Буровой раствор
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И E
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<щ998486
Союз Советскив
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040381 {21) 3286451/23-03 с присоединением заявки ¹
Р М g+ з
С 09 К 7/02 Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 2302ЯЗ. Бюллетень NR 7
153) УДК 622. 243. .444(088.a) Дата опубликования описания 2302ЯЗ
Н.П. Левик, 3.С-. Ковалева, Н.Г. Егинова, С.Н. Вязенкин и В.Ф. Женеленко (72} Авторы изобретения
)
Всесоюзный научно-исследовательский инст скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) ВУРОВОЙ РАСТВОР
0,3-0,8
Изобретение относится к водным буровым растворам, применяемым для бурения нефтяных и газовых скважин, сложенных слабоустойчивыми легко набухающими и диспергирующимися глйнистыми породами, склонным к осыпям и обвалам.
Известен водный буровой растйор, содержащий бентонитовую глину,алюминат натрия и сульфит-спиртовую барду 1 j.
Недостаток этого раствора заключается в его низкой термостойкости (до
100 С) из-за высокой щелочности (рН 12).
Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является буровой раствор, содержащий глину, поиизитель водоотдачи, окэил, алюмокалиевые квасцы, гидроксид калия и воду t2j.
Однако известная промывочная жидкость имеет недостаточную ингибирующую способность.
Целью изобретения является повыаение ингибирующей способности раствора.
Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащнй гли.— ну, окэил, понизитель водоотдачи, алюмокалиевые квасцы, гидроксид калия и воду, дополнительно содержит сульфат кальция, а в качестве понизи- теля водоотдачи — карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%т
Глина 5,0-7,0
Сульфат каль10
Карбоксиметилцеллюлоза (КХЦ) 0,5-0,6
Окзил 1,0-2,0
Алюмокалиевые квасцы 0,5-1,0
Гидроксид калия О, 35-0,5
Вода Остальное
Для получения бурового раствора приготовлены две пробы. Первая из них состоит,Ъ: глина 5, окзил 1, алюмокалиевые квасцы 0,5, КИЦ 0,5, сульфат кальция 0,3, гидроксид калия 0;35„ вода 92,35. Вторая проба содержит,Ж глина 7, окэил 2, алюмокалиевые квасцы 1, ИЩ 0,6, сульфат кальция 0 8„ гидроксид калия 0,5, вода 88,1.
Пробы готовят следующим образо(и.
Сначала приготовляют глинистую .суспензию из предварительно гидратированного н диспергированного саригюхского бентонита. В глинистые
998486
10 суспензии добавляют при перемешивании на лабораторных мешалках реагенты в следующей последовательности: окэил, КМЦ, сульфат кальция, алюмо- калиевые квасцы и гидроксид калия.
До прогрева и после термостатирования испытуемых образцов при 120 и
160ОC в течение 6 ч измеряют технологические показатели приготовленных известных 1) растворов. Компонентный состав и параметры растворов представлены в табл. 1.
Аналогично готовят и термостати.руют известный (2 буровой раствор, состав и значения которого представлены в той же табл. 1, 15
Из полученных данных следует,что обе пробы предлагаемого раствора после термостатирования при 120 и 160 С имеют хорошие значения технологичес ких показателей. 20
Для сравнения степени ингибирования предлагаемого бурового раствора с известным определяют набухаемость и распускаемость бентонитового глинопорошка в фильтрах указанных растворов. Результаты приведены в табл..2 .
Из данных табл. 2 видно, что предлагаемый .буровой раствор (пробы 2 и 3) обладает значительно более высокими ингибирующими свойствами, чем известный. При добавлении бентонитового глинопорошка к фильтрату известного раствора минимальная структура появляется при 20Ъ-ной добавке, а в случае использования фильтрата пред. лагаемого бурового раствора структура появляется при концентрации глинопорошка ЗО-ЗЗЪ.
Высокая степень ингибирования подтверждается данными коэффициента набухаемости (1,16 и 1,11 против 1,37) .40
Ингибирующий эффект предлагаемого бурового раствора обеспечивается совместным действием ионов калия, кальция и алюминия.
Ввод.алюмокалиевых квасцов обеспечивает присутствие в растворе ионов калия и алюминия, благодаря чему имеет место двойное ингибирование.
Ввод гидроксида калия дает возможность регулировать значения рН раствора ;и получить дополнительное содержание ионов калия.
Сульфат кальция (гипс) в данной системе способствует повышению степени ингибирования, так как является поставщиком ионов кальция и обеспечивает условия для получения большого разжижающего эффекта при использовании лигносульфонатных реагентовразжижителей.
Ингибирующий эффект в предлагаемом буровом растворе достигается за счет образования хемосорбционного слоя гидроокиси алюминия вокруг глинистых частиц, образующейся в результате взаимодействия алюминиевой соли с гидроксидом калия, эа счет адсорбции катионов кальция на обменных позициях кристаллической решетки глин, а также за счет блокирования катионами калия гексагональнойструктуры трехслойного силиката глинистого минерала.
Таким образом, новое качественное и количественное .сочетание химических реагентов позволяет получить высокоингибированную систему.
Применение предлагаемого бурового раствора позволит значительно по-; высить устойчивость разбуриваемых пород, представленных легконабухающими, размокающими и диспергирующими глинами и глинистыми сланцами.
S -998486
I
3 Ж а !
