Буровой раствор

Буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

«ii971 863 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120281 (2 ) 3267151/23-03 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Опубликовано 071182. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 07.1182 (51)М Кп

С 09 К 7/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

t 3) УДК 622. 243. .444 (088. 8) (72) Автор изобретения (54) ВУРОВОй PACTBQP

Изобретение относится к промывочным жидкостям, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известно, что вода является простейшим буровым раствором. Основ— ные ее преимущества как промывочного агента в первую очередь обусловлены повышением эффективности разрушения пород на забое, отказом от добычи и переработки глины, отсутствием необходимости регулирования свойств раствора, снижением гидравлических потерь в циркуляциойной системе, обеспечением высокоэффективной работы турбобура и долот (в связи с повышением их энергоемкости, лучшей их очистки и охлаждением)(1).

Однако вода является весьма ак-, тивной промывочной средой по отношения к горным породам, слагающим стенки скважины. Проникая в поры пород, в особенности глинистых, она нарушает структурные связи и приводит к обвалообразов аниям.

Наиболее близ ким тех нич е с ким решением является буровой раствор, содержащий воду и добавку. В качестве указанной добавки применяются различные химические вещества, например, низкоэтерифицированная, но водорастворимая КМЦ с больш гл содержа нием гелеобра зной фракции, жидкое стекло, полиакриламид, мета с, соли (KCI, CaCI2, >tgC1 и др.) и различные поверхностно-ак тив ные веществаГ 2) .

Однако даже при сравнительно небольших перепадах давления все известные безглинистые системы на водной основе отличаются сравннтель" но высокой скоростью фильтрации в глиносодержащей породе, что в свою очередь, приводит к быстрому разупрочнению и разрушению их на стенках скважин.

15 Цель изобретения - повышение устойчивости стенок скважины за счет снижения поглощения раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве добавки раствор

20 содержит ecb гидрата хлористого алюминия и карбоната кальция в соотношении 2:1 при следующем содержании компонентов, вес.в:

Смесь гидрата хлорис25 того алкт иния и карбона та кальция 30-40

Вода Остальное

Готовят четырЕ варианта буровых растворов при соотношении ингредиен30 тов смеси 2.1, а кменно: гидрат хло971863

Глубина отбора пород, м

Время размокания породы

j" мин

2,50

1006

2,75

1346

2,75

528

2,25

2,00

1006

1346

2,50

528

1,25

1006

1,50

1346

1,65

528

0,75

1006

0,85

1346

0,90

528

5,25

7,50

1006

L346

7,85

528

2,25

1006

1346

2,50

2,55 ристого алюминия (Л1С1 " бН О) и кар- бонат кальция (СаСО ) - 25 вес.% (в том числе AICI> 6H О 16,67 вес.Ъ, СаСОэ 8,33 вес.%) вода остальное, Л1С1 6Н О и СаСОЭ 30 вес.% (в том числе: А1С1 > 6Н О 20 вес.В, СаСО> 5

10 вес. В), вода остальное; A1C1) 6Н О т и СаСОЭ 40 вес.% 31 в. том числе

А1С1 6Н О 26,67вес.Ъ:СаСО313,33 вес.%) вода остальное, А1С1 6Н О и СаСО

Э вес. Ъ (в том числе: А1С1 6НдО fp

РР Буровой раствор, испыпп танный с отобранными

r ли ни с тыми п о рода ми

1 Вода дистиллиров анна я

2. 3Ъ-ный водный раствор хлористого калия (KCI) 3. 1, 5%-ный водный раствор мета са

4. 0,6%-ный водный раствор биополимера "ХС"

5. Раствор, содержащий, 25 вес. Ъ смеси (A1C1>"

«6Н 0 и СаСОЭ) и водЬ остальное, при соотношении ингредиентов смеси 2:1

6. Раствор, содержащий

30 вес. Ъ смеси (А1С 3х х бИ О и CaC ) и водй остальное прн соотношении .ингредиентов смеси 2:1

30 вес,%, СаСОз15 вес. В), вода осталЬное. Соотношение ингредиентов смеси

2:1 выбирают для получения полного химического взаимодействия смеси в воде, при этом каждый буровой раствор готовят отдельно и испытывают при контакте с глинистыми порода-, ми, а в качестве оценочного показателя используют время раэмокания глин в различных средах

1см. таблицу1.

