Безглинистый минерализованный буровой раствор
Изобретение относится к бурению и предназначено для бурения в сложнь1х геологических условиях. Нел-ь изобретения - улучшение качества раствора путем повьппения его термостойкости . Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: гидроксид аммония 0,10-0,17; полиакриламид 0,04-0,06; карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ-600) 2,0-4,0. В растворе в качестве щелочного агента используют гидроксид аммония, а в качестве магнийсодержащего электролита - отход производства при переработке капийно-магниевых руд методом флотации. Раствор готовят в промысловых условиях, буровой магнийсодержащий электролит обрабатывают в емкостях расчетным кол-вом полиакриламида, затем гидроксидом аммония. Продолжают перемешивание раствора с помощью имеющихся на буровой диспергирующих устр-в, вводят расчетное кол-во карбоксиметилцеллюлозы. После перемешивания и выравнивания параметров раствор откачивают в запасные емкости. Данный раствор обеспечивает высокую степень сохранения нефтепроницаемости кернов. 3 табл. i (Л 00 ГчЭ 00
„„SUH„1377287
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
Ш 4 С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 4057649/23-03 (22) 16.04.86 (46) 29,02.88. Бюл. й"- 8 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (72) А.H.Aíäðóñÿê, Л.А.Мельник, А,Ф.Семенаш, Т.М.Боднарук, E.N.Äàíèëåö и Е.М.Сенюта (53) 622.243.144.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 1008231, кл. С 09 К 7/02, 1981.
Клемперт Б.И., Гаджиев Н.С. Применение безглинистых и малоглинистых ! полимерсолевых буровыхрастворов при бурении глубоких скважин на Гусинском и Возейском нефтяных месторождениях. — Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Состояние и пути совершенствования техники и технологии промывки скважин, вскрытия продуктивных пластов".. N.: 1984, с.91. (54) БЕЗГЛИНИСТЫЙ МИНЕРАЛИЗОВАННЫЙ
БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению и предназначено для бурения в сложных геологических условиях. Пель изобретения — улучшение качества раствора путем повьппения его термостойкости, Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.X: гидроксид аммония 0,10-0,17; полиакриламид 0,04-0,06; карбоксиметилцеллюлозà (KMIJ,-600) 2,0-4,0. В растворе в качестве щелочного агента используют гидроксид аммония, а в качестве магнийсодержащего электролита — отход производства при переработке калийно-магниевых руд методом флотации. Раствор готовят в промысловых условиях, буровой магнийсодержащий электролит обрабатывают в емкостях расчетным кол-вом полиакриламида, затем гидроксидом аммония. Продолжают перемешивание раствора с помощью имеющихся на буровой диспергирующих устр-в, вводят расчетное кол-во карбоксиметилцеллюлозы. После перемешивания и выравнивания параметров раствор откачивают в запасные емкости. Данный раствор обеспечивает высокую степень сохранения нефтепроницаемости кернов. 3 табл, 1377287
Изобретение относится к промывочным жидкостям для бурения, а именно к составам безглинистых буровых растворов. Область применения изобретения — бурение скважин в сложных геологических условиях, в том числе прн вскрытии продуктивных отложений, а также глушение эксплуатируемых скважин в процессе проведения ремонтных 10 работ и интенсификации нефтедобычи.
Цель изобретения — улучшение качества безглинистого минерализованного бурового раствора путем повышения его термостойкости. 15
Указанная цель достигается предлагаемым раствором, содержащим полиакриламид, КМЦ, гидроксид аммония, а в качестве „ минерализованной дисперсионной среды — магнийсодержащий 20 электролит (отход производства при переработке калийно-магниевых руд методом флотации).
Магнийсодержащий электролит представляет собой рассол следующего сос- 25 тава, мг/л:
К"+ Na 87000 - 90000
Са+ 1500 — 2000
S0 9000 — 10000
Мд " 27000 - 30000 30
С1 200000 — 2 10000
НСО 160 — 170
Вода Остальное
Приготовление бурового раствора в промысловых условиях осуществляют следующим образом.
На буровой магнийсодержащий электролит в емкостях обрабатывают расчетным количеством полиакриламида, затем гидроксидом аммония. Продолжая 10 перемешивание раствора с помощью имеющихся на буровой диспергирующих устройств, вводят расчетное количество KMIJ,. После перемешивания и выравнивания параметров полученный бу- 45 ровой раствор откачивают в запасные емкости. Таким образом заготавливают последующие порции бурового раствора до необходимого объема.