I (с с
ОЭ
%.» с
1 !
I !
1 о
Ъ(uI33
t МИ и (3
I
I
1 r III
I u(1 Жср ! u
1 4ъ
Е (o
1 с ! 33(о
Pl о Ф
1 ! o.
1 с
I Е»
I, I
IA о с
» Ъ
D с
%Ч
МЪ ь с
РЪ о с
% »
С Ъ
Ci с »
1 1 1 1
Е(ОМ (з ен
Х Н (4I(t
Е I(t e e (P аан о
Ci (Ч
%-»
0Ъ
СЧ с сч
ОЪ
IA
РЪ
\ (с(Ch
IA
3 Ъ с (Ч Ol
I
1
1
\» с
4О
% 3 с
ОЭ
Щ
1 О
I 33(I. 3
I
1
3
CO с о
CO с
СЪ
РЪ с
СЪ
РЪ о
РЪ с о
1
1
1 (1
1 ъ< р !
I
1 о
I и и
1
1 ! о
3» ! о
1 Р(1 О
1 а
I в
1 IO
1 333
Щ
1 о о (O
iO с о
%О с о
IA с
IA с о
IA с
1
I .1
МЪ с
D. 3Ъ
Ф Ъ с о
Ъ(Ъ
М с о
IA с о
33Ъ с ь
I ! o
1 Е Е (йн
1 1 о е
Х х
Ю с о
IA
IA с
I
1.
I Х Ф (ОЯ
1
I. l
1 1
1 М
I.Г» Ж
Е (C
Д Е -3
Я Ж м н и
i33
1 О
1 О
1 .0
1 а-3
1 е
:1 1
Я
I33
3- 1 Х (.О
О 1 й
I33 t EE (xo
D 333
1 ЕН о я е
L (4,! хо
I(RO
I 3I3 (ОО
, ай н.
: ь О
I м„,в а (»! u
I, 1
1 Сь
1 I A И ! ннo ! О и
13:О (I!
1 1
1 е43 э33
I ьФ5
I ue3c
I ф и ми5
1 Г-»ХМ
1 . I ф с
to(au ( о о аж
I I и
Е 1
Ф ф I О: IA с с с
CO Э CO
О О ЪЗЪ с с с
Ф Ъ Ф IA
РЪ РЪ о о о с с с т» с-(».» о о ь
3Ч С4 1(Ъ
«» ч.4
3- 3 с с с о о
»(Ъ OI
I !
РЪ ФЪ ЗсЪ с с
D О О
IA 3(Ъ IA с с с о о о
МЪ IA 3(Ъ с с о о о
° Ф »ч с с
CO CO
I Е
Ц III N е (» м а I((I((. (=(й
iA с
CO 1
3
° 3 I
I
1 сФ 1
3Ч I!
1 о с а3Ъ I
1
I о
t (1
I е о (с г» 3
1
1 о
IO I а.3 1
l.1 а-3 1 с
CO I
Ю I
Ю 1 с. о
Ю с
Ci I
1
3(Ъ о
1 (1 1
1
Ф» 3
I
»Ч 1
I (с 1
I
998486
l хн ххах о гъ
РЪ РЪ
I Oà ойдо
1 ч
I
I
1
I
I
I н о
5х g" хех
8 Х о 6 в н лв х оээ х хо
1 о
v, х
I Ф о н
Х Ql П3 х а г
С"Ъ
" .I i
I э
1 Ц ! о
I Ф
РЪ -4
lIl
ОЪ О\
Г Ъ CO
М о о
1 Н Ф ! 3 5
I ь!! Д ,>з 5
1ОХ
1
ОЪ
C) 1О
Ю
1 о м фцх хо5
Х Х
IA
РЪ С Ъ о о
РЪ
М о
Ъ о
I I (Л
М о
М
C) о а
° I I.
1!Х.Х 1
1 Э 1 Э с I O4х
IOOe
Ô I!I4Х
1ЭОа
Х НО
IХХИ
Ц1 Я,Х1
Омонх э
I( с! @!!
1 <б 1! а!
1 Н 1
I ъ !
I Х 1
1Х1
I 1
1 и 1
Id I
1 Н (1 O о !
lu!
1 I
1 I
1 I
I
1 1
l 1
I 1
1 1
1 I
1 1
1 . I
1 !
1 1! 1
61 а эхо ох.
1„й
ЮО Я
OUZO, l
Ы Э
Щ э н т-Ф э iv о
Р3 Э IL
Я ам
D Е
998486
Формула изобретения
0,3-0,8
Составитель A,Áàëóåâà
Редактор Н.Рогулич Техред E.>;аритончнк Корректор М.Демчик
Заказ 1070/44 Тираж 637 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
Буровой раствор, содержащий глину, окзил, понизитель водоотдачи, алюмокалиевые квасцы, гндроксид калия и воду, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения ингибирующей способности, он дополнительно содер- жит сульфат кальция, а в качестве пониэителя водоотдачи - карбоксиметилцеллюлоэу при следующем соотнощении компонентов, мас.Ъ:
Глина 5,0-7,0
Сульфат кальция
Карбоксиметилцеллюлоза 0,5-0,6
Окзил 1,0-2,0
Алюмокалиевые квасцы 0,5-1,0
Гидроксид калия 0,35-0,5
Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 328245, кл. С 09 К 7/04, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2771779, кл. С 09 К 7/04, 1979 (прототип) .