971863, Продолжение таблицы

Время размокания породы сут ч мин

528

2,35

2,55

1006

1346

2,65

528

2,45

1006

2,55

2,65

1346

7. Раствор, содержащий 40 вес.% смеси (А1С1 6Н>О и СаСО ) и воды остальйое при соотношении ингредиентов слеси 2: 1

8. Раствор, содержащий

45 вес.% слеси (А1С13х х 6Н О и CACO )и воды остальное при соотношении ингредиентов глеси 2:1

Как видно из таблицы, время размокания глинистых пород, отобранных из скважины на различных глубинах (528, 1006, 1346 м) при взаи:лодействии с буровыми растворами, приготовленными на базе данной смеси компонентов (раствор 5, 6, 7 и 8) отличаются от времени размокания этих же пород при контакте с водой(раствор 1), растворами хлористого калия (раствор 2), метаса (раствор 3) и биополимера "XC" (раствор 4) на несколько порядков. При этом, исходя из времени размокания испытанных глин, оптимальное содержание смеси гидрата хлористого алюминия и карбоната кальция в растворе находится в пределах 30-40 вес.%: при дальнейшем увеличении ее коли-. чества время размокания пород увеличивается незначительно (раствор 8) при этом появляются нерастворившиеся частицы гидрата хлористого алюминия и карбоната кальция. Снижение концентрации смеси в растворе ниже 30 вес.% приводит к спонтанному уменьшению времени размокания глин (раствор 5).

Таким образом, предлагаемый буровой раствор может применяться как самостоятельная буровая жидкость, так и входить составной частью в более сложные системы буровых растворов, включающие твердую фазу, нефть, дизельное топливо, ПАВ и т.п.

На основе предлагаемой буровой жидкости могут быть приготовлены растворы с мальм содержанием твердой фазы, эмульсионные ингибированные

I на основе поверхностно-активных реагентов и др. Их применение может

ЗО дать положительный эффект не только в плотных разностях глин, но и в рыхлых, трещиноватых и (что особенно важно) в перемятых слабосвязных структурах. Кроме того, буровые раст35 воры на алкмокарбонатной основе обладают способностью снижать набухаемость глинистой фракции коллектора, а следовательно, способствуют росту продуктивности пласта. При наличии

4Р в разрезе высоко карбонатных глин в качестве добавки можно использовать только гидрат хлористого алюминия.

В этом случае гидрат хлористого алюминия взаимодействует с карбонатами, 45 содержащимися в самой глине, что также обеспечивает образование противофильтрационной завесы. Гидрат хлористого алюминия, как и продукт реакции между А1С13 6Н О, СаСО„ и

gp Н О при контакте с металлами образует пленку ок ислов, которая устойчиво препятствует распространению глубокой коррозии.

Технико-экономический эффект от

55 использования предлагаемой буровой жидкости обуславливается: повышением эффективности разрушения пород на з абое, сок ращением за трат, связанных с ликвидацией осложнений и освоением скважин, снижением гидравлических потерь в циркуляционной системе и улучшением условий работы . буровых насосов, а также повышением энергоемкости долота и турбобу65 ра.

971863

Формула изобретения

Составитель A.Áàëóåâà

Техред А,Бабинец Корректор О.Билак

Редактор М.Келемеш

8475/8 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул; Проектная, 4

Буровой раствор, содержащий воду и добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости стенок скважин эа счет снижения поглощения раствора, в качестве добавки он содержит смесь гидрата хлористого алкминия и карбоната кальция в соотношении 2 1 при следующем соотношении компонентов, 10 вес. %:

Смесь гидра та хлористого алкминия и карбона та к аль ция 30-40

Вода Остальное

Источ ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Недра", 1972, с. 24.

2. Кистер З.Г. Химическая обработка буровых растворов . М., "Недра ", 1972, с. 326 (прототип).