Буровой раствор

 

1. БУЮВОЙ РАСТВОР, содержавцда глину карбоксиметилцеллюлозу, анилин, серу и воду, отличающийся тем, что с келью улучшения качества раствора рутем снижения его фильтрацин при температурах до 260 С, он дснюлнительно сощржт цепестиновую руду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Глина7,26-20,0 Карбоксиметялцеллюлоза0,7-2,0 Анюши0,27-0,71 Сера0,27-0,71 Целестшювая руда12,1-56,22 ВодаОстальное 2. Раствор по п. },. о т л и Н а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его плотности до 2500 кг/м , он дополнитель§ но содержит целестиновый концентрат в количестве 14,1-70,44 мас.%. Р F

аа (1!);

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

WUW

РЕСПУБЛИК

4(51) С 09 К 702

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3483072/23 — 03 (22) 17.08.82 (46) 15.01.85. Бюл. М . 2 (72) Л. Н. Кудрявцев, В. М. Подгорнов, Н. Н. Самовик, С, 16. Батыров, С. С. Бадалов, Ш. Х. Джанмамедов и Г. А. Асташев (71) Туркменский научно-исследовательский и проектный филиал Всесоюзного научноисследовательского института природных газон (53} 622.243.144.3 (088.8) (56) 1. Рязанов Я. A. Справочник по буровым растворам. М. "Недра", 1979, с. 36-.38.

2. Авторское свидетельство СССР N 590328, кл. С 09 К 7/02, 1976 (прототип). (54)(57) 1. БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину. карбоксиметилцеллюлозу, анилин, серу и воду, отличающийся тем, что с целью улучшения качества раствора путем снижения его фильтрации при температурах до 260 С, он донолнительно содержит нелестно новую руду при следующем соотношении ингредиентов, мас%:

Глина 7,26-20,0

Карбоксиметилцеллюлоза 0,7 — 2,0

Анк лип 0,27 — 0,71

Сера 0,27 — 0,71

Целестиновая руда 12,1 — 56,22

Вода Остальное

2. Раствор по н. 1,. о т л н ч а юшийся тем, что, с целью повышения его плотности до 2500 кг/м, он дополнительно содержит целестиновый концентрат в коли- Я честве 14,1 — 70,44 мас.%.

1134593

Глина

Карбоксиметилцеллюлоза

Анилин

7,26 — 20,0

0,7-2,0

0,27 — 0,71

Изобретение относится к составам термостойких, пресных и минерализованных буровых растворов, содержащих структурообразователь, понизитель водоотдачи, синергетическую смесь ингибиторов термостойкости, которые исполь- 5 зуются при вскрытии, опробовании, испытании и оевоенииопродуктивных горизонтов в про цессе строительства и эксплуатации скважин.

Известны глинистые, карбонатно-глинистые, сульфатные, сульфатно-галоидные, меловые, известковые буровые растворы, которые при соответствии геологическому разрезу продуктив. ного пласта способствуют сохранению коллекторских свойств в определенном приближении к естественным (П. 15

Общим недостатком этих растворов является то, что их плотность за счет твердой фазы или таких идентичных ей утяжелителей, как малоколлоидные глины, известняки, мел, сидерит, целестин возможно поднять до 20

1800 кг/м . Дальнейшее утяжеление приводит к нарушению реологических свойств растворов.

Например, глинистый раствор утяжелили целестиново-баритовым концентратом до плоскости

1850 кг/м реологические свойства раствора 25 были приемлемыми, незначительная добавка концентрата до плотности раствора 1900 кг/м

3 привела к нарушению, реологии.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является буровой раствор, 3О содержащий глину, карбоксиметнлцеллюлозу (KMU), анилин, серу и воду f21.

Регулирование водоотдачи пресных растворов осуществляется КМЦ, минерализованных—

КМЦ вместе с крахмалом. Термостойкость о рецептур пресных растворов от 100 — 120 С до

250 С, мииерализованных от 100 — 120 С до

230 С защищается синергетической смесью ингибиторов анилина и серы. Плотность до

1300 — 1360 кг/м определяется s основном

3 содержанием глины, которое достигает наибольшего предела. Дальнейшее увеличение глинистой фазы раствора приводит к нарушению реологических свойств. Кроме того, этот раствор коагулирует при контакте с раной.

Цель изобретения — улучшение качества раствора путем снижения его фильтрации

0 l при температурах до 260 С.

