Безглинистый буровой раствор
БЕЗГЛИНИСТЫЙ -БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий полиакриламид и воду, отличающийся тем, что, с целью повьвпения его сероводороднейтрализующей способности, смазочных и противоизносных -свойств и удерживающей способности, раствор дополнительно содержит сульфат алюминия и фтористый натрий при следующем соотмас .%: ношении компонентов. 0,05-0,20 Полиак риламид 1-25 Сульфат алюминия 0,25-10,00 Фтористый Остальное Вода
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
IIHVMCI
РЕСПУБЛИК зЮ С 09 К 7/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г СССР
Пе ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ЬПЪ9 (21) 3571700/23-03 (22) 01. 04.83 (46) 30.10.84. Бюл.- В 40 (72) Б.А.Андресон, Г.П.Бочкарев, С.М.Ахмадеева, Э.И.Огаркова, З.М.Шахмаев и И.В.Утяганов (71) Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.243.144.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
В 692848, кл. С 09 К 7/02, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
В 138550, кл. С 09 К 7/00, 1960 (прототип).
„Я0„„1121281 A (54) (57) БЕЗ JIHHHCTblA БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий полиакриламид и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его сероводороднейтрализующей способности, смазочных и противоизносных -свойств и удерживавщей способности, раствор дополнительно содержит сульфат алюминия и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.X:
Полиакриламид 0,05-0,20
Сульфат алюминия 1-25
Фтористый натрий 0,25-10,00
Вода Остальное
1121281
Изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть испс пьзовано при бурении нефтяных и газовых скаважин, в том числе при вскры1ии продуктивных отложений, а также при
I глушении скважин для проведения подземного капитального ремонта.
Известей состав безглинистого бурового раствора, содержащий хлористый алюминий, нефть, карбоксиметил- 10 целлюлозу, каустическую соду, хлористый магний и Воду (1 g.
Недостатками этого раствора являются наличие в составе раствора нефтепродукта, что делает невозможным 15 ю его применение при бурении разведочных скважин, поскольку искажается интерпретация геофизических исследований (применение нефтепродукта повышает пожароопасность и не отвечает 2п требованиям охраны окружающей среды), высокие величины структурно-механических показателей, что ухудшает очистку раствора от частиц выбуренной породы и условия работы долот и в 25 целом обуславливает резкое снижение скорости бурения скважины, относительно высокая плотность раствора, не позволяющая использовать его при бурении скважин в условиях аномально низких пластовых давлений.
Наиболее близким к предлагаемому является буровой раствор, содержащий с целью снижения фильтрационных и реологических показателей, а также для осаждения выбуренной породы полиакриламид от 0,001 до десятых долей процента от объема раствора и воду Г23.
Недостатками этого раствора яв- 4 ляются низкое качество — высокий показатель фильтрации, низкая удерживающая способность, низкий диапазон изменения плотности, низкие смазочные и противоизносные свойства; низкая 4 сероводороднейтралиэующая способность подверженность полиакриламида микроI биологической деструкции, вызывающей резкое снижение качества раствора.
Цель изобретения — повышение серо50 водороднейтрализующей способности, смазочных и противояэносных свойств при одновременном снижении фильтрационных свойств и повышении удержи- вающей способности раствора °
Поставленная цель достигается тем, что безглинистый буровой раствор, содержащий полиакриламид и воду, дополнительно содержит сульфат алюми- . ния и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.X:
Полиакриламид 0,05-0,20
Сульфат алюминия 1-25
Фтористый натрий 0,25-10,00
Вода Остальное
Пример 1. В 500 см воды при перемешивании вводят 2 г порошкообразного полиакриламида (ПАА) и перемешивание продолжают в течение
30 мин до полного растворения ПАА.
Затем вводят также при перемешивании
250 г сульфата алюминия и l0 г фтористого натрия, затем доводят объем раствора водой до 1000 см и перемешивают еще 10-15 мин.
