Буровой раствор

 

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, регулятор щелочности , например каустическую или кальцинированную соду, поглотитель сероводорода и воду, о тли . .Нающийся тем, что, с ;. целью повышения качества бурового раствора за счет снижения его кольматирующих свойств при нейтрализации сероводорода, в качестве поглотителя сероводорода буровой раствор содержит кубовые остатки производства фурилавого стфта при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: 10,0-30,0 Глина Понизитель 1,0-3,0 водоотдачи Понизитель 0,2-0,6 вязкости Регулятор щелочности , например каустическая сода0,05-0,2 Кальцинирован0 ,2-0,6 ная сода Кубовые остатки производства фу- 0,5-2,0 (О рилового спирта Остальное j Вода причем кубовые остатки производства фурилового спиртаимеют следующий состав, мас.%: 0,02-0,1 Сильван 4,0-10,0 Фуриловый спирт Тетрагидрофурило0 ,01-0,5 вьй спирт Me тилфуриловый 0,3-0,7 спирт 3,2-5,0 Пентандиол 0,02-0,12 Фурфурол 0,12-0,5 Вода Отгон с плотнос7 ,0-15,0 тью 1,4-1,5 г/см Остальное Смолы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) 0 () 4(s() С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,0-3,0 водоотдачи

Понизитель

7,0-15,0

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРЫтий (21) 3505818/23-03 (22) 30.07.82 (46) 23.06.85. Бюл. 9 23 (72) А.А.Русаев, К.В.Бибиков, К.И.Суркова и А.И.Алексеев (71) Апрелевское отделение Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института (53) 622.243. 144,3(088.8) (56) 1. Патент США - 3506572, кл, 252-8.5, опублик. 1970 °

2. Ахметшин Э.A. и др. Борьба с проявлением сероводорода при . бурении скважин. M., ВНИИОЭНГ, 1978, с. 32.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 1049516, кл. С 09 К 7/02, . 08.04.1982 (прототип) . (54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, регулятор щелочности, например каустическую или кальцинированную соду, поглотитель сероводорода и воду, о тличающийс я тем, что, с целью повышения качества бурового раствора за счет снижения его кольматирующих свойств при нейтрализации сероводорода, в качестве поглотителя сероводорода буровой раствор содержит кубовые остатки производства фурилового спирта при следующем соотношении ингредиентов, мас.т:

Глина 10,0-30,0

Понизитель вязкости 0,2-0,6

Регулятор щелочности, например каустическая сода 0 05-0,2

Кальцинированная сода 0,2-0,6

Кубовые остатки производства фурилового спирта 0 5-2,0

Вода Остальное причем кубовые остатки производства фурилового спирта имеют следунхций состав, мас.%:

Сильван 0,02-0, 1

Фуриловый спйрт 4,0-10,0

Тетрагидрофуриловый спирт 0,01-0,5

Метилфуриловый спирт 0,3-0,7

Пентандиол 3,2-5,0

Фурфурол 0,02-0,12

Вода 0,12-0,5

Отгон с плотностью 1,4-1,5 г/смз

Смолы

1162849

Изобретение относится к буровым растворам для проводки нефтяных и газовых скважин, содержащих сероводород и водорастворимые сульфиды, способные регенерироваться

5 в сероводород при снижении рН раствора.

С целью предотвращения осложнений, связанных с наличием сероводорода в буровом растворе, используют10 ся различные составы, содержащие в качестве поглотителей сероводорода соли, гидроокиси, окислы поливалентных металлов (1) .

Недостаток этих поглотителей— взаимодействие с сероводородом и водорастворимыми сульфидами, приводящие к образованию труднорастворимых сульфидов и полисульфидов.

Известен буровой раствор, содержащий в качестве. поглотителя сероводорода реагент Т-66, представляющий побочный продукт производства синтетического каучука, который состоит в основном из 1,3-диоксицикла25 .нов f2) .

Недостатком указанного состава бурового раствора с реагентом Т-66 является зависимость поглотительной способности от температуры раствора, что делает его применение малоэффективным в скважинах с невысокими забойными температурами (в условиях

Крайнего Севера температура обычно не вьппе 60 С). 35

Наиболее близким к изобретению является буровой раствор, содержащий глину, понизитель вязкости, понизитель водоотдачи, регулятор..щелочнос- 40 ти, например, каустическую или кальцинированную соду, поглотитель сероводорода и воду f3/ .

Недостатком известного раствора является высокая кольматирующая способность его, серой.

Цель изобретения — повьппение качества бурового раствора за счет снижения его кольматирующих свойств 50 при, нейтрализации сероводорода.

Поставленная цель достигается тем, что в буровом растворе, содержащем глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, регулятор щелочности, например55 каустическую или кальцинированную соду поглотитель сероводорода и воду, в качестве поглотителя сероводорода

1,0-3,0

0,2-0,6 раствор содержит кубовые остатки производства фурилового спирта при следующем соотношении ингредиентов, мас .7.:

Глина 10,0-30,0

Понизитель водоотдачи

Понизитель вязкости 0,2-0,6

Регулятор щелочности, например, каустическая сода 0,05-0,2

Кальцинированная сода

Кубовые остатки производства фурилового спирта 0,5-2,0

Вода Остальное причем кубовые остатки производства фурилового спирта имеют следующий состав, мас.7:

Сильван 0,02-0,1

Фуриловый спирт 4,0-10,0

Тетрагидрофуриловый. спирт О, 01-0,5

Ме тилфуриловый спирт. 0,3-0,7

Пентандиол 3,2-5,0

ФУРФУРол 0,02-0,12

Вода О, 12-0 5

Отгон с плотностью

1,4-1,5 г/см 7,0-15,0

Смолы Остальное

Кубовые остатки производства фурилового спирта, являющиеся отходом Кировского химического завода, представляют собой маслянистую жидкость коричневого цвета, плотностью 1,099 г/смэ.

