Буровой раствор с крепящими свойствами

 

БУРОВОЙ РЛСТВОР С КРЕПЯЩИМИ СВОПСТВАМН, соде| жащий глинопорошок , едкий натрий, воду и крепящую добавку, о т л ijc ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения термостойкости и крепящих свойств, в качестве крепящей добавки используют талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки при следующем соотношений ингредиентов, вес.%; Глинопорошок 10-15 Едкий натрий 0,78-0,81 Талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки5,1-10,7 сл Бода73,49-84,12

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

GQ ® QD

8(5 ) С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3398246/23-03 (22) 18.02,82 (46) 30 ° 06.83. Бюл. 9 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОтНРЫТИЙ (72) В.С. Войтенко, А.Ф. Усынин, В.Д. Тур, Н.Ф. Романенко, В.Б. Киреев и Е.A. Ушаков (71) Всесоюзный научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт (53) 622.243.144.3(088.8) (56) 1. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Нед- ра", 1972, с. 336-343.

2. Бочко Э.A. Никишин В ° А. Упрочнение неустойчивых горных пород при бурении скважин. N., "Недра", 1979, с. 38-51 (прототип). (54) (57) БУРОВОЙ РАСТВОР С КРЕПЯЩИМИ СВОЙСТВАМИ, содержащий глинопорошок, едкий натрий, воду и крепящую добавку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения . термостойкости и крепящих свойств, в качестве крепящей добавки используют талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Глинопорошок 10-15

Едкий натрий 0,78-0,81

Талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки 5,1-10,7

Бода 73, 49-84, 12 1025714

Раствор

Водо- СНС, СНС Суточотдача мг/ мг/ ный см4/ . см . см отстой, 30 мин. Ъ

Плот- Вязиост » кость г/см с

Глинопорошок

0 80 84,20 1,06 18 40,0 .14 30 10

2 14,36 1,7

1 15

Оу81 83,13 1у06 34,4

7,0

53,3 88,0

0,2

0 81 81,43 1,06 47,3 5 5 . 62,0 69,4

0 81 79р73 1 06 60 4 4 5 73 0 94 0

14,36

14,36

11,56

11,56

3;4

0,1

7,0

0,80 80,64 1,04 47,3 3,0 55,8 80,6

0,80 78,84 1,04 64,5 2,5 77,0 98,6

8,8

10,1 . 10,7

0,78 78,42 1,04 47,3 2,0 .46,2 79,8

10, 1.

0 78 76к62 1 04 107j5 3 0 1056 180,4

12,5

10-15

5 1-10 7

0,78-0,81

Глинопорсшок

Талловый пек

Едкий натрий

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин;-,в частности к составам провывочных жидкостей на водной основе.

Известен ингибированный известковый раствор для бурения скважин в пластичных, легко размокающих породах 1), Недостатком этого раствора являются трудности в регулировании его свойств при высоких забойных темпе- 30 ратурах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является глинисто-битумный раствор, применяемый для временного крепления обваливаю- 15 щихся стенок скважин в процессе буренин и проведения гидроизоляционных работ и содержащий, вес.В:

Глинопорошок 1015

Битумная эмульсия 10-40

Вода 45 80

Битумная эмульсия содержит, вес.% битум 50-60,, эмульгатор 2-3, гидроокись натрия до 0,44; воду 37-48, В качестве эмульгатора используют жировой гудрон, сульфатное выло., сульфит-спиртовую барду асидол-мылонафт (2) .

Недостатками известного раствора являются невысокие крепящие свойства, не позволяющие избежать осложнений в процессе бурения, связанных с неустойчивым состоянием стенок .скважины, а также низкая термостой" кость - при температуре выие 80аС .происходит расслоение фаз. И

w ° ВЬ МЭФЬ ФВЭ

Содержание ингредиенто, вес. В Ю ФВ%

Талловый Едкий Вода пек натрий

Оптимальным является следующее содержание ингредиентов в раствЬре, вес.В:

Цель изобретения - повышение тервюстойкости и крепящих свойств раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в буровом растворе с крепящими свойствами, содержащем глинопорошок, едкий натрий, воду и крепящую добавку, в качестве крепящей добавки используют талловый пек . производства переработки древесины методом сульфатной варки при следующем сюотношении ингредиентов, вес.Вг

Глинопорошок 10-15

Едкий натрий 0,78-0,81

Талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки . 5,1-10,7

Вода 73,49-84,12

Талловый пек имеет следующий состав, вес.Ф:

Нейтральные вещества 32-35

Окисленные вещества 16-18

Смоляные кислоты. 9-14 жирные кислоты 36-38

Способ приготовления раствора заключается в следующем. В водном растворе едкого натрия растворяют талловый пек, затем в раствор вводят расчетное количество глинопорошка. После 2 ч перемешивания раствор готов к применению.

