Реагент для обработки бурового раствора

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовьк скважин. Цель повышение эффективности реагентов в части улучшения структурно-механических свойств и снижение прихватоопасности бурового раствора за счет улучшения свойств фильтpaщ oннoй корки при одновременном снижении энергоемкости его приготовления. Реагент содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: кожевенная пыпь 10,0-12,0; гидрокснд натрия 0,5-1,5; хлорид натрия - 150-1,5; вода - остальное . Кожевенная пьшь - это тонкодисперсный порошок,, образуется при шлифовании кож,- При приготовлении реагента в емкость, снабженную мешалкой, загружают пыль, хлорид натрия и водз ный раствор гидроксида натрия и пере- ® до пол1 чения однородной дисперсии . Добавка данного реагента в буровой раствор улучшает комплекс его технологических показателей. 3 табл, (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4142712/23-03 (22) 03.11.86 (46) 23.01,89. Бюл, № 3 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" и Долинское управление буровых работ Производственного объединения "Укрнефть" (72) А.Н. Андрусяк, Л.Б. Склярская, И.С. Андрийчук и M.È. Рудько (53) 622 243 144 3(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 9869 17, кл . С 09 К 7/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 905260, кл. С 09 К 7/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 275925, кл. Е 21 В 21/04, 1970. (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО

PACTВОРА (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель—

„„SU„„3452835 А 1 повышение эффективности реагентов в части улучшения структурно-механических свойств и снижение прихватоопасности бурового раствора за счет улучшения свойств фильтрационной корки при одновременном снижении энергоемкости его приготовления. Реагент содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.Ж: кожевенная пыль

10,0-12,0; гидроксид натрия 0,5-1,5; хлорид натрия — 1 0-1,5; вода — остальное. Кожевенная пыль — это тонкодисперсный порошок. образуется при шлифовании кож.- При приготовлении реагента в емкость, снабженную мешалкой, загружают пыль, хлорид натрия и водный раствор гидроксида натрия и перемешивают до получения однородной дисперсии. Добавка данного ре тента в буровой раствор улучшает комплекс его технологических показателей.

3 табл, 1452835

О, 10-0, 14

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к реагентам, используемым для обработки бурового раствора, Цель изобретения — повышение эффективности реагента в части улучше ния его структурно-механических свойств и снижение прихватоопасности бурового раствора за счет улучшения свойств фильтрационной корки при одновременном снижении энергоемкости его приготовления.

Реагент содержит кожевенную пыль, гидроксид натрия, хлорид натрия и воду.

Кожевенная пыль образуется при шлифовании кож. Она представляет собой тонкодисперсный порошок (степень дисперсности колеблется в пределах 1-10 мк) плотностью 0,82 О,85 г/см . По химическому составу кожевенная пыль представляет собой смесь белков липидов (жироподобных веществ, присутствующих в кожном покрове животных), углеводов, Ферментов и минеральных составных частей (К, Na, Са, Р, Ре и др.). B состав липидов входят глицерин, воски, фосфолипиды, лецитины, стерины, жирные кислоты, углеводы представлены сахарами, полисахарами и полисахаридами. Примерно 80% сухого вещества кожного покрова состоит из белков (кол» лагены, альбумины, глобулины).

Реагент получают следующим образом.

В емкость, снабженную мешалкой, загружают расчетные количества кожевенной пыли, хлорида натрия, водного раствора Na0H. Смесь перемешивают в течение 60-90 мин без нагревания до получения однородной дисперсии.

Характеристика полученного реагента следующая:

Плотность, кг /м 820"840

Пластическая вязкость, Па с

Остаточная щелочность, % 0,14-0,16

В табл. 1 приведены данные, иллюстрирующие зависимость свойств реагента от количественного соотношения его ингредиентов; в табл. 2данные, иллюстрирующие эффективность 55 разных модификаций реагента.

Пример 1. К навеске кожевенной пыли в количестве 10,0 г (10, О мас. ) добавляют 1, О r (1,0 мас.%) хлорида натрия и 0,5 г (О, 5 мас. ) гидро ксида натрия, предва— рительно растворенного в 88,5 r (88,5 мас. ) воды. Смесь перемешивается без нагревания в течение 60 мин

1 до получения однородной дисперсии (реагент 3) .

П р и м e p 2. К навеске кожевенной пыли в количестве 11,0 г (11,0 мас.Х) добавляют 1,2 г (1,2 мас. ) хлорида натрия и 1,0 r (1,0 мас. ) гидроксида натрия, предварительно растворенного в 86,8 г (86,8 мас.%) воды. Смесь перемешивается без нагревания в течение 90 мин до получения однородной дисперсии (реагент 4) .

H p и м е р 3. К навеске кожевенной пыли в количестве 12,0 г (12 0 мас. ) добавляют 1,5 r (1,5 мас.X) хлорида натрия и 1,5 г (1,5 мас. ) гидроксида натрия, предварительно растворенного в 85,0 г (85, О мас.%) воды. Смесь, перемешивается в течение 60 мин без нагревания до получения однородной дисперсии (реагент 5).