Поставленная цель достигается буровым раствором, содержащим глину, карбоксиметил- 50 целлюлозу, анилин, серу и воду, которьж дополнительно содержит целестиновую руду при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

85,7

13,4

0,1

0,01

0,01

По рецептуре готовят растворы с одинаковыми технологическими параметрами пресные и минералйзованные, которые затем подвергают термостатированию под давлением до сохранения водоотдачи в допустимых по технологии вскрытия продуктивных горизонтов значениях. Минерализованные растворы перед термостатированием подвергают действию раны.

Пресные растворы не испытьвают ка солеустойчивость, так как их не применяют для бурения солевых отложений и подсолевых при неизолированных солевых отложениях

Сера 0,27 — 0,71

Целестиновая руда 12,1 — 56,22

Вода Остальное

Для повышения плотности указанного раст 3! вора до 2500 кг/м он дополнительно содержит целестиновый койцентрат в количестве

14,1 — 7044, мас. %

Минералогический состав целестиновых руд, вес.%:

Доломит 80-94

Целестин 3 — 17

Глина 0,5 — 0,8

Гипс 1,0-1,5

Кварц 0,5 — 0,7

Гидроксиды железа 0,3 — 0,3

Слюда 0,2 — 0,2

Минералогический состав целестинового концентрата, вес.%:

Целестин

Доломит

Кварц

Гипс

Глина

Прочие (гидрооксиды железа, слюда, битум) . 0,78

Одновременно добавки целестиновой руды и концентрата повышают термостойкость раствора на 10 С и устойчивость против полисолевой агрессии, которая имеет место при поступлении раны в скважину, и разбури.-., ваемых отложений.

Буровой раствор приготавливают следующим образом.

20 г глины суспензируют в воде (64,57 г), затем в полученную суспензию вводят 14 г целестиновой руды, вновь перемешивают в глиномешалке. Затем вводят остальные добавки, г; КМЦ 0,77; анилин 0,33; сера 0,33. Нри необходимости утяжеляют целестиновым концентратом.

Состав, показатели свойств растворов, влияние раствора предложенного и известного на проницаемость образцов породы, а также. возможность-проведения успешной солянокислотной обработки приведены в табл. 1 — 4.

1134593

Состав раствора, вес.%

Раствор, 110

Вода

Сера

Барит

Целестиновый конЦелестиновая руда

Глина центрат

64,57

20 . 14,0

43,37

32,82

14,3 34,9

9,72 S6,22

0,63

0,62

0,26

30,94

0,26

14,6

46,22

44,1

21,9

4 9,21

5 6,5

0,23 0,23

24,30

0,20

70,44

5,04

6 4,48

7, 20,0

0,56

0,20

19,15

12,9

0,85

0,33 0,33

0,30 030

64,49

0,80

8 18,0

28,0

52,60

0,22 0,22

66,16

9 6,5

0,64

26,26

Рану для этих целей используют со скважины

3 Кулач плотностью 1370 кг/м с общей ми нерализацией 527;13;г/л и содержанием осФ + новных ионов-коагулянтов, г/л: Na +.К

18,42; Са =,— 122,24; М = 34,66.

Параллельно определяют влияние буровых растворов на проницаемость порово-трещинньп карбонатных коллекторов при температурах, перепадах давления и времени контакта, соответствующих наиболее часто встречающим-. 1О ся условиям вскрытия продуктивных горизон тов Восточной Туркмении, а также возможность восстановления естественной проницаемости солянокислотными обработками.

Как видно из приведенных данных, влияние15 на проницаемость образцов породы растворов, приготовленных по предложенной .рецептуре, меньшее, чем растворов, приготовленных по известной рецептуре, а возможность эффективного проведения кислотных обработок 20 больше. При проведении лабораторных исследований отмечено, что прорыв газа через образцы породы, подверженные воздействию растворов, наблюдается для приложенного состава при меньших давлениях, чем для извест- 25 ного, причем в случае прелложенного состава твердая фаза раствора выносится с одновременным снижением давления продувки, в случае известного без заметного снижения давления продувки в течение значительно меньшего времени, чем для предложенного или .совсем . не выносится. Фильтрационная корка бурового раствора для вскрытия и эксплуатации продуктивных горизонтов легко удаляется при обработке соляной кислотой, корка глинистых, баритизированных глинистых35 растворов инертна к соляной кислоте,,поэтому с самого начала контакт с кислотой и ее проникновение в породу затруднены при проведении работ на известных растворах с прерывной твердой фазой иэ глины или из глины и барита.

