Буровой раствор

 

Изобретение относится к нефтегазодобьгоающей промьшшенности и предназначено для составов буровых растворов (БР), используемых при бурении скважин. Цель изобретения - снижение кольматирующих свойств БР и вероятности осложнений в процессе бурения. Для этого в качестве электролита используют щелочной отход производства жиров целлюлозы. Состав БР содержит следующее сотношение ингредиентов , мас.%: щелочной отход:производства эфиров целлюлозы - 9599 , натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - 1-5. Щелочной отход произг водства эфиров целлюлозы имеет следующий химический состав, мас.%: хлорид натрия - 9-15, гликолят натрия - 7-12, натриевая соль гемицеллюлозы - 1,5-3,5, карбонат натрия 2 ,0-3,5, бикарбонат натрия - 2,0-3 ,0, гидроксид натрия - 0,5-1,5, вода - остальное. При вышеуказанном соотношении ингредиентов БР имеет плотность 1100-1150 кг/м, а вяз (Л кость его определяется содержанием натриевой соли. Отсутствие твердойг фазы в БР дает возможность сохранять естественную проницаемость пласта при любых геотехнических и геохимических условиях. 1 табл. О э ;0 Jiia :А9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19)SU(ill (59 4 С 09 К 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 3817155/23-03 (22) 26.10.84 . (46) 07. 10.86. Бюд. Р 37 (71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) С.М.Баш, А.M.Ïàíoâ, А.Н.Курбанов, А.К.Хакимов и Х.А.Абдуллаева (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Патент США У 3738437, кл. 252-85, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 1188287-, кл. С 09 К 7/02, 1983. (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к нефтега.зодобывающей промышленности и предназначено для составов буровых растворов (БР ), используемых при бурении скважин. Цель изобретения — снижение кольматирующих свойств БР и вероятности осложнений в процессе бурения. Для этого в качестве электролита используют щелочной отход производства жиров целлюлозы. Состав

БР содержит следующее сотношение ингредиентов, мас.Ж: щелочной отход производства эфиров целлюлозы — 9599, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы — 1-5. Щелочной отход произ-. водства эфиров целлюлозы имеет следующий химический состав, мас.Х: хлорид натрия — 9-15, гликолят натрия — 7-12, натриевая соль гемицеллюлозы — 1,5-3,5, карбонат натрия "

2,0-3,5, бикарбонат натрия — 2,03,0, гидроксид натрия — 0,5-1,5, вода — остальное. При въппеуказанном соотношении ингредиентов БР имеет плотность 1100-1150 кг/м, а вяз% кость его определяется содержанием натриевой соли. Отсутствие твердой фазы в БР дает воэможность сохранять естественную проницаемость пласта при любых геотехнических и геохимических условиях. 1 табл.

1261943

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к составам буровых растворов, и мо— жет быть использовано при разбуривании продуктивных пластон. 5

Целью изобретения является снижение кольматирующих свойстн буроного раствора и снижение вероятности осложнений в процессе бурения.

Буровый раствор на воднои основе

10 содержащий натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, в качестве электролита содержит щелочной отход производства эфиров целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Щелочной отход производства эфиров целлюлозы 95-99

Натриевая соль

У карбоксиметилцеллюлозы 1-5

Щелочной отход производства эфиров целлюлозы образуется в большом

25 количестве на заводах химической промьппленности и имеет следующий химический состав, Ж: NaC1 9-15; гликоляты натрия 7-12; NaäСОэ 2-3,5; натриевая соль гемицеллюлозы 1,53,5; NaHCO 2-3; NaOH 0,5-1,5; Na 804

0,05-0,08; вода — остальное.

Буровой раствор, приготовленный на основе натриевой соли КМЦ и щелочных отходов производства эфиров целлюлозы, имеет плотность 1100- .. Ç5

1150 кг/м и его вязкость определяетЭ ся содержанием натриеной соли КМЦ.

При содержании последней от 0,5 до

5 мас.X она изменяется от 18 до

100 с 40

Водоотдача указанного бурового раствора регулируется добавкой натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы.

Отсутствие твердой фазы в буравом растворе придает ему способность сохранять естественную проницаемость продуктивного пласта при любых геотехнических и геохимических условиях.

Безглинистый буровой раствор недиспергирующий. Этому способствует SO высокая минерализация бурового раствора, достигаемая за счет наличия в . нем. 95-99 мас.й щелочных отходов производства эфиров целлюлозы, минералиэация которых, составляет 250-350 г/л.. Ы ., Применение такого бурового раствора. дает нозможность избежать осложнений в процессе бурения, если в продуктивном пласте имеются включения (пропластки) легкодиспергируемых глинистых пород. Этим также обеспечивается сохранение естественной проницаемости продуктивного пласта, так как твердая фаза и нем отсутствует и не образуется, как при использовании известного бурового раствора в условиях широко распространенных ми-.. нерализованных пластовых вод.

