Реагент для бурового раствора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,,SUÄÄ 1397469 и 4 С 09 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д 8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3974059/23-03 (22) 29.08.85 (46) 23.05.88. Бюл. Н 19 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М. Губкина (72) О.К. Ангелопуло, В.Э. Аваков. и К.Н. Кулиев (53) 622.243.144.3 (088.8) (56) Паус К.Ф. Буровые растворы. - И.:

Недра, 1973, с. 81-82.

Авторское свидетельство СССР

У 945163, кл . С 09 К 7/02, 1980. (54)(54) РЕАГЕНТ ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий торф щелочной агент и воду, отличающийся тем, что, с целью обеспечения снижения по казателя водоотдачи бурового раствора в условиях минеральной агрессии при одновременном повьппении его структурных параметров и термостойкости до

180 С, реагент содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас. ч.:

Вода 100

Торф (в пересчете на сухое вещество) 1 0-25

Щелочной агент (в пересчете на

100% щелочь) 0,2-0,5! 3974б9

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

Целью изобретения является обеспечение снижения показателя водоотда, чи бурового раствора в условиях мине" ральной агрессии при одновременном т повышении его структурных параметров и термостойкости до 180 С.

Реагент содержит торф, щелочной агент и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас,ч.:

Вода 100 15

Торф (в пересчете на сухое вещество) 10-25

Щелочной агент (в пересчете на

100%-ную щелочь) 0,2-0,5

В качестве щелочного агента можно использовать силикаты, карбонаты, фосфаты щелочных металлов, углещелочной (УЩР) или калийно-щелочной (КЩР) реа- 25 генты, кремнеорганические гидрофобизующие жидкости (ГЮК-!О, ГКЖ-11), этаноламины, буру, побочный продукт ста,. дии получения диметилдиоксана произ( водства синтетического каучука (T-66

У

Т-80), реагент триксан, представляющий собой смесь трибутилфосфата (до

90%) и полиметилсилоксановой жидкос1 ти (ПИС). Все эти реагенты имеют в своем составе примерно 15-20% свобод-

35 ной щелочи.

Природный торф содержит 60-80% влаги. Поэтому сначала определяют массу торфа на сухое вещество и при приготовлении реагента учитывают вла- 0

ry, содержащуюся в торфе.

В табл. 1 приведены составы реагентов; в табл. 2 — данные, иллюстрирующие совместимость данного реагента с различными типами буровых ра.створов; в табл, 3 — показатели водоот« дачи буровых растворов после прогрева. их при 180 С.

Пример !. В 250 r воды растворяют 4 r гидроксида натрия, добавляют 1000 r торфа 75%-ной влажности и 50 в течение 20 мин перемешивают на лабораторной мешалке, получая ре агент следующего состава, мас.ч.:

Вода 100,0

Торф 25,0 55

Щелочной компонент

0,4

Пример 2. В 700 г воды растворяют 15 г кальцинированной соды, содержащей 20% гидроксида натрия, добавляют 400 r торфа 75%-ной влажности и в течение 15 мин перемешивают на . лабораторной мешалке, получая реагент следующего состава, мас.ч.:

Вода 100i 0

Торф 10,0

Щелочной компонент

0,3

Пример 3. В 400 r воды растворяют 1 r гидроксида калия, добавляют 800 r торфа 75%-ной влажности, перемешивают 10 мин, после чего добавляют 7 r EKE-10 (15% NaOH) и перемешивают в течение 10 мин. В результате получают реагент следующего состава, мас.ч.:

Вода 100,0

Торф 20,0

Щелочной компонент 0,2

Реагент позволяет обеспечить повышение структурно-вязкостных парамет": ров буровых растворов при сохранении фильтрационных свойств, что особенно важно в условиях солевой агрессии.

