Буровой раствор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1067024 А

МЮС К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 (21) 3438138/23-03 (22) 11.05. 82 (46) 15 ° 01.84. Бюл. Р 2 (72) Л.В.Николаева, Т.Н.Демина и Е.И.Улыбушева (71) Восточно-Сибирский научноисследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (53) 622.243.144.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 328245, кл. С 09 К 7/04, 1966

- 2. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Нед<ра" 1972> с. 355-360 (прототип). (54) (57) БУРОВОИ РАСТВОР, содержащий лигниновый компонент, хлористый натрий и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества раствора при бурении соляных неустойчивых отложений за счет снижения водоотдачи раствора, в качестве лнгнинового компонента раст вор содержит шлам-лигнин, растворенный в каустической. соде, при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ!

Шлам-лигнин 9-12

Каустическая сода 2-3

Хлористый натрий 25- 30

Вода Остальное

1067024

Изобретение относится к бурению, а именно к соленасыщенным буровым растворам на водной основе, применяемым в технологии бурения глубоких скважин.

Наиболее распространены растворы 5 на водной основе, твердой фазой которых являются бентонитовые глинопорошки (1 g.

Агрегативно устойчивые глинистые суспензии могут быть получены из солеустойчивых глин типа палыгорскита. Недостатком глинистых суспензий, в том числе палыгорскитовых, являются необходимость предварительной гид ратации глин, трудность диспергирования, стабилизационное разжижение в присутствии защитных коллоидов, большой расход реагентов для обработки. Кроме того, большинство реагентов обладают ограниченной солестойкостью,,цефицитны и дорогостоящи, Известен буровой раствор, содержащий лигниновый компонент. хлорис-. тый натрий и воду (2 .

Недостатком этого раствора, полученного на основе высоленных сульфонатов,.является низкая стабилизация

{ водоотдача ), которую можно регулировать большим количествбм реагентов, что влечет 3а собой трудность регулирования других параметров раствора.

Цель изобретения — улучшение качества бурового раствора при буре( нии соляных неустойчивых отложений за счет снижения его водоотдачи. 35

Поставленная цель достигаетсч тем,. что буровой раствор, содержащий лигни- . новый компонент, хлористый натрий и воду, в качестве лигнинового компонента содержит шлам-лигнин, раст- 4р воренный в каустической соде, при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Шлам-лигнин 9-. 12

Каустическая сода 2-13

Хлористый натрий 25-30

Вода Остальное

Шчам-лигнин представляет собой отход производства целлюлозно-бумажных комбинатов состава, Ъ: лигнин 50-60, активный ил 18-20; вода в пересчете на А1 0 3 10-15; целлюлоэное волокно 08-10; полиакриламид, получен- ный после биохимической очистки сточных вод 2-3.

Стабилизация шлам-лигнинового ра- 55 створа обеспечивается реагентами, входящими в его состав, например полиакриламидом. Состав соленасыщенного шлам-лигнинового раствора, содержащего средние и граничные эначе 60 ния компонентов, и его структурномеханические показатели представлены в табл. 1.

Регулирование структурно-механических показателей раствора осуществляется добавками солей поливалентных . металлов, жидкого стекла (табл. 2 ) .

Техноло ия приготовления соленасыщенного шлам-лигнинового раствора следующая.

Готовят 2-3%-ный раствор каустической соды, в который засыпают расчетное количество шлам-лигнина 9-12Ъ.

Перемешивание полученной суспензии осуществляют в течение 1 ч. Затем в шлам-лигниновый раствор вводят хлористый натрий 25-30 об.Ъ и перемешивают в течение 30 мин.

Пример 1. В качестве твердой фазы используется шлам-лигнин

Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, К 300 мл шлам-лигнинового раствора, содержащего ЗЪ каустической соды и 9% шлам-лигнина, добавляют 25 об.Ъ хлористого натрия. Показатели, измеренные через 20 мин имеют следующие значения: Т 43 с. .СНС 1/10 1/4 Mrc/см ; В3 5 см31 . у 1, 20 гс/см, рН 11.

Пример 2. К 300 мл шламлигнинового раствора, содержащего

ЗЪ каустической соды и 12Ъ шламлигнина, добавляют 25 об.Ъ хлористого натрия ° Показатели раствора замеряют по истечении 20 мин:

Т 35 с; СНС 1/10 18/20 мгс/см

Вэо 3 см . у 1.20 гс/см . рН 10.