В табл.. 1 приведены технологические параметры растворов с различным содержанием .ингредиентов.

Таблица 1 я . 4 « »

Технологические параметры

1025714, оптимальным для полного омыления таллового пека.

Ф

В табл. 2 приведены технологические параметры битумно-глинистых растворов. (известных) с раэлнчньм .содержанйем ингредиентов.

Таблица 2

При увеличении содержания таллового пека в растворе более 10,7% сильно увеличиваются вязкость и СНС, а при уменьшении его содержании менее. 5,1%.возрастают водоотдача и .суточный отстой. Количество едкого натрия 0,78-0,81 вес.% является

»»»»»» ма М Й»

\»

Битумная змульсня

Технологические параметры

Содержание ингредиентов, вес.%

Вязкость, с

Водо- Суточный отдача, отстой, см / . Ъ

30 мин

Плотность г/см

° ю»»» » В»

:. Глинопоро» шок

»4»»ь»»

Вода

» »»»4 .1 15 . - . 85 .1,06 20. 3,0

15 32

2, 14,5

1 06

75 5

40 . 14

2,0

20 67,.0

3 13,0

40 13

2,0

1,05 42 13

11, 5

1,04

2,0

58,5

10,0 -40 50

1,04

45 12

2,0

»»»»» ° »»»»»» ° »,Показатели времени. устойчивого состояния образцов нз бентонита и

50 аргнллнта в растворах с различными добавками приведены в табл. 3.

Таблиц а 3

Содержание в растворе, вес.Ъ

Время устойчивого состояния, ч

Дрбавка образцов иэ бентонита образцов из аргиллита

° » ф

Талловый пек

19, 25

7,16

1,15

6,41

Битумная эмульсия

-20

Таким образом, предлагаемый раствор.по сравнению с известным имеет меньшие показатели водоотдачи .и суточного отстоя и большие показате.ли структурно -технических свойств и .вяэ кости.. . В результате высокой адсорбцион ной способности талловый пек в т роцессе выделения из. раствора в начале процесса фильтрации водной фазы создает на поверхности глинистых пород плотную и слабопроницаемую плен ку с прочными адгезионными и коге= зионными связями (т.е. с достаточ;но плотным сцеплением с породой в присутствии воды и высокой степенью внутреннего молекулярного сцепления). Талловый пек устойчив к коагулируюшему действию солей полквалентных металлов, поэтому разрушения пленки при значительной ми-. .нерализации поровых флюидов не наблюдается, Смолизация глинистых частиц.про» М

I исходит в процессе агрегации и сгрук30 турообразования в системе талловый пек - глинистые минералы благодаря способности органических полярных катионов (NH4 и СЩЗН), а также поляр ных макромолекул притягиваться и

35 прочно удерживаться на поверхности минеральных частиц электростатичес» кими и межмолекулярными силами.

В контакте с глинистыми породами в зависимости от их физических и физико-химических свойств талловый пек может находиться в следующих состояниях: в виде пленок, покрывающих поверхность минеральных частиц в виде пространственных сетчатых структур, включакхцих в себя груито45 вые частицы, в виде заполнителя порового пространства.

1025714

1 нению с их устойчивостью в растворах с добавкой 20 вес.В битумной эмульсии, Показатели термостойкости растворов с различными добавками приведены в табл. 4.

Т а б л и ц а 4

Водоотдача, см /30 мин

Содержание в растворе, вес.В после термостатйрования до термостатирования

Добавка

1,5

260 600 3

2,5

Талловый пек

Битумная эмульсия

150 300 2

20

25 Стоимость 1 м предлагаемого и известного растворов составляет соответственно 8,02 и 34,8 py6., т ° е. экономический эффект-от внедрения изобретения составит 267,8 тыс. руб. прк использованик 10 тыс. м раствора.

Составитель В. Ягодин

Техред С. Иигунова КОрректор А.Повх

Редактор A. Огар

Заказ 4494/19 Тираж 639 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Как следует из табл. 3, буровые растворы с содержанием таллового. пека 10 вес.% позволяют увеличить .время устойчивого состояния образцов из аргиллита в 6,2 раза и.образцов из бентонита в 3 раза по сравИз табл; 4 следует, что термостойкость бурового раствора с добавкой 10 вес.% таллового пека зна" чительно превосходит термостойкость раствора, содержащего 20 вес.В битумной эмульсии.

Температура тер мостати«, рования, С авление ермотативанияр кгс/см.

Время термостатирования, ч