Способ обработки бурового раствора на водной основе

 

. Изобретение относится к о.бласти бурения нефтяных и газовых скважин и предназначено для промывки ствола скважины. Цель изобретения - снижение диспергирующей способности бурового раствора при разбуривании глинистых пород и .повышение его глиноемкости. В буровой рйствор на водной основе вводят предварительно приготовленный щелочной гуматный реагент в количестве 2,0-10,0 мас.%. Непосредственно перед введением щелочного гуматного реагента в него добавляют водный раствор неорганической или низкомолекулярной алифатической карбоновой кислоты, или неорганической кислоты, или гидролизный реагент до значения водородного показателя в интервале 4,5-7,5. Концентрации водного раствора неорганической или органической кислоты 5-10 мас.Х. Введение в буровой раствор модифицированного щелочного реагента снижает пептизизирумщее действие раствора. 2 табл. (Л С

СОНИ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 09 К 7/02

3 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и предназначено для промывки ствола сквавяны. Цель изобретения — сниаение диспергирующей способности бурового раствора при раэбуривании глинистых пород и .повышение его глиноемкости. В буровой раствор на водной основе вводят предварительно приготовленный щелочной гуматный реагент в количестве 2,0-10,0 мас.X. Непосредственно перед введением щелочного гуматного реагента в него добавляют водный раствор неорганической или низкомолекулярной алифатической карбоновой кислоты, или неорганической кислоты, или гидролизный реагент до значения водородного показателя в интервале 4,5-7,5. Концентрациэ водного раствора неорганической или органической кислоты 5-10 мас.X. Введение в буровой раствор модифицированного щелочного реагента снимет пептизизирующее действие раствора. 2 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3852027/23«03 (22) 28. 12.84 (469 23.12.86. Бюл. Ф 47 (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красно- . го Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина

;(72) О.P.Àíãåëîïóëî, В.Э.Аваков и К.Н.Кулиев (53) 622.243.415.144.3(088.8), (56) Липкес М.И. и др. Разработка ,условий получения гумат-калиевых реагентов для ингнбирования раство-, ров. — Труды ВНИИБТ, Химическая обработка буровых растворов. 1981, вып. 53, с. 32.

Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. - M..Håäðà, 1979, с. 73-74. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТ-ВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ

„SU„,, 1278354 A 1

1278354

1

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважины.

Цель изобретения — снижение диспергирующей способности бурового раствора при разбуривании глинистых пород и понышение его глиноемкости.

Способ обработки бурового раствора на водной основе осуществляют 10 в следующей последовательности. Непосредственно перед введением в бу,ровой раствор щелочной гуматный реагент смешивают с водным раствором

1 ниэкомолекулярной алифатической 15 карбоновой кислоты или неорганической кислоты или гидролиэным лигнином.

Щелочной гуматный реагент либо получают смешиванием гуматсодержаще- 20 го вещества (бурый уголь, торф, сапропель), либо используют реагенты, полученные на их основе — углещелочной реагент (УЩР), торфощелочной реагент (ТЩР). 2S

Для модификации (подкисления) щелочного гуматного реагента могут быть использованы неорганические кислоты, например серная, соляная, азотная и др., или ниэкомолекулярные 30 алифатические карбоновые кислоты, например уксусная, щавелевая, винно-каменная, или гидролизный лигнин.

В табл. 1 представлены данные, показывающие изменение реологических свойств буровых растворов в зависимости от последовательности ввода реагентов в буровой раствор.

В табл. 2 приведены данные, характеризующие эффективность предлагаемо- 40 го способа обработки различнык видов буровых растворов на водной основе. р и M e р 1. В 100 мл воды расТворяют 20 r КОН, а затем вводят 50 г бурого угля и перемешивают в течение 1 ч. 25 г полученной гуматно-щелочной смеси, имеющей рН 10,3, обрабатывают 5Х íûì водным раствором соляной кис. оты и после 10-минутного перемеши ния модифицированный гуматный реагент, рН которого 5,0, вводят в буровой раствор.

Пример 2. В 100 мл воды растворяют 30 г УЩР (рН 10,1) гуматнощелочную суспензию модифицируют

10 мл 10%-ной уксусной кислоты (рН

6,0) и вводят в буровой раствор.

