых пород
Патент 908783
Авторы
Классы МПК
Промывочная жидкость для бурения глинистых пород
Иллюстрации
Реферат
(72) Авторы изобретения
Е. Ф. Эпштейн, А. Н. Давиденко и Н. А. Дудля (7!) Заявитель
Днепропетровский ордена Трудового Красного. Знамени горный институт нм. Артема (54) ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ
ГЛИНИСТЫХ ПОРОД
Изобретение относится к горному делу к может быть использовано при бурении разведочных, эксплуатационных и технических скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые.
Известны безглинистые промывочные жидкости на водной основе, в которые введены измельченные гуматосодержащие вещества, каустическая сода н гидроокись двухвалентного металла (1).
Такой состав компонентов обеспечивает
10 создание несолестойкой промывочной жидкости с ограниченно крепящими свойствами.
Известна также промывочная жидкость на основе кальциевых глин с добавкой сернокислого магния и конденсированной сульфит13 спиртовой барды (2).
Однако известная промывочная жидкость имеет низкую эффективность, большой расход сернокислого магния и недостаточную солестойкость.
Известна также промывочная жидкость для бурения по глинистым породам, содержащая,%: водорастворимый полимер — КМЦ 0,5-1,5; хлорид магния 32 — 40; щелочь 1 — 2; смесь поверхностно-активного вещества (ПАВ) нефги
15 — 20 с хлоридом поливалентного металла хлоридом алюминия 15 и воду (3).
Данная промывочная жидкость обеспечивает крепящее действие и снижение набу"ания глинных пород, однако обладает высоким поверхностным потенциалом 48,8 мДж/м, что снижает эффект от ее применения. Кроме того, смазочная способность обеспечивается большим количеством нефти, применение которой в качестве антнфрикциониой добавки нецелесообразно, тем более это приводйт к преждевременному выходу из строя резиновых частей оборудования, повышению пожарной опасности, ухудшению условий труда.
Цель изобретения — снижение поверхности натяжения и улучшение смазочной способности при одновременном уменьшении расхода компонентов.
Указанная цель достигается тем, что в качестве водорастворимого полимера промывочная жидкость для бурения глинистых пород содержит конденсированную сульфит-спиртовую барду, в качестве поверхностно-активного веКоэффициентт трения
Набухание, %
Поверхностное ремя азмокания, ч"
Смесь ОП-10 и хлористого железа
Вода, вес.%
КССБ, вес,% натяжение, мДж/м вес.% соотношение
0,52
3,32
72,8
0,5
100
3,20
0,48
70,4
1,0
95,0
5,0
0,44
65,7
3,12
10,0
1,0
90,0
0,36
48,7
2,47
5,0
94,S
0,5
2:1
0,32
2,43
S,0
5:1
0,5
94,5
0„5
0,35
47,8
2,32
10,0
2:1
89,5
0,30
43,2
2,30
10,0
0,5
89,5
0,27
38,8
2,43
5,0
2:1
I,5
93,5
0,22
36,4
5,0
2,02
5:1
i,S
93,5
0,24
37,9
2,00
10,0
2.1
i,5
0.22
35,9
2,02
10,0
5;1
1,5
88,5
3 908783 щества — ОП-10, а в качестве хлорида лоливалентного металла — хлористое железо, причем соотношение ОП-10 в смеси с хлористым железом от 2:1 до 5:I, при следующем соотнлпепии ингредиентов, вес.%: S
Конденсированная сульфит-спиртовая барча 5 — 10
Смесь ОП вЂ” 10 с хлористым железом 0,5- 1,5 о
Вода Остальное
Состав и свойства промь1вочной жидкости вреЖтаажны1 в таблице.
Введение в состав промывочной жидкости
ОП вЂ” 10 с хлористым железом позволяет полу- 1S чить промывочную жидкость, обеспечивающую высокую эффективность бурения скважин по глинистым породам, преимущественно, за счет уменьшения кавернообразования и осложнений, высокой солестойкости, снижения расхода цемента при цементировании обсадных колонн, перекрывающих кавернозный ствол скважины. При этом в некоторых случаях можно будет пров водить скважины даже без крепления ствола скважины обсадными трубами. 25
Способность повьпаать устойчивость глинистых пород основана на замещении в обменном
Состав промывочной жидкости комплексе глин одноваленгных катионов ноливалентнымн, на хемсорбцнн поливалентных катионов железа, а также на коагулирующем их действии.
Наличие s составе смеси неионогенного
ПАВ, например ОП вЂ” 10, позволяет снизить поверхностное натяжение до 35 мЛж/м н коэффициент трения колонны бурильных труб о стенки скважины, что повысит прои водственные показатели (механическую скорость, проходку за рейс и иа коронку) и предотвратит бурильные трубы от износа, а также .позволит получать стойкие дисперсные системы при наличии мннерализованных soll s скважине.
Техяология введения смеси s состав промывочной жидкости заклточается в следующем, Из неионогенного ПАВ, например ОП-10, и хлористого железа (ГеС1з) приготавливается смесь с необходимым соотношением компонентов. Затем приготовленную смесь в расчетном количестве добавляют в растворомешалку, где находится промывочная жидкость на водной основе, например раствор конденсированной сульфит-спиртовой барды, и содержимое перемешивают 15 — 30 мнн.
908783 6 железом о1 2:1 ло 5: l, ири следующем соотношении ингредиен ов, вь:Л.
Конденсированная и сульфит-спиртовая
% барда 5--10
Смесь ОП вЂ” 10 с хлористым железом 0,9 — 1,5
Вода Остальное (1ромывочная жидкость для бурения глинистых пород, содержащая водорастворимы полимер, смесь поверхностно-активного вещества с хлоридом поливалентного металла и воду, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью снижения поверхностного натяжения и улучшения смазочной способности при одновременном уменьшении расхода компонентов, 10 в качестве водорастворимого полимера она содержит конденсированную сульфит-спиртовую барду, в качестве поверхностно активного вещества — ОП вЂ” 10, а в качестве поливалентного металла — хлористое железо, причем 15 соотношение ОП вЂ” 10 в смеси с хлористым
Составитель В. Никулин
Техред ЕХаврилешко
Корректор H. Стец
Редактор Е, Дичинская
Подписное
Тираж 658
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 747/27
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Форму ла изобреråíèÿ
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР У 299637, кл. С 09 К 7/02, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР У 312039, кл. С 09 К 7/02, 1967.
3. Авторское свидетельство СССР N 692848, кл. С 09 К 7/02, 1977 (прототип).