Способ приготовления бурового раствора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 С 09 К 7/02

ВСЕ!" ч .съем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3781452/23-03 (22) 16.08.84 (46) 23.06.86. Бюл. В 23 (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им.И.М.Губкина (72) В.Д. Городнов, В.И. Иссерлис, Е.А. Коновалов и В.Ю. Артамонов (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У, 692848, кл. С 09 К 7/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 664985, кл. С 09 К 7/02, 1977.

Я.А. Рязанов Справочник по буровым растворам. М., Недра, 1979, с.69.

E.Ë. Коновалов Применение коротковолокнистого асбеста, журнал Нефтяник, 1984, Р 1, с. 11.

ÄÄSUÄÄ 1239143 A 1 (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВО—

ГО РАСТВОРА путем смешения водорастворимого эфира целлюлозы, сульфата алюминия, хлорида щелочноземельного металла и щелочи, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью регулирования .кольматационных свойств раствора эа счет уменьшения толщины кольматационного слоя и снижения его проницаемости при одновременном повышении стабилизирующего действия на глинистые породы, перед смешением компоненты делят на порции, причем массовое соотношение компонентов карбоксиметилцеллюлозы, щелочи, хлорида щелочноземельного металла и сульфата щ алюминия равно 1:(0,05-9,0):(0,0256,0):(0,05-8).

1239143

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может использоваться при вскрытии продук .тивных горизонтов в терригенныхи галогенно-карбонатных разрезах в сложных геологических условиях: при наличии аномально низких,и аномально высоких пластовых давлений, потенциально неустойчивых глинистых пород, полиминеральной агрессии пластовых вод.

Целью изобретения является регулирование кольматационных свойств бурового раствора за счет уменьшения толщины кольматационного слоя и снижение его проницаемости при одновременном повышении стабилизирующего действия на глинистые породы.

Способ приготовления бурового раствора заключаФгся в смешении 2 - 4 порций компонентов, приготовленных каждая отдельно при перемешивании, при этом исходные компоненты предва рительно делят на отдельные порции в количестве от 2 до 4 при массовых соотношениях компонентов КМЦ: щелочь.;

СаС1, (ИдС1, ):Аl,(БОу ), =1:-(0,05-9,0):

:(0,025-6,0):(0,05-8)

Пример 1.

Первая порция: 20 г КИЦ растворяют в 858,5 r воды, затем добавляют

0,5 r СаС1, и 1, О г Al,(S04),, перемешивают 30 мин, затем добавляют

120 r жидкого стекла и перемешивают еще 15 мин.

Вторая порция: 10 г KMIJ растворяют в 849,5 r воды, затем добавляют

80 г Аl,(804}, и 60 r CaC1„, перемешивают 30 мин, затем добавляют 0,5 г

NaOH и перемешивают еще 10 мин.

Вливают первую порцию во вторую и подвергают интенсивному„перемешиванию в течение 1 ч.

Пример 2.

Первая порция: 10 r IQGI растворяют в 890 r воды, добавляют 30 г СаС1, и

40 r Al,(SO }, и перемешивают еще

30 мин.

Вторая порция: 10 г КИЦ растворяют в 939,5 r воды, добавляют 30 r

Аl (S04}з и 20 г СаС1, и перемешивают 30 мин, затем добавляют 0,5 г

NaOH и перемешивают еще 10 мин.

Вливают первую порцию во вторую и подвергают интенсивному перемешиванию в течение 1 ч.

ПримерЗ.

Первая порция: 10 r КМЦ растворяют в 898 r воды,,добавляют 1 г СаС1, и

1 r Al,(SOe) перемешивают 30 мин, затем добавляют 90. r Na CO и перемешивают еще 15 мин.

Вторая порция: 20 г КМЦ растворяют в 870 r воды, добавляют 40 r Al (S04), и 40 г CaCl,, перемешивают 30 мин, затем; добавляют ЗО r NaOH и перемешивают еще 30 мин.

15 Третья порция: 20 г КИЦ растворяют в 958 r воды, добавляют 20 r

Al (SO4), и 10 r СаС1,, перемешивают ЗО мин, затем добавляют 2 r NaÎH и перемешивают еще 15 мин.

20 Смешивают порции в объемном отношении 35:35:30 и подвергают интенсивному перемешиванию в течение 1 ч.

