Способ приготовления аэрированного бурового раствора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ и

РЕСГ1УБЛИ К

А1

ОЕ (И) (59 4,/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3814183/23-03 (22) 15,09. 84 . (46) 23. 09 . 86. Бюл ° 9 35 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) А.У. Шарипов, С.И. Долганская, Г.В. Леплннин и Л.Ф. Антонова .(53) 622.213.144.3 (088.8) (56) Патент США У 423274, кл. 166-281, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1161530, кл. С 09 К 7/00, 1983. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЭРИРОВАННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено.для вскрытия интервала продуктивных пластов. Цель изобретения - повышение степени азрирова" ния бурового раствора за счет непрерывного его: газонасыщения при одновременном снижении коррозионной активности. Для этого предварительно растворяют в воде алифатический амин (АФА) и соляную кислоту. Полученный раствор А смешивают с приготовленным водным раствором Б нитрита натрия. В качестве АФА используют акриловые полимеры, модифицированные моноэтаноламином. Раствор

А получают путем растворения в воде

16,0 г АФА,2,5 r соляной кислоты.

Доводят полученный объем до 50 r.

Раствор Б получают путем растворения в воде 2,0 г нитрита натрия.

Объем доводят также до 50 г. Соединяют растворы А и Б и взбалтывают.

При этом выделяющийся ras равномерно гаэирует полученную смесь. Для поддержания постоянной степени газонасыщения бурового раствора в скважине к циркулирующему раствору А подкачивают раствор Б. 4 табл.

1258827

Изобретение относится к бурению нефтяных И газовых скважин, в частности к буровым растворам для вскрытия интервала продуктивных пластов.

Целью изобретения является повышение степени аэрирования бурового раствора за счет непрерывного его газонасыщения при одновременном снижении коррозионной активности.

Пример. Для приготовления

100 мп раствора со степенью газонасыщения, равной 22,4, растворяют

16,0 г гидрофильных модифицированных.полимеров и 2,5 мп соляной кислоты, содержащей 1 г HCI в воде, доведя объем до 50 мп (раствор А). В другой колбе растворяют 2,0 г нитрита натрия в воде и снова объем доводят до 50 мл (раствор Б). Полученные два раствора соединяют и взбалтывают. При этом сразу выделяется газ - азот и равномерно газирует весь объем жидкости. Сначала газ выделяется бурно, а затем скорость его выделения уменьшается, что является следствием термодинамической обусловленности и кинематических закономерностей реакций этого типа.

Для поддержания постоянной степени газонасыщений бурового раствора в скважине, в стволе или на забое к постоянно циркулирующему раствору А подкачивают раствор Б.

Гидрофильные модифицированные акриловые полимеры являются продуктами сополимеризации различных органических веществ (пиперилена, бутилакрилата, акрилонитрила и других) с метакриловой кислотой, модифицированными моноэтаноламином, Эти сополимеры предоставляют собой высоковязкие безцветные или желто-коричневые жидкости, хорошо растворимые в воде. Их свойства приведены в табл. 1.

Гидрофильные модифицированные акриловые полимеры (ГИАП) обладают высокими защитными от коррозии, поверхностно-активными и бактерицид. ными свойствами. Для сохранения этих свойств в системе после ее газонасыщения берут количество нитрита натрия и полимера несколько выше против стехиометрического, а соляной кислоты - несколько ниже.

Исходя из того, что молекулярная масса полимеров около 10 тысяч, а содержание амннных групп в них сос- тавляет в среднем ЗХ, стехиометрическое соотношение компонентов составляет ГКАП:HHTpHT натрия:НСI=

=14,8:I 89:1. Практически используется соотношение этих компонентов, равное 16:2:1.

И табл. 2 даны составы и физико механические свойства буровых растворов на основе полимера флучан; в табл. 3 - на основе модифицированt0 ного сополимера бутилакрилата, акрилоннтрила и метакриловой кислоты, в табл. 4 - на основе модифицированного сополимера пиперилена и метакриловой кислоты.

15 Анализ представленных данных дает возможность сделать вывод о том, что вспененные растворы могут быть применены для вскрытия бурением продуктивных пластов с большим

20 эффектом по сравнению с известными растворами, так как обладают более высокими восстанавливающими и защитными свойствами.

Для получения вспененных раство25 ров оптимальными являются следую. щие концентрации компонентов, мас. 7.:

ГМАП 1,6-16,0

Нитрит натрия 0,2-2,0

Соляная кислота (на НСI) 0,1-1,0

Иода Остальное

При использовании раствора с кон. центрациями компонентов ниже указан35 ного минимума степень газонасыщения недостаточна. При увеличении концентраций компонентов сверх максимальных получается незначитель ное увеличение эффекта газонасы40 щения и улучшение других свойств. раствора при неоправданно большом расходе веществ.

При разбуривании продуктивного ппаста обеспечивается временное

45 закупоривание продуктивного пласта пузырьками газа и последующая очист ка его пор. Для получения аэрорированного раствора не требуется создания высоких перепадов давления на пласт. Из-за низкой вязкости жидкости газ легко проходит через нее, легко входит в поры коллектора, преграждая путь жидкости в полости пор. В этом состоит эффект Жамена.

