Буровой раствор
Патент 962287
Авторы
Классы МПК
Буровой раствор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 191280 (21) 3236782/23-03 ($1) M. КЛ. с присоединением, заявки ¹â€” (23) Приоритет
С 09 К 7/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (ЗЗ) УДК 622.243..444 (088.8) Опубликовано 3009.82. Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания 300982
Р СЕСО(М(" ":
Н.В. Щукин, A.Ñ. Непомнящий и О.К. Анг спулер"(;р,,С
--.-:1п - .(;;6 j л., БИБЫ0 "-
Черниговское отделение Украинского научи тель ского геологоразведочного института (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БУРОВОЙ РАСТВОР
Изобретение относится к технологии бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам на водной основе, и может быть использовано при бурении скважин в сложных теологических условиях.
Известен буровой раствор, полученный эа счет смешения нескольких истинных растворов электролитов и содержащий в своем составе ионогенные поверхностно-активные вещества (1) .
Недостатком данного раствора является потеря стабильности з результате попадания в них выбуренной породы (особенно глинистой) и солей поливалентных металлов, что выражается в резком повышении фильтрации и снижении структурно-механических свойств.
Наиболее близок к предлагаемому буровой раствор, содержащий хлорис тый магний, щелочь, реагент-стабилизатор и воду. Данный раствор обладает приемлемыми реологическими свойствами и получил распространение в ряде районов СССР для бурения скважин в хемогенных отложениях (2).
Недостатки известного раствора потеря стабильности при температуре выше 100 С и повышение корроэионной активности по отношению к бурильным трубам из легких сплавов (Д 16 Т).
Цель изобретения — повышение термостабильности бурового раствора до 130 С, снижение его фильтрации о и коррозионной активности.
Для достижения поставленной цели буровой раствор дополнительно содержит изомеризованные ненасыщенные соединения фенантренового ряда с
15-20 атомами углерода при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:
Хлористый магний 30-40
Щелочь 1, 50-2, 50 . Реагент-стабилизатор 1,00-8,00
Иэомериэованные ненасыщенные соединения фенантренового ряда с 15-20 атомами углерода 0,25-2,50 .Вода Остальное
Изомериэованные ненасыщенные
25 соединения фенантренового ряда это вторичные высококипящие .продукты — полимеры, получаемые в канифольно-экстракционном производстве.
По внешнему виду полимеры пред30 ставляют собой непрозрачную жидкость
962287 темнокоричневого цвета, характеризующуюся следующими физико-химическими показателями:
Плотность при 20 С, г/см 0,940-1,020
Показатель преломления, 50 Д 1,5210-1,5358
Кислотное число, мг KOH/ã продукта 55-85
Технология приготовления предлагаемого бурового раствора проста и заключается в следующем.
Берут расчетное количество хлористого магния и воды, затем к полученному рассолу при интенсивном перемешивании (1500 об/мин) добавляют 1,5-2,5 вес.% щелочи для образования гидрогеля магния. После образования гидрогеля в раствор вводят реагент-стабилизатор (и/или КМЦ,, и/или крахмал, и/или КССБ) в количестве от 1,0 до 8,0 вес.Ъ и полимеры в количестве 0,25-2,50 вес.В, Ввод всех компонентов производят при перемешивании.
Для экспериментальной проверки готовят гидрогелевый раствор, содержащий 32 вес.% хлористого магния и 2 вес,Ъ щелочи, после чего его разделяют на три части и стабилизируют различными реагентами.
В первой серии опытов исходный буровой раствор стабилизировали
КМЦ-500 (1 вес.Ъ), во второй " крах. малом (1 вес.В), в третьей — КССБ (8 вес.З) .
Т ермо с та биль но ст ь ра ств ора оценивают по изменению величины водоотдачи и статического напряжения сдвига до и .после термостатирования в течение 3 ч при 130 С.
За критерий оценки коррозионной активности бурового раствора (гравиметрическим методом) принимают скорость коррозии образцов из натурных легкосплавных бурильных труб (сплав д16 T} при 105 С, Результаты экспериментальных исследований, приведенные в таблице, показывают, что обработка бурового раствора одним реагентом-стабилизатором (КИЦ, КССБ, крахмал) не обеспечивает термостабильность раствора, при этом резко повышается его водоотдача, коррозионная активность и
10 снижается статическое напряжение сдвига до нулевых значений. Тогда как в буровом растворе, стабилизированном, кроме КССБ, полимером (0,2-3,0 вес.Ф), водоотдача снижается с 40 до 8 см /30 мин, а статическое напряжение сдвига возрастает с нулевых значений до 19/26 мг/см . у растворов, стабилизированных
КИЦ или крахмалом при дополнительном вводе, полимера, водоотдача снижается с 40-34 до 6-4,5 см /30 мин, а статическое напряжение сдвига возрастает до 34/49-39/51 мг/см, Одновременно отмечено снижение коррозионной активности предлагаемого бурового раствора по отношению к сплаву Д16 Т с 2,9 до 0,19-0,058 г/м ч, т,е. защитный эффект при добавлении полимера в количестве 0,2-3,0 вес ° % составляет 93-98%, Результаты экспериментальных исследований подтверждают высокую эффективность предлагаемого бурового раствора, Широкое промышленное внедрение данного бурового раствора не требует дополнительных затрат на организационно-технические мероприятия.