Пример 3. В 25 мп 20Х-ного

ТШР (рН 9,8) вводят 5 г гидролизного лигнина, перемешивают в течение

20 мин. После этого модифицированный гуматный (рН 5,4) реагент вводят в буровой раствор.

Полученные модифицированные гуматные реагенты вводят в 250 мл глинистого бурового раствора, содержащего

10Х каолинового глинопорошка, 2Х бентонитового глинопорошка (параметры раствора приведены в табл. 1, опыт 1). После этого в раствор вводят

20% глинопорошка и по изменению структурных и вяэкостных характеристик судят о снижении пептизирующего действия модифицированных гуматных реагентов.

В табл . 1 также представлено дейcrave модифицированных гуматнык реагентов на минерализованный глинистый раствор (1ОХ коалинового глинопорошка + 2% бентонита + 5% NaCl + О, 2Х

КИЦ-600), асбестополимерный (2X асбеста + 0,7% КМЦ-600 + 0,4% Al (SO ) +

+ 0,1% NaOH) и глинистый раствор, стабилизированный акриловыми полимерами (5X бентонита + 0,3% реагента

PC -2, включающего 10 мас.ч. 8Х-ного полиакриламида и 1,5 мас.ч. NaOH).

Этот эффект обеспечивается в диапазоне рН 4,5-7,5 обработанного гуматного реагента. Например, при рН ниже 4 водоотдача обработанных растворов резко увеличивается при одновременном коагуляционном эагущении (опыт 13). При значении рН выше

7,5 наблюдается повышенное загушение раствора (опыт 10) . Этот эффект объясняется мицеллообразованием в растворах гуматных веществ, которые представляют собой мицеллярные электролиты. При повышенном рН гуматные реагенты находятся в диссоциированном состоянии и сильно загущают систему при попадании глины. Снижение рН приводит к мицеллообразованию— образуются ассоциаты, причем, чем выше молекулярная масса гуминовых веществ, тем вероятнее они образуют мицеллы, которые являются эффективными кольматантами, снижающими фильтрацию, низкомолекулярные фракции гуминовых веществ обеспечивают ингибирующий эффект. Снижение рН ниже

4,5 приводит к образованию гуминовых кислот, которые не обеспечивают стаз 1278 билизацию коллоидной системы, а выпадают в осадок.

Концентрацию кислоты выбирают 510%. При концентрации кислоты ниже

5% получается разбавленный продукт, не обеспечивающий необходимых свойств буровому раствору. Использование концентрированной кислоты (более

10%) ухудшает свойства бурового раствора, кроме того, возможна перера- 10 ботка гуматного реагента.

354 формула изобретения

Способ обработки бурового раствора на водной основе, включающий вве- 15 дение в буровой раствор предварительно приготовленного щелочного гумат>леала ° 1

4 °

2 100 t аоавв + 20 г ЕОЕ в

+ 50 г бурого угла (ЕГР 2) 6,0 1> 5 0.. 20,0 9,8

1SО 2Ь 04 90

1о,з го

7,О 2.О

am 2+ 10 м згоь

° вМ

0.З ао

i8 Î 7,5 о,б е,о

4,Î О О

2,0

3,5 О О

4 Ет 2+ iO м 102Ь

84Ч

0,i а,и о е,о

18,O 6.8 6,0

О,4

4,5 б 0

О,4

4О О О 16О 71 г,о

4 ° O О О

6 ЮтгвгомЮЬ- Ь увоуоаое мсовм

0,1 ЕО

0,6 ь,о

0,9

1Е,О г,о

6,3

7 Ю Г о 2О ЕООЕ+

+ 50 г Ьууого угла (е)т 7) Ь.О

17 О 30

18>0 9,7

i8,Î Ь,О

О,б

5,0

2,0

1О,i

° Ют 7 + 5 м 52-аоа ЯС!

О,1 Ь,и

8,0 з,е . о

7,5

О,Е

2,0

9 an» + Ю 52- а лэзолозоФ ввввлогв>

i8.о Ь.о

0,2 6,0

i,о

<О,О

4,0

5,0

7,5

О О

0,5 Е>И.

Ю 100гомлвгегуЕР (ЕГР Ю) 9,95

O,j 20,0 20,0

5,О

17.0 3,5

9 ° 5

2,0

10,0 2,0 0,4 8,0

4;О го,о 7,8

0,4 О ° 2 уг Шт 10 в 10 м 1028 е ю,.

