Буровой раствор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (5D 4 С 09 К 7/02

1,0-3,0

0,2-0,6 водоотдачи

Понизитель вяз0,5-2,5

Остальное производстующий состав

0,2-0,6

Остальное (21) 3505817/23-03 (22) 30.07.82 (46) 07.02.86.Бюл. ¹- 5 (71) Апрелевское отделение Всесоюзного научно-исследовательского геолого-разведочного нефтяного института (72) А.A.Ðóñàåâ, К.В.Бибиков, К.И.Суркова, И.Д.Симоненков и А.И.Алексеев (53) 622.243,144,3(088,8) (56) 1. Патент США ¹ 3506572, кл. 252-8.5, опублик. 1970.

2. Ахметшин Э.А. и др. Борьба с проявлением сероводорода при буре— нии скважин. M. ВНИИОЭНГ, 1978, с.32.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 1049516, кл. С 09 К 7/02, 08.04.82. (54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, регулятор щелочности, например каустическую или кальцинированную соду, поглотитель сероводорода и воду, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества раствора за счет повышения его поглотительной способности по отношению к сероводороду, в качестве поглотителя сероводорода буровой раствор содержит кубовые остатки производства фурфурола при следующем соотношении ингредиентов, мас.Е:

Глина 10,0-30,0

Понизитель кости

Регулятор щелочности, например каустическая сода 0,05-0,20 или кальцинированная сода 0,2-0,6

Кубовые остатки производства фурфурола

Вода причем кубовые остатки ва фурфурола имеют след мас.7:

Фурфурол 22,3-23,1

Метилфурфурол 2,4 — 2,6

Вода 0,4-0,9

Производные фурфурола

Смолы

Изобретение относится к буровьм растворам для проводки нефтяных и газовых скважин, содержащим гидросульфиды или сероводород, являющийся высокотоксичным пожаро- и вэрывоойасным газом.

Известны буровые растворы, содержащие в качестве поглотителей сероводорода соли, гидроокиси, окислы поливалентных металлов (11 .

Однако при взаимодействии этих поглотителей с сероводородом обра— зуются труднорастворимые сульфиды и полисульфиды. В качестве поглотителей сероводорода используются также органические соединения.

Известен буровой раствор, содержащий глину, каустик или кальцинированпую соду для регулирования рН, по низптели водоотдачи и вязкости и реагент Т-66 (21, относящийся к группе органических соединений, вводимый в количестве 1-3 об,% для связывания сероводорода. Реагент Т вЂ” 66 является побочным продуктом производства синтетического каучука к состоит в основном иэ 1,3 — дкоксицикланов.

Это легкоподвижная жидкость желтокоричневого цвета плотностью

3 ! 03 г/см с ароматическим запахом, хорошо растворима в воде и органических жидкостях.

Значительным недостатком указанного реагента является низкая поглотительная способность при температуре до 100 С, что делает его малоэффективным при применении в скважинах с невысокими забойными температурами.

Известен также буровой раствор, содержащий глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, регулятор щелочности, например каустическую или кальцинированную соду, поглотитель сероводорода и воду (3), Однако известный буровой раствор обладает недостаточной поглотительной способностью.

Цель изобретения — улучшение качества бурового раствора эа счет повьппения его поглотительной способ— ности по отношению к-сероводороду.

Поставленная цель достигается буровым раствором, содержащим глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, регулятор щелочности, например каустическую илк кальпкнированную соду, поглотитель сероводоро1209702 да и воду, причем в качестве поглотителя сероводорода раствор содержит кубовые остатки производства фурфурола (КОФ) прк следующем соот5 ношении ингредиентов, мас.%:

Глина 10,0-30,0

Понкзитель водоотдачк 1,0-3,0

Понизитель вяз0,2-0,6

0,2-0,6 кости

Регулятор щелочности, например каустическая сода или 0,05-0,20 кальцинированная сода

Кубовые остатки производства фурфурола 0,5-2,5

Вода Остальное причем кубовые остатки нроизводства фурфурола содержат мас.%:

Фурфурол 22,3-23,1

Метилфурфурол 2,4-2,6

Вода 0,4-0,9

Производные фурфурола 0,2-0,6

Смолы Остальное

КОФ являются отходом производства, которые сжигаются. Они представляют собой черно-коричневую маслянистую жидкость плотностью

1, 166 г/см, имеющую запах фурфурола ° э

3g В табл.1 представлены данные по поглотительной способности КОФ и фурфурола.

Как видно из табл.1, буровые ðàстворы, в составе которых содержат4О ся КОФ, обладают более высокой поглотктельной способностью по сравнению с буровыми растворами с одним фурфуролом при равном их количестве, в идентичных условиях (одина45 ковые рН, температура, давление, концентрация твердой фазы). Так, у бурового раствора с 0,5Х КОФ, т.е.