Пример. В 388,3 мл (489,3 r) 50 магнийсодержащего электролита плотностью 1260 кг/м (97,86 мас.%) растворяют 0,2 г (0,04 мас.%) ПАА. Затем в полученный раствор вводят 0 5 г (0,1.мас.%) гидроксида аммония и
10 г (2 мас.%) КМЦ-600. После перемешивания раствор готов к применению, В соответствии с приведенным примером были приготовлены различные варианты раствора, отличающиеся соотношением ингредиентов, составы которых приведены в табл.1.
Приготовленные растворы испытывао ли в автоклаве при 100 С и давлении
45 мПа на протяжении 5 ч, прокачивали через образцы горных пород-коллекI торов на установке УИПК-1N. В таких же условиях испытывали безглинистый буровой раствор известного состава.
Как видно из табл.2 и 3, в которых приведены результаты лабораторных анализов, Показатели предлагаемого состава безглинистого минерализованного бурового раствора отвечают известным требованиям бурения скважин, в том числе в интервалах вскрытия продуктивных отложений, и сохраняются после баротермальной обработки.
По сравнению с прототипом (см. табл.1-3, ан.1) растворы, содержащие, мас.%: полиакриламид 0,04-0,06; КМЦ«
600 2,0-4,0; гидроксид аммония 0,100,17; магнийсодержащий электролит (отход производства при переработке калийно-магниевых руд методом,флотации) остальное, отличаются повышенной термостойкостью, выражающейся в стабильности структурно-реологических и фильтрационных свойств, а также в большей мере способствует сохранению нефтепроницаемости породколлекторов {см. табл.1-3, ан.2-4).
Использование в качестве щелочного реагента. гидроксида аммония в количестве 0,10-0,17 мас.%. способствует .образованию гидроксидов магния и кальция, сохранению их растворимости и растворимости смеси электролитов, составляющих отходы калийного комбината и являющихся диспероионной средой предлагаемого состава бурового раствора, и одновременно способствует повь1шению активности действия стабилизатора — КМЦ-600. Количество
NH<0I- меньше 0,10 мас.% недостаточно для придания системе тиксотропности, ограничения фильтрации через керн (см. табл.1-3, ан. 5). Содержание
NH 0H более 0,17 мас.% не приводит к улучшению показателей растворов (см. табл.1-3, ан.6).
Оптимальная концентрация полиакриламида в предлагаемом безглинистом мннерализованном растворе составляет 0,04-0,06 мас.% в расчете на сухое вещество. Количество ПАА меньше
0,04 мас.% недостаточно для ограни1377287 чения фильтрации растворов через ния нефтепроницаемости кернов (см. керн и для сохранения их коагуляци- табл.1,2, ан.2-4). онной устойчивости к баротермальным воздействиям (см. табл.1-3, ан.7). Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
Содержание более 0,06 мас.7. ПАЛ в
5 составе бурового раствора к улучшению технологических показателей не приводит (см. табл.1-3, ан.8).
Включение в состав безглинистого минерализованного бурового раствора
2,0-4,0 мас.7. КМЦ-600 позволяет наряду со стабилизацией водоотдачи поддерживать необходимые значения его вязкостных характеристик (см.табл. 13, ан.2-4), При содержании менее
2,0 мас. КМЦ-600 снижение водоотдачи недостаточно, при содержании более 4,0 мас.7. КМЦ-600 возможно снижение коагуляционной устойчивости системы (см. табл. 1-3, ан.9-10).
Безглинистый минерализованный буровой раствор предлагаемого состава по сравнению с известным отличается повышенной седиментационной устойчивостью, судя по значениям статического и динамического напряжения сдвига. Испытания, проведенные на установке УИПК-1М, показывают, что предлагаемый раствор обеспечивает достаточно высокую степень сохранеТаблица 1
Составы анализируемых растворов
0,06
0,04
0,10
0,17
0,05
0,05
0,12
0,05
0,08
0,06
0,20
0,03
0,12
0,07
0,13
0,06
О, 15
0,04
0,17
2 97,86
3 95,78
4 96,82
5 96,87
6 97,74
7 96,85
8 97,80
9 98,79
10 94,79
Безглинистый минералиэованный буровой раствор, включающий магнийсодержащий электролит, карбоксиметнл10 целлюлозу, полиакриламид и щелочной реагент, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества раствора путем повышения его термостойкости, раствор содержит в качестве щелочного реагента гидроксид аммония, а в качестве магнийсодержащего электролита - отход производства при переработке калийно-магниевых руд методом флотации, при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:
Гидроксид аммо" ния О, 10 — 0,17
Полиакриламид О, 04 — О, 06
Карбокснметил25 (КМЦ-600) 2,0- 4,0
Отход производства при переработке калийномагниевых руд методом флотации Остальное
1377287 л o o л л л л
1 00 сО сО сО
1 х
I л х х о е о» О и о
I I
Й С!
