Способ приготовления бурового раствора
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий смешивание водного раствора водорастворимого акрилового полимера с глиной, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозионной активности глинистого раствора, сухую глину затворяют в водном растворе частично гидролизованного полИакрилонитрила при следующем соотнощении компонентов , мас.%. 3-10 Глина Гидролизованный 3-5 полиакрилонитрил Вода Остальное СО
. СОЮЗ СОВЕТСНИХ
: СОИМ
РЕСПУБЛИН
3(Я) С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Глина
Гидролизованный полиакрилонитрил
Вода
3-10
3-5
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2675085/22-03
I (22 } 23. 10. 78 (46) 07.05.83. Бюл. 9 17 (72) Е. В. Алеутский, В. A. Монеткин,.
A. И. Бабарыкин, A. A. Каваэ-оглы и A. Т. Киселев (71) Специальное конструкторское бюро
Всесоюзного промышленного объединения
"Союэгеотехника" (53) 622.243.444(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 165633, кл. С 23 F 11/00, 1964.
2. Дарли Х. C. Х. Преимущества полимерных буровых растворов. -"Инженер-нефтяник", 1976, ноябрь, с. 46 (прототип).
„.Я0„„10 51 А (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО
РАСТВОРА, включающий смешивание водного раствора водорастворимого акрилового полимера с глиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения корроэионной активности глинистого раствора, сухую глину затворяют в водном растворе частично гидролизованного полиакрилонитрила при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ.
1016351
Изобретение относится к бурению
CKBBRHH H *eT Tb HCIIOJlhSOBcRHî для защиты бурового оборудования (например, забойных машин) от коррозии при необходимости применения глинистых растворов для предотвращения раз- 5 мыва пород, слагающих стенки скважин., При применении в качестве промывочной жидкости глинистых растворов резко увеличивается корроэионный износ металлических деталей оборудова- 1Î ния, особенно в местах уплотнения и ускорения потока. Коррозия металла увеличивается при применении в качестве исходного материала низкосортных гидрофобных кальциевых или водородных глин, бентонитового состава.
Известно, что эти сорта глин при растворении образуют на поверхности глинистой частицы слабые адсорбционные,оболочки растворителя. При допол- 2О нительном подведении энергии (напри" мер, при соударении глинистой частицы с металлом на высокой скорости) адсорбционные оболочки разрушаются с выделением с поверхности глинистой частицы ионов водорода. Разряжаясь у поверхности металла, ионы водорода вызывают коррозию металла. . Известен способ защнты от износа путем введения в буровой раствор ингибирующих добавок, образующих на поверхности металла химические или адсорбционные пленки 1).
Однако в условиях скоростного потоКа данный способ малоэффективен, так как пленки в условиях скоростного потока не удерживаются на поверхности металла, а на поверхности глинис- . той частицы они не образуются.
Известен также способ приготовления бурового раствора, заключающийся 40 ,в том,что при бурении пород,кбрроди-. руеьых промывочной жидкостью, для снижения корроэионной активности бурового раствора в него добавляют (смешивают) водный раствор водораст- ц воримого акрилового полимера. При этом на частицах выбуренной породы образуются полимерные пленки. При бурении неустойчивых пород и зон поглощения промывочной жидкости в укаэанные растворы добавляют ентонитовые
50 глины в виде растворов (.2
В известных способах приготовления буровых, растворов либо в раствор полимера вводят раствор глины, либо . в раствор глины вводят товарный полимерный препарат. В обоих случаях глинистая частица ужв окружена непрочной водной оболочкой. Полимерный реагент либо разрушает зти оболочки (при концентрации полимера менее 1%),60 либо осаждается на водных оболочках.
В первом случае глинистые фракции выпадают,в осадок, во втором — слабые оболочки могут быть разрушены при столкновении частиц с металлом, вызывая коррозию металла. Последнее резко ограничивает применение местных низкосортных глин для приготовления промывочных растворов, что удорожает стоимость разведочных работ.@елью изобретения является снижение корроэионной активности глинистого раствора. укаэанная цель достигается тем, что согласно способу приготовления бурового раствора, включающему смешивание водного раствора водорастворимого акриловогд полимера с глиной, сухую глину затворяют в водном растворе. частично гидролиэованного полиакрилонитрила при следующем соотно— шенин компонентов, мас.Ъ:
3-10
Сухая глина
Гидролиэованный полиакрилонитрил
3-5
Ост аль нсе
Вода
П р н и в р. Проводят обработку раствора иэ кальциевых бентонитовых глин гидролизованным полиакрилонитрилом « 10%-ным товарным реагентом
К9. Состав суспензин на 1 м раствора препарат К-9 3-5%, глина 3-10%.
Для снижения жесткости воды и улучшения растворимости глины добавляют кальцинированную соду 0,5%.
Раствор полимера .К-9 заливают в глиномешалку, добавляют воду до
0,5 объема н размешивают до .растворения полимера. Далее добавляют соду и глину и при перемешивании доводят раствор до требуемого объема.
Качество полученного раствора и ресурс гидроударной машины приведены в таблице..
Частично гидролизованный полиакрилонитрил при растворении в воде связывает молекулы растворителя в воднополимерные цепочки. При введений в водно-полимерный раствор сухой глины избыточные связи полимера реагируют с химически активной поверхностью глинистой частицЫ, образуя прочные глино-полимерные соединения. Избыток полимера окружает глино-полимерные соединения прочной оболочкой. Полимерные пленки осаждаются также на по.верхности металла. Одноименные по за-
1 яду частицы и пленки взаимно отталиваются, следовательно, снижается абразивный и корроэионный износ.
1016351
Суточный отстой, %
Ю »4
ЮЮ .. Ю
Стабильность
r/,Э
Удельный вес, г/см э
Ресурс, ч
Вид раствора
Корка, Вязкость, G
108
0,04
1,04 16
Исходный
Глинистый, обработанный реагентом К-9 0,06
180
1,06
Водный раствор полимера К-9 с затворенной в нем сухой глиной
0,06
1,0
ЮЮ Ю
Составитель В. Никулин
Редактор И. Николайчук Техред И. Гергель
Корректор С. Иекмар
Заказ 331S/26 Тираж 639
ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ю»» Ю
Таким образом, при эатворенни сухой канни в водном растворе частич- .но гидролиэованного нолиакрнлонит-: рила ресурс гйдроударных машин уве- 2О личивается но сравнению с известным способом на 30 ч.
1.
Использование данного способа приготовления бурового раствора поз- .25
20 0 1 210
ЮЮ ЮЮЮ воляет повысить ресурс работы гидроударной машины при работе на глинистом растворе, что значительно расширяет область применения гидроударного бурения, а также позволяет применить вместо дорогих сортов глин глины местного производсгва, что значительно снижает стоимость буровых работ.