Такой эффект обеспечивается тем, что торф при недостаточном количестве щелочи не разлагается до той степени, как при получении ТЩР. В приведенном диапазоне концентрации щелочи из торфа выщелачиваются низкомолекуляр ные фракции гуминовых кислот, которые обеспечивают определенную стабилизацию буровых растворов, не коагулируя в присутствии солей. В то же время активизированные частицы торфа становятся эффективными структурообразователями. Прогрев бурового раствора при минимальном содержании щелочи s еще большей степени способствует протеканию этих процессов. Раздельный ввод торфа и щелочи не позволяет получить положительного эффекта. Снижение концентраций торфа и щелочи не позволяет получить эффекта, так как происходит сильное разбавление бурового раствора. Вьппе указанных пределов ингредиенты не смешиваются.

I 397469

Таблица 1

Содержание компонентов, r

Состав ре агента

Щелочной компонент

Вода Торф

757.-ной влажности

1,0 NaOH

1 700 400

100,0 10,0

Ц)0,0 15,0

100,0 20,0

100,0 25,0

0,1

2 550 600 2,0 NaOH

3 400 800 3,0 NaOH

0,2

0,3

5,0 KOH

0,5

0,2

1 r NaOH + 7 г ГКЖ-10 100,0 20,0

0,4

20 г ЯаА10

2,5 r Na1C03 + 7,5 r

2 5 г Иа СО + 7 5 г

0 5 г КОН + 10 r УЩР

100,0 20, О

100ю О 20ьО

100,0 20,0

100,О 20,0

0,2

0,2

0,2

2 r Na0H + 2 г буры 100,0 20,0

0,25

0,4!

О г К СОз + 1О г зтаноламина

2 r NaOH + .10 г. Т-66

100,0 10,0

0,25

100,0 10,0

100,0 10,0

13 Реагент ТЩР 20Х-ная суспензия

2,0

Таблица 2

Состав Количест- ПластиВодоотдача (фильтрация) бурового раствора У при

Тип

Динамическое

Стати ческо реаген та во введенного ческая вязкость р, мПа-с раст" ,l

Йора напряжение напря жение сдвиг

alt П еагента, т массы

80 С

20 С сдвига

Па урового аствора а сухой орф

О О О

2 01 10

8360028

44,0 0,6 7

570 10 7

О О 1Ф

17,0

О, 1 10

1,5 - 6

22,0

50,0

63,0

?80 102 . 2

4 250 1000

5 400 800

6- 400 800

7 400 800

8 400 800

9 400 800

10 400 800

11 700 400

12 700 400

40/2

40/3

40/4

40/5

10/1

20/2

60/6

80/8

Содержание компонентов, мас. ч

Вода Торф Щелочной ком(на су- понент (из хое ве- расчета «a щество} fOOX-ную щелочь) 1397469

Продолжение табл.2

Состав реаген та

Водоотдача (фильтрация) бурового раствора Ф при

КоличестТип раствора

Динамическое напряжение

80 С 20 С сдвига

7,, Па

9 100/10

75,0

80,0

14,5

10 50/5

48,0

16,0

0,8

11 50/2,5

12 100/5, О

13 80/4

12

0,2

14!

0,5

О

8,0

80/8

40/4

11,0

27,0

0,5

38,0 0,8

17,0

40/4

40/4

8,0

0,7

14

40/2

40/4

Раствор нестабилен О

20/2

0,4

3,8

24,0

50/S

0,7

so/s

20,0

0,5

so/s

36,0

50/5

Раствор нестабилен

П р и м е ч а н и е. I тип раствора — техническая вода, II тип

О,ЗЖ-ный водный раствор КИЦ вЂ” 600+10% NaC1, III тип — 10X-ный раствор каолина в воде, содержащей 10Х NaC1 + 0,4ГПАА + 10K T-80 (эмульсионный) ф3

Таблица ..3

Сос ьтель фильтраосле прогрева и 180 С

Полностью отфильтровывается

1

Полностью отфильтровывается во введенного реагента, от массы бурового раствора на сухой торф

Пластическая вязкость р, мПас

Статическое напряжение сдвига

Q„

1397469 8

Продолжение табл.3

Раствор 7+5X

МИН-1 18

Раствор 13+5X Полностью отфильтМИН-1 ровывается

Составитель Л. Бестужева

Техред А.Кравчук. Корректор И.Муска

Редактор Н. Гунько

Заказ 2564/25 Тираж 646 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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