Буровой раствор
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для их промывки. Цель изобретения - повышение стабильности бурового раствора, уменьшение его вязкости при одновременном увеличении глиноемкости. Буровой раствор содержит следующие компоненты, мас.%: нефтепродукт 5-20,0 сложный эфир ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта 0,1-3,0 сульфат алюминия 1,0-4,0 карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) 0,1-1,0 вода остальное. При необходимости он может быть утяжелен до заданной плотности и засолен до требуемой минерализации. Первоначально готовят водный раствор КМЦ с сульфатом алюминия [AL<SB POS="POST">2</SB>(SO<SB POS="POST">4</SB>)<SB POS="POST">3</SB>]. Затем в расчетное количество раствора сложного эфира ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта в нефтепродукте при перемешивании вводят водный раствор КМЦ с AL<SB POS="POST">2</SB>(SO<SB POS="POST">4</SB>)<SB POS="POST">3</SB>, перемешивают в течение 5-60 мин. Повышение качества раствора (увеличение стабильности, снижение вязкости при одновременном повышении глиноемкости) обеспечивается за счет синергетической смеси эмульгатора КМЦ и сложного эфира ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта в присутствии сульфата алюминия. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
<511 4 С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 О-4 О
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4017001/23-03 (22) 05.11.85 (46) 15.04.89. Бюл. Р 14 (71) Московский институт нефти и газа им. И.M.Ãóáêèíà (7 2) И. А, Егорова, В .И. Иссерлис, Т.В . Федорова, Э. И, Исаев, В .Д.Городнов, E.À.Êoíîâàëîâ, В,Ю,Артамонов, В,Ф,Янкевич и П.Г,Дровников (53) 622. 243.144.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 907056, кл. С 07 К 7/02, 1982.
Мельников И.И. и др, Применение нефтеэмульсионного бурового раствора, стабилизированного эмульталом.—
Газовая промышленность, М, Недра, 1984, 9 10, с,14-15, (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для их промывки. Цель изобретения — повышение стабильности бурового раствора, уменьшение его вязкости при одновременном увеличении глиноемкости. Буровой раствор содержит
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам.
Цель изобретения — повышение стабильности бурового раствора, уменьшение .er o вязкости .при одновременном увеличении глиноемкости.
Буровой раствор включает нефтепродукт, воду, карбоксиметилцеллюлоsy, сложный эфир ненасыщенной высшей кис-
„„SU„„1472474 А 1.следующие компоненты, мас .1: нефтепро. . дукт 5-20,0; сложный эфир ненасьпценной высшей кислоты и многоатомного спирта О, 1-3, О; сульфат алюминия 1, 0-4, О; карбоксиметилцеллюлоза (KMU) 0,11,0; вода остальное. При необходимости он может быть утяжелен до заданной глотности и засолен до требуемой минерализации. Первоначально готовят водный раствор KMU. с. сульфатом алюминия (А1 (SO ) ) . Затем в расчетное количество раствора сложного эфира ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта в нефтепродукте при перемешгвании вводят водный раствор КМЦ с Al (SO ), перемешивают в течение 5-60 мин. Повьппение качества раствора (увеличение стабильности, снижение вязкости при одновременном повьппении глиноемкости) обеспечивается за счет синергетической смеси эмульгатора КМЦ и сложного эфира нена-сыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта в присутствии сульфата алюминия, 3 табл.
2 лоты и многоатомного спирта, сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:
Нефтепродукт 5, 0-20, О
Сложный эфир ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта 0,1-3,0
Сульфат, алюминия (А1,,80,), 1472474
Hp и м е р 1. Смешивают 10 мл
1Х-ного раствора эмультала в дизельном топливе с 90 мл 2Х-ного раствора КИЦ, содержащего 1, 5 г А1 ($0 ) .
Перемешивание продолжают в течение
5 мин. В результате получают буровой раствор следующего состава, мас. :
Дизельное топливо 9,9
Эмуль тал 0,1
Карбоксиметилцеллюлоза 1,8
А1г. ($0< 4 1,5
Вода 86,7
Пример 2; Смешивают 20 мл
2Х-ного раствора эмультала в дизельном топливе с 80 мл З -ного раствораКМЦ, содержащего 1,5 r A1<($0< )
ЗОХ NaC1 и 8 . СаС1 . Перемешивание .продолжают 5 мин, после чего буровой раствор готов к применению.
В результате получают буровой раствор следующего состава, мас. :
Дизельное топливо 19, 6
Змультал 0,4
Карбоксиметилцеллю.ло за 2,4
40
50
К арб ок с им е тилцеллюлоза 0,1-1,0
Вода Остальное
В качестве сложных эфиров ненасыщенных высших кислот и многоатомного спирта можно применять эмультал, пентол, украмин, а в качестве нефтепродуктов — нефть, дизельное топливо.
Буровые растворы готовят следую- 10 щим образом.
Сначала готовят водный. раствор
KNU с А1 ($0 ) . Затем в расчетное количество раствора сложного эфира ненасыщенной высшей кислоты и много- 15 атомного спирта в нефтепродукте при перемешивании вводят приготовленный водный раствор КИЦ с А1 ($04) . Перемешивание продолжают в течение 560 мин,, после чего буровой раствор 20 готов к применению. При необходимости он может быть утяжелен до задан"ной плотности и засолен до требуемой минерализации.
В табл.1 приведены данные испытания образцов буровых растворов с различным содержанием компонентов.