7,0 10,0 0,6

О,2 6.И

3,5 О

1О,О

52 . 100

4 ° 7 24 О

6,6

2,0

Е,О

6,4

25,0

4 ° 0

i3 ОГР ю+ 20 юг- а ес1

4,О

0 5

14 100 r ловов + 20 г 1аР (ЕГР 14) г,o!

Е 9 ° 4 15>О

О.4 9,О з,г

6,0

9,9

15 a(Ò 14 + lo г ллгаваа

О,4 5,O

Ь,О

12,0

2,8

7 ° 4

О,з 14,0

О,б

4,0

7,О

9,6

18>0 ю,о

16 100 г э>вов + 20 г Naos +

+ 50 г свлроаола (Е(т IS) j,о о,6 а,о

o e,o

16 ° О о 5

3,6 г,о г,е

2,0

17 ЕГР 15 + 1О м 102-вал юйпаоао>>ваавй влслотэв

3 ° 5 О

180 7г юо. 6,Ь

1а Раама s an 7 (202) ° 10 52- л в» золоэое @scoots

2,Ь

7>6 17>О 8>0 0>1 26>О

4,О 2,0 i,O Зб,О

19 РовоаоМ. saaa ИГР 10 (202) .а 10 >о> 102-аоа Е РО>

6,0 2,4 I 0 42,0 6,8 15,0 6,5 О 31 О

2,0.S ЕГР 2 + 10 м 72-ооВНЕО, 6,5

l1 aft 1О + S г аю ввела 7,3S 2,0 ного реагента в количестве 2,0

10,0 мас.%, отличающийся тем, что, с целью снижения диспергирующей способности бурового раствора при разбуривании глинистых пород и повышения его глиноемкости, непосредственно перед введением в буровой раствор в щелочной гуматный реагент добавляют водный раствор неорганической или низкомолекулярной алифатической карбоновой кислоты или гидролизный лигнин до значения водородного показателя в интервале 4,5-7,5, причем концентрация водного раствора неорганической или низкомолекулярной алифатической карбоновой кислоты

5-10 мас.%.

1278354

2 ° 0лп ° а 2 ранетрн юуроапк расгюороа, оц» стакана гунатеа» рсвгектбнн

Параэаютрм Рботаорюа ItoCllt 440» ца 2,2 глнконороака в

° г,, О, ф„, рп

С Па Па он I6la

ГЛВКНСтВ41 нпаербЛВ» гюаа нювбВ

12,0 2 ° 3 12,0 20,0 Ь,2

44 I ° 1 30

6,S

6,1

Ьенюлпбпбцроаа нпвбв гтавтнвбВ реагапт

S (3) 4 ° 2

3в2 0 16

Ь,2 2,Ь 0,3 20,0 9,3

10,0

)бвлпенанрюае н квбВ rt» нбтквй реагепт

3 (9) 6,0

2 ° 1 0 14

3,3

4,0 2,0 0,3 14,0 6,1

16,0 Ь,Я 6,Ь 14,0 2 °

0,% 2>0 12,0 1 ° 4

Дсбестюапп арбсвн»

6,0

14 0 Ь9 30 !20 9!

ЬОМОФнбн нар О аб н нвбв гунбтпвбВ реагепт

03 tS 120 93

2 (10) 4,0

4 ° 6

11,2 4 ° 3 3,6 12,0 2, ° мюнпбнцпроаб ннвбв гтквгнвбВ реагапт

2 (12) 0,2 I,S 12,0 )вЬ

9,9

Певввнервнвю амсюкпе

2 (1) ю

10,6

2 (4) 10

60 26 43 23 20 °2

П р В Н ° Ч ° Н Н ° . вВ - лластпЧЕСКаа абвкаств, ° - Лннаеческюц Вбпюаленне сленга, () - сгатнческоа палркаепне сленга, чв - аокавателв Ьнювтрацнп.

Редактор В.Петраш

Заказ 6807/23 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгорода ул.Проектная, 4 в.лнанствй лресвава ьбнюлцбнцароае пквбв мюлнбпцпроаанвабв астао

Нного нтб, 2 ъеввб пора р Реб»

ВЭ

t) 3 03 40

2>S 0 3 40

1,3 0,3 4 0

Составитель Л. Бестужева

Техред А.Кравчук Корректор М.Щарощи