0,113Х фурфурола, связываемое количество сульфкдов составляет

5О 1475 мг/л против 1200 мг/л (в случае с одним только фурфуролом) почти в том же количестве — 0,1%. При этом необходимо иметь в виду, что в КОФ содержится в среднем только

22,7% фурфурола. При росте концентрации КОФ в буровом растворе с 0,5 до 2,0-2,5 мас,% его поглотительная способность возрастает, хотя

1209702 пеногасящими свойствами. Так, нали чие их в буровом растворе, обрабо- танном лигносульфонатами, не вызывает необходимости в применении пеногасителей.

Количество вводимых в буровой раствор КОФ зависит от содержания сероводорода, При концентрации его

50 об.7. в раствор с рН 9,5 необхо10 димо ввести около 1,37 мас.7 КОФ.

Полученный раствор имеет удовлетворительные параметры, регулируемые соотношением компонентов в пределах, требуемых практикой бурения.

15 Введение КОФ не требует изменения технологии приготовления раствора и осуществляется так же, как и введение всех жидких реагентов.

В табл.2 представлены составы

20 буровых растнорон с КОФ; в табл.3 параметры и поглотительная способность бурового раствора, н состав которого входят КОФ.

Применение предлагаемого состава

25 бурового раствора при незначительных материальных затратах позволит уменьшить осложнения, связанные с проян— лением сероводорода, и обеспечить требуемые санитарно-технические нор30 мы на буровой.

Таблица 1

Концентрация поглотителя, мас.Е

Пример

Поглотитель рН

Данного В пересчевещества те на фурфурол

1200

8 — 10

0,l

0,1

Фурфурол

1800

0,2

2 !!

0,2

2100

0,3

3 !!

0,3

2400

0,4

tt

0,4

2560

0,5

0,5

3400

1,0

1,0

4500

1,5

1,5

4800

2,0

2,0

4900

2,5

2,5

1475

0,113

0,5

10 КОФ фактическое количество вводимого при этом фурфурола и увеличивается только с 0,113 до 0,567Х. Даже максимальному количеству одного фурфурола, равному 0,5677, соответствует поглотительная способность бурового раствора, равная " 2600-2700 мг/л, В это время буровой раствор с такой же концентрацией фурфурола, содержащегося в КОФ, имеет гораздо большую поглотительную способность=3800 мг/л, что более чем на 40% выше поглотительной способности бурового раствора с одним фурфуролом, Это обусловлено проявлением синергизма, т,е. усиления связывания сероводорода за счет присутствующих н

КОФ высокомолекулярных смол, содержание которых составляет 74K

Помимо высокой связывающей способности КОФ имеют то преимущество, что они в настоящее время являются бросовым высокотоннажным обременительным отходом, который сжигают.

Следовательно, его применение будет экономически целесообразным по сравнению с фурфуролом, являющимся целевым дорогостоящим продуктом.

Кроме того, как показали лабораторные исследования, КОФ обладают

Количество связанного сероводорода или сульфи— да (в пересчете на сероводород) в буровом растноре плотностью

1,05 г/см, мг/л э

1209702

Продолжение табл.1

Концентрация поглотителя, мас.g

/ Пример

Поглотитель

В пересчете на фурфурол

Данного вещества

) 1 и

0,75

2050

12.

1,00

2460

1,50

3195

1,75

3440

2,00

3600

2,25

3700 3775

2,50

Таблица 2

Содержание компонентов, мас.7. в буровом растворе состава

Компоненты

Г*лина

Кальцинированная сода (каустическая) 0,2(0,05) 0,4 (0,15) 0,6 (0,20) Понизитель водоотдачиКССБ-4

Понизитель вязкостиокзил

0,6

0,4

2,5

КОФ

Остальное

Остальное

Остальное

Вода

0,170

0,227

0,340

0,397

0,454

0,510

0,567

Количество связанного сероводорода или сульфида (в пересчете на сероводород) в буровом растворе плотностью

1,05 г/см, мг!л э

1209702

Таблица 3

Плотность бурового раствора, г/см

Количество

Соспоглощенного сероводорода, мг/л тав

1 мин 10 мин

0

12 22

16 26

Составитель В.Никулин

Редактор Н,Егорова Техред Т.Тулик Корректор А.Тяско

Заказ 464/34 Тираж 644 Подписное

ВНКйИ 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

l,05

2 1,10

3 1,15

Условная вязкость раствора по СПВ-5, с

А.

Статическое напряжение сдвига раствора, мг/см г

Водоотдача раство- рН ра по ВМ-6 мл

8,0 1475

8,5 3195

9,5 3775