Пример 4.

Первая порция: 5 г КИЦ растворяют в 214,625 r воды, добавляют 0,25 г

Al,(БО4), и 0,125 г CaCl и перемешивают 30 мин, затем добавляют 30 r жидкого стекла и продолжают перемешивать еще 30 мин.

ЗО Вторая порция: 3,75 г КМЦ растворяют в 218,75 r воды, добавляют 2,5 r

Al,(SO4), 2,5 r СаС1 и перемешивают 30 мин, затем добавляют 22,5 r тринатрийфосфата и перемешивают еще

30 мин.

Третья порция: 3,75 г КИЦ растворяют в 227,75 г воды, добавляют 7,5 r

СаС1, 10 r сульфата алюминия и 1,0 r

NaOH и -перемешивают 30 мин.

40 Четвертая порция: 2,5 г КИЦ растворяют в 211,875 r воды, добавляют

15 r СаС1,, 20 r Аl,(Б04), и 0,625 г

NaOH и перемешивают 30 мин.

Смешивают в течение 1 ч.

43

Результаты испытаний буровых растворов, представленные в табл. 1, показывают„ что полученные буровые растворы обладают лучшими коллоидно-физическими свойствами по сравнению с известными. 3а величину, характериэу50 ющую коллоидно-физические своиства, принято давление гидропрорыва.

В табл.2 представленообоснование соотношения ингредиентов в порциях.