Для сравнения свойств известного и предлагаемого буровых растворов проведены экспериментальные исследования свойств раствора, полученного на основе ССБ, в которой для стабилизации вводят КИЦ. Результаты представлены в табл. 3.

Как видно иэ табл. 1 и 2 и приведенных примеров, соленасыщенный шяам-лигниновый буровой раствор устойчив к агрессивному воздействию солей и может найти применение при бурении хемогенных отложений, а также при бурении нейстойчивых пород, благодаря низким фильтрационным свойствам.

Применение соленасыщенного бурового раствора на основе шлам-лигнина при бурении нефтяных и газовых скважин позволяет снизить .стоимость бурового раствора, так как исключается расход дорогостоящих реагентов-стабилизаторов и пеногасителей íà его обработку, утилизировать шлам-лигнин, что важно с точки зрения охраны окружающей, среды.

Из приведенных примеров видно, что:соленасыщенный шлам-лигниновый буровой раствор может найти применение при бурении хемо нных отложений вследствие своей устойчивости к агрессивному действию солей, а также при бурении неустойчивых пород, благодаря низким фильтрационным свойствам.

1067024

Таблица 1

Показатели

Пример

ЗТ с гс/см

Шлам-. лигнин

СНС 1/Щ рН мгс см

В см9

1,20 22,0 6,5

11/О

О/О

10,6

11,0

10,6

2/2

1,22 23,0 5,5

1,20 24,0 7,0

10/12 11,0

10/12 10,7

1,22 24,0 7,5

1,20 43,0 5,0

1,22 28,0 3,0

11i0

1/4

:11,0<

12/12

30.," )10

10,8

10/10 10,6

4,.0

1,22 31 0

10

11,0

10,8

13/13

12/14

1,20 33;0 3,0

1,22 33,0 3,5

1,20 33,5 4,0

10

12

10/10 11,0

10/11 10,6

12/12 11,0

13

25

2 87

1,22 34,0 4,0

3 - 86

1,20 34,5 3,5

1,22 33 0 3,0

1,20 30,0 4,5 .122 300 5 уО

1к20 35с0 3ю0

15

11,0

14/16

16

12

10/12 10,8

10/12 10,6

18/20 10,0

16/18 11,0

14/28 11,0

30

25

19

122 350 40

20

1 20 40 0 7 5

10,8

13

30

40/45 10,8

1,22 50,0 7,5

24

Состав раствора, Ъ

Na0H Вода МаС1

2 90

2 90 3 89

3 89

2 89

2 89

3 88

3 88

2 88

2 88

3 87

3 87

2 8.7

3 86

2 86

2 86

3 85

3 85

2 85

2 85

3, 84

3 84

" Количество МаС) вырмено в об.Ъ.

122 220 70: О/О

1,20 23,0 5,5 2/2

1 20 30 0 4 5 10/10

1,22 42,0. 8,0 24/28

1 20 45,0 7,0 30/40 11,0

1067024

Таблица 2

Добавки реагентов

Показатели

Раствор по примерам

AlZhyJ NaS l0, т, гс/см с

CaCl

Н9С l< Fe C I>

Нефть

8 см

СНC3 va мгс(см:2

11,0

1,20 43 5, О 1/4

0,5

1,0

1,5. 2,0

0,1

0,3

0,5

10 5

1,21 50 6,0 2/9

0,5

20

Таблица 3

7 1

1-- - ьСостав раствора, %

Показатели

В,см СНС 1/10, рН

/с 2

20 80 25 1,22 28 19 25/48 3,5

1 1,22 245 2,5 140/200 3,8

20 80

Составитель Г. Сапронова

Редактор Т. Колб Техред 0. Веце ., Корректор . Шекмар

»»»

Заказ 11151/28 Тираж 639 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

ССБ Н20 ЙаС1 КМЦ ф < T,ñ

1 гс/cia, 1,20 39, 6,0 2/7 11,0

1 20 39 4,0 5/16 11 0

1 21 56 6 5 5/14 10 5

1,20 100 7,5 21/51 10,0

1,21 70 4,5 6/15 11,0

1,21 67 5,0 б/16 11, О

1,21 73 5,5 9/30 11,0

1 21 70 8 О 9/57 10 5 1,18 49 2,0 4/12 11,0

1,15 54 2,0 7/19 11,0

1,13 65 2,0 4/21 11,0

1,20 24 5,5 17/17 11,5

1,20 30 5,0 14/14 11,5