Термостойкость и устойчивость к полисолевой агрессии у данного раствора выше известного, особенно: для минерализованных растворов водоотдача. не превышает 9 см за 30 мин по сравнению со значениями водоотдачи > 40 для известного.

Очевйдно, что эффект термосолеустойчивости при одинаковом расходе синергетической смеси ингибиторов термоустойчивости анилин+ сера и прочих равных условиях достигается вводом целестиновой руды и концентрата.

Эффективносп применения бурового раствора для вскрытия и эксплуатации продуктив ных горизонтов очевидна. Целестиновые рудыпо своему минералогическому составу до

95% содержат карбонаты, которые хорошо реагируют с соляной кислотой, что способствует повышению качества вскрытия продуктивных горизонтов и успешному проведению кислотных обработок. Возможность повышения плотности буровых растворов целестиновым концентратом до 2500 кг/м и их повышенная термосолеустойчивость расширяет возможность борьбы с рапсФроявлением способом давления рапы. при одновременном вскрытии продуктивных пластов, при этом обеспечивая сохранение их проницаемости в приближении к естественной также в. силу особенностей минералогического состава цместинового концентрата и хорошей реагируемости с соляной сислотой.

Таблица 1

0,77 . 0,33 0,33

0,73 О 30 0,30

О 70 0,27 0 0,27

1134593

Табл нца 2

Коэффициент проницаемости, мд

Свойства раствора при 25 С о после терм тиров ания после кон- после термостатирование о конакта контактакта с раствором та с кисло той"

/" э кг/м Ф,с э кг/м давле- вре ние, ч

МПа

Ф,см

6 37,2

16,34

23,16

7,0 260 60

4 1300

1300

6 443

6 525

1850

21,23

19,47

29,32

25,6

260 60

260 60

6,5

6,5

4 1500

4 1850

6,0 260 60

6 59,1

6 61,2

20,6

33,4

1900

32,7

260 60

260 60!

9,3

6,5

2200 б 62,4 17,8

24,29

8,0

2500

14,19

9,3

1300

6 48,5

20 260 60

1500 б 638

260 60

О

2200

+ Условия контакта: температура 130 С; давление 15 МПа; время с кислотой 1 ч. раствором 384 ч, с

Ъ

Таблица 3

Раствор, о

Состав раствора, вес.%

Добав ка ра

Рассол раны л/м

1200 кг/м

Глина Целестино- Целестиновая руда вый концентрат

КМЦ Анилин Сера

Варит

12,1

0,71 17,5 52,68 50

2,0 0,71

14,3

12,6 21,7

0,66 15,5 46,88 50

0,52 9,16 29,88 50

51 05

7,26

42,30

14,10

0,48 8,49 26,35 50

6,1

5,09

35,10

0,45 7,0 22,32 50

0,40 5,68 16,3 50

27,9

62,5

3,0

10,12

0,71 18,0 49,48 50.11,2 2,2 0,71

17,5

12,8 48,78 50

21,2 2,2 0,66

13,8

62 1 2,0 0,45

045 78 21

4 1900

4 2200

4 2500

4 1300

4 1500

4 2200

16 260 60 6 42,7

20 066

1,7 0,52

1,7 0,48

16 0,45

l,5 0,40

1134593

Таблица 4

Свойства раствора

Свойства раствора

Коэффициент цроницаемости, мд о при 25 С после термостатирования и добавки

PRIIbl до конTSKIa после конпосле контак ермостатиров ание такта с раствором

Время, ч емпе- авле

Ф, см

Ф, см кг/м кт/м кислотой 4 ату- ние,, С МПА

43,2 14,9

56,1 17,2

50,3 . 19,3

20,3

240 60

240 60

240 60

240 60

240 60

240 60

240 60

1400 9;0

25,7

8,0

1500

27,0

1900 9,0

2000 . 8,5

37,2

59,7 26,4

25,1

2200 8,0

31,7

63,4

2200

34,3

2500

500 9,0

1400 40

65,9

22,4

18,1

47,0

12,0

1500 40 240 60 6

2200 40 240 60 6

1500

58,5

2200

67,5

Условияконтакта:температура150 :; давление 15 MIla; время с раствором 384 ч, с кислотой 1 ч.

Составитель Г. Сапронова

Техред Т. Маточка . Корректор М. Максимишинец

Редактор О. Колесникова

Заказ 10029/24 Тираж 630

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