Добавка для обеспечения электропроводности буровых растворов на углеводородной основе

 

ДОБАВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ, содержащая is fiHijMii.. соль сильного основания и слабой кислоты и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабилизирующих свойств добавки и снижения фильтрации бурового раствора, добавка дополнительно содержит соль слабого основания и сильной кислоты и твердый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Вода100 Соль слабого основания и сильной кислоты5-25 Твердый наполнитель0 ,1-5,0 g Соль сильного сл основания и слабой кислоты 5-25 е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

«В ЛМ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 09 K 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

ЙНЗФмйь, 100

Вода

Соль слабого основания и сильной

5-25 кислоты

Твердый наполнитель

Соль сильного

0,1-5,0 основания и слабой кислоты

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3563060/23-03 (22) 26.01.83 (46) 15.06.84. Бюл. Ф 22 (72) О.К.Ангелопуло и В.Э.Аваков (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (53) 622.243.144.3 (088.8) (56) 1. Патент США Р 272 184 1, кл. 252-8.5,опублик.1955.

2. Патент США Ф 2717239, кл. 252-8.5, опублик. 1955 (прототип). (54) (57) ДОБАВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ, содержащая соль сильного основания и слабой кислоты и воду, отличающаяся тем, что, с целью повьппения стабилизирующих свойств добавки и снижения фильтрации бурового раствора, добавка дополнительно содержит соль слабого основания и сильной кислоты и твердый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

1097638

И зобретение относится к бурению нефтяной и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважины.

Существуют различные составы буровых растворов на углеводородной или 5 нефтяной основе, применяемые для бурения скважин в сложных геологических условиях и вскрытия продуктивных горизонтов.

Недостатком этих растворов является сложность проведения электрокаротажных работ B пробуренной скважине, поскольку растворы на углеводородной основе не проводят электрический ток. В связи с этим существуют различные добавки для повышения электропроводности этих растворов, что обеспечивает возможность проведения электрокаротажных работ.

Известна добавка, состоящая из

100 вес.ч. воды, 10-40 вес.ч. смеси гидроокиси щелочного металла и водорастворимой соли сильного основания и слабой кислоты и 20-.80 вес.ч. мыла щелочного металла гуминовой кислоты, 1). аиболее близкой к предлагаемой является добавка для обеспечения электропроводности буровых растворов на углеводородной основе, состоя- 3р щая нз !00 вес.ч. воды, 10-40 вес.ч.смеси гидроокиси щелочного металла с водорастворимой солью сильного основания и слабой кислоты и 20-80 вес, 80 вес.ч. натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (2) .

Недостатками укаэанных побавок для обеспечения электропроводности углеводородных систем являются большое количество ионов щелочных. металлов, при взаимодействии которых с углеводородной фазой образуются мыпа щелочных металлов. вызывающих обращение фаз гипрофобных эмульсий, особенно при повышении температуры до

80-90 С, что может привести к рас"

О слоению эмульсионного раствора в скважине, безводные системы при наличии в них выбуренной породы (прежде всего глины) и небольших количеств 50 воды сильно загущаются при введении добавки; высокое содержание щелочей, что ухудшает коллекторские свойства пласта, относительно высокие фильтрационные потери.. 55

Цель изобретения — повышение стабилизирующих свойств добавки и снижение фильтрации бурового раствора.

Поставленная цель постигается тем что побавка лля обеспечения электропроводности буровых растворов на углеводородной основе, содержащая соль сильного основания и слабой кислоты и воду, дополнительно содержит соль слабого основания и сильной кислоты и твердый наполннтель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

100

Вода

Соль слабого основания и сильной кислоты

Твердый наполнитель

Соль сильного

5-25

0,1-5,0 основания и слабой кислоты

5-25

При смешении всех ингредиентов образуется густая суспензия, практически не имеющая свободной водной фазы.

В качестве соли слабого основания и сильной кислоты можно использовать хлориды и суль фаты железа, меди, алюминия, кальция, магния.

В качестве соли сильного основания и слабой кислоты можно испольэовать силикаты, алюминаты, карбонаты щелочных металлов.

100

0,1

Вода

А1С1

Глина

Силикат натрия

Количество вводимой добавки состав ляет 10-30 вес.7 от объема бурового раствора °

В табл. 1 приведены разли ные спставы добавки и ее влияние на свойства гидрофобной эмульсии следующего состава, об.Ж:

Дизельное топливо

Окисленный петролатум

10Х-ый раствор

В качестве твердой фазы можно использовать глину, асбест, известь мел.