Количество вводимого поглотителя КОФС зависит от содержания сероводорода и водорастворимых сульфидов в буровом растворе. Введение его в буровой раствор не требует изменения технологии его приготовления и осуществляется так же, как и добавка жидких реагентов.

В качестве понизителей водоотдачи и вязкости бурового раствора могут применяться любые химические реагенты, обычно применяемые для этих целей.

КОФС могут использоваться любого завода.

Предлагаемый поглотитель сероводорода имеет повышенную по сравнению с Т-66 связывающую способность, ко1162849 торая в него в глинистом растворе при рН 9,5 более,чем в 10 раз выше, чем у Т-66 (табл. 2) .

Введение КОФС в буровой раствор обеспечивает эффективное связывание сероводорода при рН 8-9,5. КОФС хорошо совместимы с буровыми растворами различного состава и введение их положительно сказывается на показателях раствора. Кроме того, как показали лабораторные исследования, КОФС обладают. пеногасящими свойства ми. При наличии в буровом растворе, обработанном лигносульфонатами, не было необходимости применять пеногасители.

Составы бурового раствора с поглотителем сероводорода КОФС приведены в табл. 1.

Параметры и поглотительная способность бурового раствора различного состава приведены в табл. 2.

Количество вводимых в буровой раствор КОФС зависит от содержания. Т а блица 1

Содержание компонентов в составе бурового раствора, мас.l

Компоненты

0,2

0,2

0,05

0 5

Остальное

0,6

0,6

0,20

2,0, Осталькое

0,4

0,4

0,10

1,5

Остальное

Таблица 2 рН Количество

Статическое напряжение сдвига, мг/CM

ВодоотУсловная вязкость

Состав Плотность бурового раствора, г/ M3 дача раствора, мл поглощенного сероводорода, мг л раствора по СПВ-5, с

1 мин 10 мин

8,0 !500

8,5 3750

9,5 4650

1,05

15

1,10

18

3 1,15

Понизитель водоотдачи

КССБ-4

Понизитель вязкости окзил

Кальцинированная сода или каустик

Глина

КОФС

Вода сероводорода. При концентрации его, равной 50 об.7, в раствор с рН 9,5 и плотностью 1,15 г/см необходимо ввести около 1,0 вес.l.

S В табл. 3 приведена поглотительная способность раствора с КОФС и фурфуролом.

В табл. 4 приведены данные по проницаемости с различными поглоти1О телями сероводорода.

Применение предлагаемого состава бурового раствора при незначительных затратах позволит уменьшить осложнения, связанные с проявлением

15 сероводорода.

Преимущества предлагаемого состава бурового раствора с добавкой КОФС перед составом бурового раствора

20 с реагентом Т-66 заключается в большей поглотительной способности при меньших материальных затратах при забойных температурах, характерных для районов Крайнего Севера.

1162849

Т а блица 3 ество связанного сероводорода или сульв пересчете на сероводород

2560

198

260

0,5

Фурфурол

2580

183

210

218

2540

230

2520

214

254

2600

170

238

3390

190

240

1,0 фурфурол

3420

280

195

3400

180

210

173

3380

200

3410

205

250

4450

189

200

1,5

4500

160

225

4550

173

202

196

4480

160

4520

158

225

4850

193

275

4750

196

273

4800

203

267

205

4720

253

4880

211

268

1538

140

165

0,5

1545

138

163

1500

143

158 ных растворах в имости от рН, мг/мл

) 9,5 в буровых растворах (P = 1,05 г/см ) при рН 8-10, мг/л

1162849

Продолжение табл. 3

Количество связанного сероводорода или сульфидов в пересчете на сероводород

Добавка

4,5 9,5

1525

142

167

1500

139

162

133

161

1,0

КОФС

160

135

130

163

165. 132

137

160

3850

128

165

1,5

3750

130

168

3900

132

159

3700

154

129

3750

135

159

4600

130

149

2,0

4630

127

147

4650

125

153

4680

129

148

4700

133

150

Концентрация, мас.Ж в водных растворах в зависимости от рН, мг/мл в буровых растворах (р - 1,05 г/см ) при рН 8-10, мг/л!

1162849

Таблица 4

Э ЮЮ ЮЬМЭВ

Добавка

Порнстость образца, К„, 3Проницаемость, мД

Номер образ» ца керна онценг« райия, ееЛ

Коэффициент заку" порки, (х = К )

Вр по буровому раствору (1,15 г/см ), к, по буровомуу раствору, обработанному добавкой, К4 по воздуху; Кв

223

372

248

5/1 . 21,1

5/2 22,4

5/3 23,!

5/4 22, ! Фурфурол О, 5

254

384

220

424

280

256

250

379

222

5/5 21,8

375

250

228

364

2,0 - .7/1 20,8

0,78!

240

187

О, 742

244

7-/2 21, 1

7/3 22,9 7/4 22,5

7/5 23, 1

369

188

454

300

0,694

0,682

208

401

18!

246

326

0,754

КОФС

9/1 22,3

375

250

235

385

254

237

374

245

232

370

242

230

395

245

260

384

235

252

241

388

340

О, 951

323

515

485

0,938

0,936

300

320

346

560

Составитель Г.Сапронова

Техред О.Вашишина Корректор И.Зрдейи

Редактор В.Иванова

Заказ 4064/24 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

9/2 21,9 .

9/3 21,7

9/4 20,9

9/5 22,4

13/1 22,,5

13/2 21,9

13/3 23, 1

13/4 22,8

13/5 23,2

0,899

0,866

0,914

0,880

0,912

0,940

0 933

0,947

0,950

0,942

0,932

0,944