Проведенными исследованиями установлено (табл. 1, реагенты 1,6), что приготовление реагента с соотношением компонентов-менее оптимальных значений не приводит к получению реагента требуемого качества (реагент 1), а при использовании ингрециентов со значениями более оптимальных для получения реагента наблюдается черезмерное повышение вязкости, динамического напряжения сдвига раствора, ухудшение структурных характеристик фильтрационной корки раствора (табл. 2, состав 9). Добавка реагента, полученного путам гидролиза в отсутствии хлористого натрия, способствует снижению водоотдачи, однако не обеспечивает улучшения остальных анализируемых технологических показателей раствора (табл. 2, состав 5). Так, несмотря на повышение абсолютных значений пластической вязкости (D $ ) и динамического напряжения сдвига (йс ), их отношение (d v/ и q ) характеризующее коэффициент коагуляционного структурообразования (К ), не удовлетворяет известным требованиям и меньше 1 (К = 0,83). Кроме того, в результате добавки данного реагента не отме1452835

Та блица 1 ики реагеита

0,07

820

0,8

0,3

0,06

О,!4

830

0 5

820

0,07

0,10

1,0

0,5

0,14

0,14

840

192

1 0

0,12

840

1э5

1,5

0,34

860

2,0

2,0

13 чают улучшения коркообразующих свойств раствора (табл. 2, состав 5), Получение реагента путем щелочно- го гидролиза в присутствии хлорида натрия исключает необходимость про5 грева реакционной смеси, это значительно снижает энергоемкость приготовления реагента.

Как видно из табл. 2(составы 6-8 с добавкой к буровому раствору данного peareHTa), наблюдается улучшение комплекса его технологических показателей. Наряду со снижением водоотдачи и повьппением коагуляционной устойчивости раствора имеет место образование более тонкой по сравнению с известным (табл. 2,составы

6-8 и 2-3) фильтрационной корки, характеризующейся меньшими значениями коэффициента сдвига. Это предопределяет расширение области применения реагента для бурения скважин и в интервалах залегания неустойчивых пород, а также для бурения наклонно направленных или искривленных скважин, условием успешной проводки которых являются ограничение площади контактирования бурильного инструмента с коркой, повьппение устойчивости последней к деформирующим воздей,ствиям.

В табл. 3 приведены результаты об35 работки реагентом малоглинистого и безглинистого буровых растворов, а также результаты обработки растворов отдельными компонентами, в т.ч. продуктом гидролиза кожевенной пыли в отсутствии NaC1.

Как видно из табл. 3, добавка немодифицированной кожевенной пыли может обусловить аэрацию раствора, ухудшение коагуляционной устойчивости и рост фильтрации (состав 5). Добавка NaC1 не ухудшает коагуляционной устойчивости, но вызывает рост водоотдачи (состав 6). Добавка кожевенной пыли, гидролизованйой в отсутствии NaC1, не обеспечивает снижения коэффициента сдвига корки и стабилизации коагуляционного структурообразования.

Формула изобретения

Реагент для обработки бурового раствора, содержащий отход кожевенного производства, гидроксид натрия и воду, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности реагента в части улучшения структурно-механических свойств и снижения прихватоопасности бурового раствора за счет улучшения свойств фильтрационной корки при одновременном снижении энергоемкости его приготовления, он дополнительно содержит хлорид натрия, а в качестве отхода кожевенного производства — кожевенную пыль, образующуюся в процессе шлифования кож, при следующем соотношении ингредиентов, мас.Е:

Кожевенная пыль 10,0-12,0

Гидроксид натрия О, 5-1,5

Хлорид натрия 1,0-1,5

Вода Остальное

1452835

43 ЮО gl Ф »

1Ч . Ф Ъ

Ю . Я о "л

Я

Ф

Ц C($

Ф3 4

Я а 4 охи

Я И

М Ф»

3 3

iI а

Ю»

+ +

ФЧ

II 1 1 а! 1М

Я

33ыЬу

3 ю ВЛ

3 е

Ф Фе

3) о Й

Я

Ь

g» . дФ ю о о» 4ч» ю 4 4 о

М Я Я Я O Я Я а Я л ер л ф с ю л л ie о в. о Ol Ch а» © ФЭ

6 ) а- С ) Ф4 М ° » а» ю» а а а а а Я в а Я о о о о о о е о о

Ю О а К) «ф Щ а а а а Я а а л Фч Ф Ф ) Фь Л Ol у» юа Ю Ъ ФЧ Э Ch

m сч es О4 о Я ° 1 а а я а а» а я л 4÷ t4 ФЪ СЧ ФВ th 3

Ck Ф Ф» ач Ф Ъ 3 о ъ о U% . и о а а а а Я а

° % е о Ф»

e o e а î е о о е а а а а Я а Я а а л е ю а иС В

Ф м о е» ФО е о в ео а м МЪ 1О М

° с A < ч> л 00 Ф

1452835 о

43

О м3 е а л л м3 О

O В ф о о а»a л, г

33

v v.

4l R

V 34О в о сч

О сЧ еч сч

O сч

С3а С3а сч о о о о

Ch

Ю ° Ь о о

4О О сч с 1

° » Ю о о с ъ

В В о

»ф

O ° о

Ф Ф о о о

В Ф о

Ф о о а

Ф Ф

»» Q

O ф

3 Р

D aa3»a

Ц Ф о о в В

О м3

Ю ° Ь

»ф

М3 О

@»

Саа с 1

Ф л

° В

С»3 СЧ ф сч а о о о

4С

О 3 В х в

ОХ О

Х Х О

Е О

333

„ ")РЕ

+ м Х, 4а м с.3 ф

44

34 к

+ х

1 ) фс И м1 Ч3 л сф л е3 л 4р

° C»I . с»3 с»3 С»3

CO ф »О

° ь В Ф В

Ю ° ю о о л о о

В O В Э о

° »

О м3 . О м3

° О Я с»3

3 о

О ф а ф Хф44

3 )» a3 3, )

1;"- Й», 3V 433V с3 ф ф 43 О ф

Ка а 3334333 а °

Ф о

° В В м1

О 333 д

G g

° е К о

Э R 43 х ю

О

° в 43

У

° а о и g а

° ° 4

44 ф

- F

М g

l4 й(в

33 х сч

4а а

44 v

О О

65 е в

3 43

Вс а 43

О О х х

О О

4»»сс