Во, время приготовления раствора необходимо контролировать рН вЂ” через
20 мин после введения сульфата алюминия (в зависимости от концентрации соли он равен 3-5) и после введения фтористого натрия. Последний вводится в количестве, обеспечивающем рН рав- ным 6,5-7, Фтористый натрий является в какойто степени токсичным веществом, но в растворе он взаимодействует с сульфатом алюминия, образуя комплексное соединение Иа (A1F Количество фтористого натрия вводят в стехиометрическом соотношении с сульфатом алюминия, так как избыток ведет к частичному растворению структурообразующей гидроокиси алюминия образуемой при взаимодействии ПАА с сульфатом алюминия и, как следствие, к резкому снижению качества бурового раствора — росту фильтрации. Свойства предлагаемого бурового раствора с различным содержанием компонентов приведены в таблице. В экспериментах используют два типа буровых растворов: в примере 1 — растворы, приготовленные на пресной воде, в примере 2 - растворы, приготовленные на минерализованной (пластовой) воде плотностью 1,14 г/см, отобранной из скважины Арланского нефтяного месторождения. Для сравнения также готовят известные растворы. 1321283 СЧ л О О л л О О 3, 1: Э Р3 О О Ф е 1 CI 0 0 л О Ю О Ы Э 1 ж О О О О D л с Ъ И О л л еЧ ю е» С«Ъ И л (Ч И л К) О с Ъ О Э Ое л О И A сО сО л л О1 О л ° е ° 01- О СЧ л О ° Ц CO л л е» 03 О Ц о И л л со л О л СЧ л И О ОО еЧ еЧ ал л л е CO ОЪ л л л Ch 00 еО Ch О М е Е 3 0 О И О И О О л л л 00 л л л ф л ОЪ CO 0 О ! cd Р о сс i» cd I I 1 I 1 И л О еЧ е» И л СЧ I е» л л О О И О л И О л D еЧ л л О О 1 к Ь О И х Е» О ! Щ Э О О Э Я 1- 4! л I 1 е» I ! Э О О 4 О О ее ф е О 0 л Э 0l Ю IA Э 0 О I цр со Э О . Ч. 1- 0 ы о„ь f» Е»е ° О 0ее 4 1 &е !! 4 g 0w О cd О е Эх z :1 co - с.ъ л 1 CO еО л - 1 О О О D О О л е л л л О D О О О О 1 е- Се) CV ч> л Оi Л И CO И И О I л л л л л л л л Ф О е е ее1 еО 1 СЧ В И . ОЪ D e СЧ Л л л л л л л л л ееЪ «Ч «Ч Ф ееЪ СЧ еЧ И л л л 01 И. СЧ л I О И О 1 1 - - сЧ 1 е е» 1121281 Составитель В.Ягодин Техред С.Мигунова Корректор Г.Orap ° Редактор Н.Киштулинец Заказ 7887/18 Тираж 633 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 Как следует из данных таблицы, предлагаемый безглинистый буровой раствор обладает более высокими смазочными (на 35-537) и противоизкосными (на 19-41X) свойствами по 4 сравнению с прототипом. Важным преимуществом предлагаемого бурового раствора является также высокая,поглотительная способность по отноше:нию .к сероводороду, которая в 2,8— 6 раз выше, чем у прототипа. У предлагаемого раствора более широкий диапазон изменения плотности (1,01-1,28 г/см ), чем у прототипа. Кроме того, раствор обладает значительно меньшими величинами фильтрации и большими величинами статического напряжения сдвига, которые практически не изменяются под действием минералиэованной среды. Оценка смазочных и противоизносных свойств производится с помощью прибора Тимкена (фирмы "Бароид"). Методика .работы на данном приборе предусматривает определение величины силы тока, которая пропорциональна коэффициенту трения при взаимодействии под определенной нагрузкой металлической пары (вращающегося кольца и . неподвижной призмы) в среде испытыва- емого раствора. Чем меньше сила тока. э (коэффициент трения), .тем лучше смазочные свойства бурового раствора. Противоизносные свойства оцениваются по величине площади "пятна" износа, образуемого на грани стальной призмы в результате его контакта с вращающимся кольцом. Площадь "пятна" износа определяется с помощью микроскопа, имеющего окуляр с делительной линейкой. ! Определение поглотительной способности по отношению к сероводороду проводят согласно известной методике иодометрического химического анализа. Таким образом, основными преимуществами предлагаемого безглинистого бурового раствора перед известным являются обеспечение более высокой сероводороднейтрализующей способносI ти, высоких удерживающей способности, 1 смазочных и противоизносных свойств, низких величин показателя фильтрации.