Добавку готовят следующим образом.

В 100 мл воды растворяют 10 r

А1С1> и вводят 0,1 г глины. После этого при перемешивании вводят 10 мл силиката натрия. При этом получают добавку следующего состава, мас.ч.:

Таблица

Влияние добавки, обеспечивающей электропроводность буровых растворов на углеводородной основе, на стабильность и фильтрационные свойства гидрофобной эмульсии

30 смЗ

go0

Количе- ф ство добавки,X

Добавка

Состав

Отстой

U„), В при

60 С,Х

1 2

1 Вода 100 мл; AICI 5 Г; глина 0,1 г; Na Si0 5 г

10 6

15

2 Вода 100 мл; А1С1 15 г, глина 3 г, Na2SiO 15 г

5 5 60

3 Вода 100 мл, AICI 25 г, глина 5 г Na2S103 25 г

4 2.

Вода 100 мл, А1С1> 3 г, глина 0,5 г; Na2SiO 3

14 8 100

Вода 100 мл; AICI 30 r, глина 7 г, Na S i03 30 г

Не смешивается

Вода 100 мл, FeSo 15 г, известь 3 г; Na С03 15 r

14 5 100

3 1097

Параметры эмульсии: = 21 мПа, с

Ь = 2,8 Па, 6 = 0,2 Па, отстой. =

10K, U 140 В, Ф о = 16 смэ при

20 С, Ф8",= 34 см при 80 С. и — пластическая вязкость, динамическое напряжение сдвига, 9, статическое напряжение сдвига sa

1 мин покоя, U, — напряжение электро о" пробоя, Ф вЂ” показатель фильтрации за 30 мин при 20 С, Ф, — показатель 10 о 800 фильтрации за 30 мин при 80 С. о

В табл, 2 приведено влияние на свойства безводного раствора на нефтяной основе, содержащего 98Х нефти и 2Х СИАДа, различных составов пред- И лагаемой добавки.

В табл, 3 приведены данные о,влиянии предлагаемой добавки на свойства растворов на углеводородной основе различного состава,X, 20 раствор У 1 — высокоокислительный битум 10, СИАД 2, дизельное топливо остальное раствор Р 2 - высокоокислительный 2Б битум 12, СИАД 2, асбест 2, дизельное топливо остальное, 638 4 раствор В 3 — дизельное топливо

46, СИАД 4, FeSO<

0,5, NaOH 0,1, 10Х-ный раствор

СаС12 остальное.

Во все растворы вводили по 20Х добавки состава: вода — 100 мл, А1 (ЯО ) 15 г, асбест — 3 r, Иа Б Π— 15 г.

Как видно иэ представленных в табл. 1-3 данных, предлагаемая добавка обеспечивает высокую электропроводность (низкие значения напряжения электропровода) бурового раствора. Кроме того, введение добавки обеспечивает улучшение-свойств растворов, стабильность (отстой) и фильтрацию по сравнению с прототипом.

Предлагаемую добавку можно также использовать и для стабилизации и снижения фильтрации эмульсионных буровых растворов. Для этого добавку надо вводить в водную фазу эмульсионного раствора на стадии его приготовления .

1097638

ПРодолжение табл.

10 6 60

9 6 20

14 8 40

24 25 30

Таблица 2 го

30 Ì3

Во

3о см3

"пр

Количество вводимой добавки

Состав добавки

2 24 240

Вода 100 мл, А1С13 5 г; асбест 0,1 г; NaA10>

8 60

30

Т аб лица 3

So

Фю см3

10 см3

Растворы, В

Uïð

8 12 240

2 6 60

20

ВНИИПИ Заказ 4143/22 Тираж 634 По писное

17

Филиал ПЙП "Патент, г.Ужгород, .ул.Проектная, 4

7 Вода 100 мл, Си504 15 г; асбест 3 г, ЧаА10 15 г

Вода 100 мл; И@С1 15 г, глина 3 r К28 0 15 г

9 Вода 100 мл; СаС12 15 r, мел 3 г, КА10 15 г

10 Вода 100 мл, 20 г смеси

5 г NaOH и 15 г Na

Вода 100 мл; Fe (SO@)g 15 г, мел 3 г; Ма SiO3

Количество вводимой добавки

6 8 240

3 4 30

4 7 240

2 5 40