Основные компоненты раствора имеют невысокую цену, не дефицитны, не
40 оказывают вредного воздействия на окружающую среду и выпускаются отечественной промьзапенностью в большом объеме.
962287 о о о о с с ф CO
Ch О(о (О Л с с
° ф Р \ (Л О( и 01 (Ч (O с
° 0 (с
О! (У(Ю о с ((Г Ъ
v о (бо t (0 w (б
4хх
g a охи, 4 х н х
O (0 оо
Р» Р
ОР, хо
u x ф
i(A
Ю с
Ю л» (О о с о
C(l (А о с
Ю ф (О
Л» \ (О р «» л с с с л о о (О
CO с
ГЧ
00 с (Ч о
I .
1. о к х
53 х е в о! !
1
1
Ки l
XO йо (б (ъ I » о о а
» о с
»Ф («(о с ь
»:Р о о о о
1» о
Е
5 о ах I
Х Р, I ни! (б н о с их х
Щ 00 «» C((° (3 3 (A»Ф .с л((ъ (o Ф («) (»! («» ((о (Ч
Ю о (Ч
Ю о
Оm L
Е i с 1
Р Ф I
Ф х! н L
Ф I
Ф х °
Ц Ф 1 он. о
И ((! 1 й»0
Ф Н х о (0 О о х
Ц (0 ох
» Р\
1
О1
Ю с (О л о а х н
Е а о
Ц (Ч
° 0 »Ф л! л
Г Ъ РЪ
D cP
СЧ
° Ф
Ю о о (1 ((I ф х !
»
Е ф СЧ а о о ц
И 3
3 Ф х о
Ф О ((!
Р. о у3 (б 5 Ц ао о
М X (б! ч
+ (б ло
% M ф
ОФ о,М
m X
НХ Р, О
03 о Ц
Р(Й И Е) о, + (:, »0 лй б оапек о о О Ф (б а о и о ((I ((p ао ((! Ф ((I I0 н о о
v ((( л (с(л Ill с с
» л ((( с
Ф cV
«(о с
% (Ч л о с
«-(ао бо
Р(Р» Р а оФ оФ
ФО .0IO
O» g 0l L аР оФ
0I Е н х
or юо
Р(И аа оФ
0! и н х о к
Фо
О» И
Р, Р» о Ф m Е х
o r. хо
Р» L
Н с о Р, (бо
О» 0!
I л
I х н о о
L ! Д
1»
Ф
e е х
Х
Ф о а
И
О о х
»0
1 (б н
Ф и х а
Ф
И о
И н (б н
Ц
Ф
Р»
1
l с
1
I
1 (б I
С4 1 о !
l(I I н !
o !
0I 1 а
1 о !!
» !
О I
Pl I о а I
lO 1
1„1
Ф 1 н (б 1
Ф 1 (6 1
М 1 о !
И I
I
) 1 L Х
I 55 1
I 0!
O,о
Н 00
I »0%
1 Х Я
1ео
1 ( о
1 «3
1 «О
1 и ! о
I ! с
1 Х Д
I (б !» х о
mOOI
o x
1: Ф
1 О и
1» 10
1 о о с с с Ul о. о о (ч о («) с с с с (»!
00 Î ((О О Л ((00 РЪ \ ((Л (O (О (О о о а с с а Ю Ю Ю (Ч \О Л с с с с (Ч (» CO ((Л а (Ч <Ч Э а (О (CO Cn
962287 (с
Я с х н н жа о сч с3 ГЧ
4 (с» сО
С(((О( (Р (Ъ с
СО
ОЪ
Р
l «a с (О. (»(an (Р с (О
4Ъ о а
О СО с (Ч м (ф о (Ч с (Ч
Р ) ((Ъ О (О М с с
an cO (О CO м 3 с ("Ъ
Ch м
ОО с (Ч
О1
W СО
«(an с с м м
Ch О1
1 о а с о д х о н х
Vmcdo
OO(d d
a a(d с( о о. (." х и хох а
V X V L" 4 (м л
Ю an о с с о о
ry Ia съ с с> ( Ф Ф
Ch с о (ч
CQ
«( с о л (Ч Ch а (О сч с с о о о Ф (Ч с л кх х х
N Е ((» по н м
0 ц (В в и
Ф
Ф ((Ъ о
1О
О с
00 сч
О О с an л с
Л(Л(00
all
« с(!