То, что буровой раствор является из-за своей высокой минерализации недиспергирующим исключает возможность осложнений в процессе бурения продуктивного пласта (осыпи, обвалы, прихваты) при наличии в нем включений легкодиспергирующих глин, а также исключает попадание в продуктивный пласт диспергиронанных глинистых частиц из других пластов (кровли) необсаженной части скважины.

Применение бурового раствора позволяет снизить производственные затраты в процессе бурения скважин и утилизировать отходы химической промышленности.

Утилизация этих отходов способствует защите окружающей среды от загрязнения и позволит успешно решать экологические проблемы.

Пример 1. К 99 г щелочного отхода производства эфиров целлюлозы добавляют ll г натриевой соли

KKJ, †6. Раствор перемешивают и определяют его реологические характеристики при комнатной температуре.

Плотность раствора составляет

il30 кг/м, вязкость 20 с > водоотдаЭ -1 ча в статических условиях 38 м за

30 мин, толщина корки 0 мм, СНС за и 10 мин — О, стабильность — О, рН 12,5.

В приготовленном растворе диспер- гация бентонитовой глины не происходит.

Фильтрацию приготовленного раствора осущестнляют через натуральный керн песчаника, который при проведении испытания смачивается в минерализованной пластовой воде хлоркальциевого типа. Начальная проницаемость керна во влажном состоянии состав2 ляет О,1 мкм, а перепад давления при при испытаниях 0,1 ИПа.

В результате фильтрации через керн предлагаемого бурового раствора н в течение разных промежутков времени

1261943 4 ды от загрязнения промышленными отходами.

1,5-3,5

0,5-1,5

Оствльное

3 (от 2 до 6 ч ) проницаемость керна практически не изменяется.

Пример 2. К 97 г щелочного отхода производства эфиров целлюлозы добавляют 3 г натриевой соли 5

КМЦ-600. Раствор перемешивают и определяют реологические характеристики бурового раствора.

Плотность раствора 1120 кг/м вяз1 кость 68 с, водоотдача в статичес- 10 ких условиях 8 см за 30 мин, СНС 3

О/О за 1 и за 10 мин соответственно.

Диспергация глины в данном растворе не происходит. Проницаемость керна после фильтрации через него бурового раствора в течение 2-6 ч не изменяется.

Пример 3. К 95 г щелочного отхода производства эфиров целлюлозы добавляют 5 г натриевой соли КИЦ-600. 20

Раствор перемешивают и определяют его реологические характеристики при комнатной температуре.

Плотность раствора 1100 кг/м вязкость 100 с, водоотдача 4 см эа 25

30 мин, СНС за 1 и 10 мин О/О соответственно.

Данные лабораторных испытаний бу» .ровых растворов приведены в таблице.

Буровой раствор способствует сохранению коллекторских свойств продуктивного пласта, снижает вероятность осложнений в процессе бурения легко диспергирующих глинистых пород (осыпей, обвалов, прихватов), сопособствует защите окружающей среФормула изобретения

Буровой раствор на водной основе, содержащий натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и электролит, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения кольматирующих свойств и снижения вероятности осложнений в процессе бурения, в качестве электролита он содержит щелочной отход производства эфиров целлюлозы при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х!

Яелочной отход. производства эфиров целлюлозы . 95-99

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 1-5, причем щелочной отход производства эфиров целлюлозы характеризуется следующим химическим составом, мас.Х:

Хлорид натрия 9-15

Гликолят натрия 7-1 2

Натриевая соль гемицеллюлозы

Карбонат натрия 2,0-3,5

Бикарбонат натрия 2,0-3,0

Гидроксид натрия

Вода

1 261943

Проницае- Изменение

Буровой

Состав бурового раствора, Мас,Х

ВязЪ кость

1 с

Водоотдача см за

30 мин, з см

ПроницарН раствора

Пло тность, кг/м

6 мость топроницаемости раст вор по примеру емость керна натурального пеочаинкаа,мкм

1130 20 38

l2,5 0,982 0,887 9,5

Щелочные отходы производства эфиров целлюлозы 99

КМЦ (стабилизатор) 1

1120 68 8

II 0,982 0,413 4,5

Щелочные отходы производства эфиров целлюлозы 97

КМЦ (стабилизатор) 3

1100 100 4

11 О, 982 О, 246 24

Щелочные отходы производства эфиров целлюло.— зы 95

КМЦ (стабилизатор} 5

Составитель Л.Бестужева

Техред M.Õîäàíè÷

Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Егорова

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4.

ro же керна после б-ти часовой фильтрации с перепадом давления

0,1 МПа предлагаемого бурового раствора в условиях хлор кальциевого пластового

2 флюида,мкм

Заказ 5298/19 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 керна после б-ти часовой фильтрации бурового раствора в присутствии хлоркальциевого пластового флюида, 7