Далее имеет место эффект Ребиндераадсорбционное понижение твердости забоя продуктивного пласта и ускорение его разрушения. Все это снижает энергетические затраты на бу12588 рение и вскрытие продуктивного пласта. Увеличивается срок работы режущего инструмента за счет насыщения металла азотом и его упрочнения °

Аэрированный полимерный раствор без твердой фазы повышенной вязкости резко снижает приемистость проницаемых пластов, что обеспечивает сохранение естественных коллекторских свойств пластов и ускоряет t0 освоение скважин. Бурение на растворе, полученном по предлагаемому способу, обеспечивает также хорошую очистку зоны забоя, что приводит к увеличению механической скорости 15 бурения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ приготовления аэрированного бурового раствора, включаю27 4 щий смешение алифатического амина, нитрита натрия, соляной кислоты и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения степени аэрирования бурового раствора эа счет непрерывного его газонасыщения при одновременном снижении коррозионной активности, предварительно раство-.. ряют апифатический амин и соляную кислоту в воде и затем смешивают

,полученный раствор с порциями пред варительно приготовленного водного раствора нитрита натрия, причем алифатический амин, соляную кислоту и нитрит натрия вводят в буровой раствор в соотношении

16:2:1 соответственно, а в качестве алифатического амина используют акриловые полимеры, модифицированные моно э т анол амином.

1258827

1.1

1 й1

g,g йе ео 5 о е 3 ищоо

16

F ае

Ф

g v I аоЫь

Э О ое

t 3 о t

Ь» Lu а ю

Э Э! 6 f

836 о о м о а о

И I

CO ф2 о

t и

cv

v о о

А Ь

Н

v о

I а

tt) t

ot ggo

I Ф и о 0осч оз со а3- о

CV Ф»

1 в Д о моо

Ol ЧРС ЪД

3 о ров

85» > a аарон а о о

° ° И щ,о о! t М Ю ! 9

1II !1Р

8afI12052 й2 Ж Ж

g-u-oo

СР

3 v 6 о Ио (О) ОЪ) ,; 1!

<- ць ае

voto ею м м

° х! (og g Ä

1258827

С»4 . о о о. о

Ф Ю ° с ° ф л-. с е4 сч о е со л

O Ф Ю 4l Ф

<"Ъ с ) с»4. »

00 сО Ф с»4

О О О О О

Ю Ю Ю Ю сч сч о со с 1

A Ю ° Ь Ю ° 6 е со о о л ф 01 <:П ф К) о л с о о о сч cn e с»4 с»4 с4 с»4 с»4 о о о о о

A Ф ° 1 Ю ° Ь

О О О О О. л -а сч

Ю ° 1 е (»4 ч с 1 с»4 A В с»4 с»4 " cV

Э о ж

М

Е ! ! и

О 2 ! о о о а о о — о

° с ° 1 Ю Ю о о о

1Г ь

A о о cv

Ю Ю Ю сч о о

С»4 ь

A а о о м л A со — ь

CO

»О сч с1 л

С»4 CV С»4 о о о

° в Ю Ю о о о

»

С»4 С»4 С»4 о о о

Ф ° а Ю о о о

o o

Ф ° с

О О о о

Ф\ Ю о о

1258827

1О о о î е л л л

О О С Ь

Ch Ch СО о л О

m oo o

О сЧ л О

СЧ С4 СЧ С 1 о о о о л л л л о о о о ф л л о о со л л л л

С4 ) N

М л л л л

Yl СЧ.ф CV о о

ОО ь

СО 1 о о сф СЧ л л

СЧ

СЧ

СЧ

A л

СЧ

t, 1 l

1 I I о о ю о л л л о о о о о л л л л сч - о о л

CV о. о о со ф л л л

co. — о

СО л сО

Яъ

С > л

C) СЧ о л о

CV о л о

i о

CV СЧ о о л л о о

СЧ СЧ о о л л о о о о л л о о о о л л о о

1258827 о о о о а а а а ° \ О О Ю Ф Ch

0 Ch Ф CO Cl

IO

° О

СЧ ь а о

С«4

О M о а о о

« о

A о.

f»

f 5 о с цкхс

О .О О СЧ а а а а а

СО С Ch СЧ

А v

СЧ, O О В а а а а а

С 1 СС1 СЧ

t 43 Х н с- v о v

Д о с» ао co g и сч а O O а

° » ° »,Ф t

«!fan! Ъ СЧ а а а С«С ° сч

C«f ФЧ ° C«f

Э

0 о

О

v

EC а !

t !.фф х о

i5 и 6 о л о а а о о о о а а а а а о о со о

° О О СО

Щ Щ а a a со о и В

f» Е о и

ОCl Ф

vo,o, А

Д ! СС щ а

Ю g М Ю

2оо3

m Cl a

С- О д Х СЧ

ct o j o j

А ф С!

vms о .

oax м о

И К С. о

f а х о

И

Х о х о

О о с ъ

C«f C«f CV о о о а а а о о о

СЧ

СЧ СЧ о о о а а а о о о

СЧ СЧ Сч о о о а а ° о о о

0l о ж

А

I g

Ф !

V a о ю о о о о а а а а о

Q а

D о о