О CC о х сч О
00 cV O>, 1 со
У.О (D 1 х 0г 1
>0 ,0 "У, lO I О
cd <.)
o r и х
o — о о o o o л л л л о о. î о л
>О
Е о
lO
cd
>о о
>хх о м
Х
Е»
Д Х о o o
О CO
С |
I о 1
Х
0 I
Р i
0) 1 о 1
Р 1
cd I
>о 1
1 о
1 >г|
С6 Д, С|, 0| О
Е» ХФ
4 Х м
0 О
У- У л л о о
I сО O cO с4 о л л л о о с| с |
С»| л л о с
lA CC>
» о л л о о. о л
I C0 о
Oi л
CO а е о
»I A л б о о л л л л л .>
1 00
С 3
О л о
С> л
С:>
I г! Х
Я>
Я
1 С>) о
1 A
1 Х!. х
i x
I Е»
1 cd
1 м >х х цоХ
Е >мх>Х Х х 4 х о е
0| СО ОЕ С|
Ййй >Я со М со о л л л л
С |»о со сГ| О> л dl о м
С> л
I л (0 1 ссг
OCCeC.0i гс ах хх оихх
Е cd a> WХKclе л СО! сч м л л л л со О 3 > О> O Cc> л л л о а м м о со м м 1 1 о I cO 1 л cd Д С| о л л о сг с| м C0 O O л л л л C4 =, CO СЧ CV С»4 СМ СО -- О л ° \ л о сч c4 cv с 4 . cd 1 М о СМ СС> ССЪ л л л У» | сО л л (> >/ л л С| а л 1 O 00 л У о л 1 V гх1 х IO1-У I 1 >- — — — — — 4 ь л О сс> л У о 01 | Cc> л л л о о Сс> 00 сО л л л л о м o o 00 О С | О С | СУ1 С 1 М 1 л Ф о m u 01 х о ъ Х |С| М СЧ 00 С | м м cd С>> 1 сч м г ю о | 00 1 х о Р, о Р Е» о cd о> cd х Е» о >х о с0 о >О Е» о о С4 о гс и Е» о о kf о ссг! О O с и Л .Р л л л ° л л У CO | | | 00 сЧ О О О О О о о о о о о л л У л л л О О О О О O о o o о о о о О СО О> C СО Л СО х Е» и о 3 ссг I Х 1 Х о. I Р А х 1 Я о 0| А l о И й 1377287 о гъ л л CO ж а о о со СО Со 1 о 1 iо СО I 1 (1 л ч 1 л л А 3 е и и w О I. х о о о о ".,о л л л л О О О О О м л ь м со о о о л л л о о о CV ч о л л о о А E и о о о о о о о î о о о оъ оъ сь оъ о л соъ со а» С Ч л л л» ° СЧ л е — ч— о . х с. М о (.Э о I о о, 11 и л л 1al E. 0I X O и а О & m а 0 О е оххаи! о Оъ м л л о о сч л л о о 1 о о tf о РС0 СЪ а СЪ О а л v л л л 0Ф о х I 1 ! о о оъ ссъ сч м л л л о сч С0 0) -s Х х х m е qo Ж и М ссЪ сЧ л л ° \ оъ o +- с ГЪ С Ъ о СО Oi м со о л л л сч о сч м м л д v (ч с о л л о сч о сч сч М о л л о сч п ОЪ ОЪ СЧ л л Фь л CO СЧ СО СЧ СЧ М л» О сч 1 1 I х о Ь 1О Х Е О 1 1 о à — -ч ! х ) ° л сч 1 л л О » л л л л л -0 Ь Cr Ст Ъ л л л о л л cd Гч х х Ц и 0 ОЪ Л Ф л л л а о м сч о оъ л ф л л л О сч О iМ Ch л О л I С0 о ! "„ и » л Е и и о CO . 0О СЧ Е О СО СО СО О О ° C0 М М С4 СЧ М СЧ СЧ О.1 х х х Х С0 а о Э Ц U о х ! 0 о а о М E и 01 а С0 С0 Q )х о х С.3 I I Й х о ° Н С0 Ц о х I у о о М и Ф х х cl1 E" () I о х х ч и I л х ж о а и е о Е М 0J х и! х Ф о х И Е ъ и о х Р3 о х х ССЪ О с 1 О О О ОЪ О л л л л л л tl л со о л л r л л сч о - оъ л л сч 1 л л л л о о о 1 1 о e e o л л л л ССЪ - 3" сС1 <ЗЪ ch О w о СО О сЪ О О 0 Оъ СО л л л л л л л о — o сч r> < съ е л со сп о