1239143

Таблица 1 рн Давление гидропро рива, MIla

Сосснс./„, дПа

Т„ с

B30„

CÌ3 тав

3/5

0,1

7,9

9,5 5,7

2,1

11,8

1,2Х КИЦ + 0,4X Al, (SO)3 + 7,0

+ 3X СаС1,+6X На СО,+

+ 85,8Х воды

8,8 20/26

10,9 3 1

9,2 18/22

9,8 2,9

1,2Х КИЦ + 0,4% Al»($04) + 8,0

+ 3% СаС1, + 15X NaCl +

+ 70,8Х воды

1,ОХ КИЦ + 0,3% А1»($04)3 + 7,0

+ 2X CaCl,+4X ТЯФ + 90X воды

9,0 11/17

1,6

10,1

1,2Х КИЦ + 8,0Х А1, (БО,,)з + 11,5

+ 6X CaCl + 2,6Х.ЙаОН +

+ 82,2X воды

f0 1 18/26

9,2 0,6

9,0 32/46

9,6 0,9

0,55% КИЦ + 1 ° 75% Al»($04)» + 12

+ 4X HgCI, + 12% жидкого стекла + 81,7Х воды

8,6 1,7

10,8 f,o

7 1

1,2% КИЦ + 4,5Х Al (804) + 6,0

+1,5X NgC1 +3% КОИ + 89,8Х воды

10,4 1,6

8,8 12/18

Компоненты бурового раствора

O,3Х И% + 0,1% Al»(SOg)3+ + 0,05Х СаС1, +0,05% А1, ($04)з+

+ 99,5Х воды

2,0Х КИЦ + 0»8Х А1 ($04)з+

+ 6X CaCl,+12X жидкого стекла+

+ 72% воды

0,5Х КИЦ + 4% Alз ($04) +

+ 3% СаС1 +8,5Х жидкого стекла + 83X воды

1,1 КИЦ + 0,8Х А1» ($0 ») 3 +

+ 0,9X NgCI» + 4,4Х жидкого стекла + 13X мела +

+ 79,9Х воды

5Х КИЦ + 4,5Х А1 ($04)» 4

+ 1 5% И8С1»+12% На СО + воды

2% um + O,1% ZnCl +O,05% . MgSO, + 0,05% триполи43ос@ата натрия + 97,8Х воды

Ф

5,5 29,6 214/210

9»0 9э8 26/39

12 9 9 4/7

9,0 10 8. 16/24

9 0 11 1 14/20

1239143

ПРодолжение табл. 1

3/5. 6,1

10,3

5,5 38, 7 114 /120

t0 5

10,3

18,0

10/16

7,9

21/35.10,6

29,0 14 1

11/17

8;5 9,1

10,4

24/37

17,0 8,8

10,4

16,0 6,9 13/18

5,8

75 99 О/3

12,5

18 14, 1 14/2.1

5,5 Хггбггагга 2

1г0,05гбг®

1гЗ,ОгЗ,Ог4,0

13 0,27 КМЦ + 4,0% А1 (SOg)з + 22

+3% СаС1г +3% NaOH + 86,8% воды

14 2 2% КИЦ + 14,0 Аlг (504) з

+ЗХ СаС1 +4% Na0H + 84,8Х воды

15 1,27 КМЦ + 0,05 А1д (SOy.)p,+

+3% СаС1г + 6% ТПФК + 89,75 воды

16 1,2 КИЦ + 8,57. Al (SO4) з +

+ 3,0Х СаС1, + 6X NaOH +

+ 81,3% воды

2X KMg + 4г0Х Alã,(S04) з +

+ 0,04% СаСl, + 37. NaOH +

+ 88,76Х воды

18 1,2Х КИЦ + 4,0Х Аlг (804) з +

+ 6,5X CaCl + 3% NaOH +

+ 82,3Х воды

19 1э2% + 4 ° 0% Al> (804)з +

+ 3,OX CaClг + 0,04% NaOH +

+ 91,76% воды

20 1,27 КМЦ + 4э0Х Аlг (SO<) +

+ 3,07. СаС1, + 12X NaOH +

+ 79,3Х воды

21 3,5% КИЦ + 3 ° 5% Alг (SO() ç +

+ 2,0X CaCl + 93X воды

1) О,О5Х СггС1 +0,1Х Ы,(80,)г+ 1гбг0,025гО,О5

+2Х ИЩ + 12Х иащггог о емгггга+ 85,85хзоггм (5ОХ гго об%ему) .

2) В ОХ Ы (Э ) +62 CaCl, +

+1Х аа + 0,05Х КаОВ Ф

+ e4595X Мцюа (5ОХ ггф объоггу) 1) зх СоС1г4Х Ы (ВО.) +

+1Х ЙНК+ЗХ ИаОЙ+89Х вогою (502 гго объоггу) 6>5 8,9 16/24 10,5 5 ° 5

6,5 8 9 . lI6/24 10,5 5,5

1239143

Продолжение табл.2 б В

2) ЗХ А1 (80, ) t+2X СФС1к+

+ 1X ЮЩ + 10 05I НаОЯ С

+ 93,95X водм (50I ао объему)

1) 0,1Х СаС1,Ю,1Х А1,(80 ) +

+1X Ю + 9Х Ь Щ+89,8Х водм (35X во объему) 1с0,05:2,0t3,0

5 » 8>1 12/17 8 8 4 8

2) 4Х Л1 (80 ) С4Х CaClt+ 1t!,5 t2,0t2,0

+ 2Х йф + ЭХ Na08 + 87Х

sages (35X по объему) 3) 2Х и,(80,) +1Х Сесе,+ 1t0,2t1,0 2,0

+95,8X водм (30Х во объему) У

50 93 17/24 91 72

С 1) Ое05Х СвС1вЮв1Х Л1,(80,),+ 1t6tOэ025 tOåS

2Х 8К1 + 12X иидкого стекда + 85,85Х водм (25Х ио объему) 2) 1,0Х CaClt+1X Иа(80») + lt6t0,67t0,67 +1,5Х 16Щ + 9Х ТЙЭ + 87,5Х водм (25Х ао объему) 3) ЭХ СаС1 ИХ kl (80»), + 1t0,27t2

+0,4Х ЮН + 1,52 К :Щ+91,1Х водм (25Х ао объему) 4) 6Х CaClt+8X А1 (80 ) + „1t0,25t6t8

+1Х IMl + 0 25Х НеОН +

+84)75Х водм (25Х tto объему) 9t0 12 6 18)27 9,4 0,2

1) 1,2Х ЕИЦ + 4,0X Л1 (80 ) + 1!5!2 ° 513,3

++13 0I,С С1 +6Х НвОН +

+ 85,5Х водм (1002 вю объему) Првиевaaae

Даккме,гидропрорыза как карактердстику качества колвматмруккрвс свойств ettc7etet оирвдедамт sa уставовке

УИНХ-1М с образдамв to средвеа вро цщаемост» 800-50. .дэккме средвееряфиетввеские ва 5 овмтоэСоставитель Г. Сапронова

Техред Н. Боик ало Корректор

Редактор Н. Егорова

Заказ 3355/21

Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенийи открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнаяа 4