О. с (О с( 3
>и и
Х 4
vz л л
\Р Ul о
00 Ch м м о
СО (Р л(сч с
СГ Ch с
Х 0
Ф х и (0 O о»с
О (Ч
ОЪ (Р х х
n,î н м
4N
5 е в и о о с с
an СО (Ч л(о о
Ц) м сч
an с (Ч
О с О
Ю с (г»
an с м
»г(1 «- Е
1 т И
l V
1 Х 4
l VK
1 с
I Х Д ! (dН х v (л о 3
«Ф о (Р м о (Р
° 4 м («Ъ
СО
an с.
Ch м
«Ф 00 («Ъ с3 сс
СО О (Ч с) о
1 (m и к с ((! а о ((1 н ию (d °
n,и
Ф
Щ (Ц ((! н и о
-г
N (ч». an (л(Ч
+О сч с и о о ао
2 аааа оеое
Pl f l(l $ и(,"йg
Ф ОФ О
Р(ИР(1 п,п, оэ ое а Х д Е н ж н х и(» и
0»О ЮО
Р Х Р L а п о е
I0 Е н и ц е о
C4 L" ааааа о ео э (((3ld 3 йцй(:
ФО01О
Р(4С4
n,ааn, о Фо е (d Е ((» Е н хн х
u(."и(:
cdO(d O
С4 L»(4 1
an aa aa оэ ое ое
I((3 а (0 Е нх н нх и»: иц иц
0»О ФО ЮО
Р(И t4 8 С4
1 н и а
cd O
С4 ((»
«(an (Р (-(О (I и хо хо
1 cd с Ъ
I (((«-(1 О
l 2a! н»".
1 (d
I Н Ь и
3 о
1 а Ф!
Фх (d1НХ а 1 Ф
О1 ФР
Я!(е н! ин
И»О (О I,Д (((а»!
О»
О1
03 I
О» а I м
> I Х
О1Х
I (d
Х I (0 ц(о е I a
Н 1 Х (б I
m I Ф ((» I Н х v
O I O
I Е а
I Э
1 о
I Ц
« Г (Ч М (Р .! ОЪ an
Ю О О л л
+ an
Che Ch an ChOChO L с с с ао аю м
Э а о х. х
Х ad
+ + (6 (d
ОЪ ((Ъ ОЪ О (с с и и (Ч а Мс4ГЧСО О
3 аа аан
ОЭ Оео41 н 5aoI(I Ф и (: и („"о ци ц ао Фо еио
С4 4 (4 ИХ H»cI СР
° Ф м (o л сг о м с \ с сч л л(ю
О О О О с 4Ъ О О (Р М (Р сЧ с с
М СЧ Л(Л СО 00 СО
СО О\ л л
СЧ ГЪ л (. (Ч с Ъ
О Ю ОЪ
t Ch (О О СЧ Г (Ч (Ч (Ч М Г о an о ((ъ ((ъ сч о с с л Со Г Г (О «:Г М («Ъ (О л((ч сч сч (ч л
СЧ СО (О Г- Ch о
° ОЪ СЧ О ((Ъ Г О (Ч СЧ М и Г Э (Г(+ + °,о -«.
Г (Гс Г 1 (((ъ о (о «(((ъ <о с с с с с а Ь аЬ л а(Ч (Ч М
СО О «(сч (ъ Ч л (Ч гч сч сч ГЧ
962287
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 515869, кл. С 09 К 7/02, 1971 °
2. Авторское свидетельство СССР
М 692848, кл. С 09 К 7/02, 1977 (прототип).
Составитель А. Балуева
Редактор Л. Пчелинская Техред A.Бабинец Корректор Ю. Макаренко
Заказ 7425/36 Тираж 661 Подписное
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
1. Буровой раствор, содержащий хлористый магний, щелочь, реагентстабилизатор и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, c ..целью повышения термостабильности раствора до 130 С и снижения его фильтрации и корроэнонной активности, он дополнительно содержит изомеризованные ненасыщенные соединения фенан- 10 тренового ряда с 15-20 атомами углерода при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:
Хлористый магний 30-40
Щелочь 1,5-2,5 15
Pearент-стабилизатор 1,0-8,0
Иэомериэованные ненасыщенные соединения фенантренового ряда с 15-20 атомами углерода 0,25-2,5
Вода Остальное
2. Буровой раствор по п. 1, о тл и ч а ю щ и Я с я тем, что в качестве изомеризованных соединений фенантренового ряда используют вторичные высококипящие продукты-полимеры, получаемые при каннфольноэкстракционном производстве.