В табл.2 приведены результаты определения стабильности растворов по электропробою, 30
В табл.3 приведены данные испытаний растворов на глиноемкость.
А1 ($04) 1 5
Вода Ос таль кое
Аналогичным образом получены все остальные образцы буровых растворов, представленных в табл.1, Стабильность буровых растворов определяли по отстою. Буровые растворы характеризуются очень высокой седиментационной устойчивостью (выделение водной фазы не наблюдается в течение всего времени наблюдения—
50 сут), Вязкость бурового раствора определяют на приборе "Реотест-2". Пластическую вязкость определяют по формуле „,при = 243 с
2пл Рпл при 1 = 81 с
Js где — скорость сдвига, с .
Из данных, представленных в табл,1, следует, что введение в состав бурового раствора сложного эфира ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта позволяет уменьшить пластическую вязкость системы и .повысить седиментационную устойчивость системы и снизить расход нефтепродукта.
Введение указанного эмульгатора в ко- ° личестве менее 0,1Х не улучшает седиментационную устойчивость бурового раствора и не изменяет вязкость системы, а введение его более чем З существенно не оказывает влияния на увеличение стабильности и уменьшение вязкости, Из результатов, представленных в табл,2 следует, что буровые растворы обладают большей глиноемкостью так как при увеличении содержания глины до 12,5 вязкость эмульсии изменяется незначительно.
Результаты определения электропробоя полученных эмульсий (табл.2) свидетельствуют о высокой стабильности эмульсий.
Таким образом, использование синергетической смеси змульгатора КИЦ и сложного эфира ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта в присутствии сульфата алюминия,позволяет увеличить стабильность бурового раствора, снизить его вязкость при одновременном повышении глиноемкости.
Формула изобретения
Буровой раствор, содержащий воду нефтепродукт, карбоксиметилцеллюлозу, 5 l 47 2474 сложный эфир ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности его умень3
5 шения вяэкости при одновременном увеличении глиноемкости, он дополнительно содержит сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
5,0-20,0
Нефтепродукт
Сложный эфир ненасыщенной высшей кислоты и многоатомного спирта
Карбоксиметилцеллюлоэа
Сульфат алюминия
Вода
Ое 1-3,0
О, 1-1,0
1з0-4,0
Остальное.
Таблнца I ефтепродукт! Конц.
Раст вар
Плас тнч еская вявПоказателн СтаГнхьТ ность, Состав бурового раствора нефтепродук та
L КНЦ, Эульгатор 41 (60 )
Х внп 12
Ьода Т, Qa/(},о, Ф, сут
22 с дПа (см кость мПа с
86 7 53 0 15/15 О
1 Днз, топливо 9,9
44 32,0
I,8 Эмуль- О, 1 I, 5 тал
II
И
И
I 5
1,0
4,0
2,5
I 0 !
,О
1 0
I90
0,9
4р2
И
И
ll
И
И
I 0
1,0
Ii0 ю
4,0
2,5
4,0
2 5
О 1 к
О 1
О 1!
О, I Пентол
3,0 Пентол
1 5
О, 1 Украмнн
3 О к
1 5 нефть нефть
Днз. то
Днз.то
«И»
II
° I
«И» а
8 прзакерах 2 и 16 ведено 302 НаС1 н BX CaC1 °
Таблица 2 ок а эа тели f, уров ог о ра с тв ора
Состав бурового раствора
Раствор!
Al 2 (S04 ) 5 Н О УВ,ОО,, СНС,, СНС о, Ф, И а
Эмуль- КИЦ
Углевосм у с дПа дПа тал дородная фаэа
««
О 235
О 210
О 240
2 О 100
2,0 . 110
150 180
90 120
245 315
60 90
ЬО 150
82,0 52sO
93.8 48,0
70,0 т,к, 93,8 21,0
88,8 32
2,5, 1,0
4,0
1,5 1,5
0,1 0,1
3,0 3,0
0,2 1,0
0,2 10
12,5
5,0
20,0
5,0
10,0
2
4
: 2
4
Ь
8
jO
11
l2
13 !
16
17
18
l9
21
То не
И
И
И
И
II
И
И
И
И ч
«II »
19,6
5,0
20,0
l2,5
lOiO
10i0
10,0
I0,0
10 О
10,0
1010!
0,0
5,0
5,0
20,0 плнво 5, О плнво 20,0
l2,5
5,0
20,0
12,5
2,4
Oil
3,0
1,5
0,9
Эрl
0 1
0,1
0!
0 1
1,5
0,4
О,I
3,0
l 5
0,1 о,j
0,09
3,1
o l
0,1
1,5
0,1
0,1
0,1
О,l
3,0
1 ° 5
3,0
1,$
76,1
93,8
70I0
82iO
88,61
85,8
88,81
85.6
68,9
85,6
88,5
88,5
93,8.
93 8
93.8
50 0
70,0
B2i0
93,8
70i0
82,0
Капает
46 ° О
Капает
52
26,0
60iO
61,0
59,0
56,0
28,0
49iO
50,0
65,0
50 0
Капает
54
51
Капает
250/320 О
9/12 О
245/315 О
15/18 О
О/O 20, О
248/300 О
14/16 О
7/8 10,0 !
4$/200 О
-)
0/О 25,0
jO/l3 О
jj/j3 О
200/360 О
8/13 О
240/310 О !
3/17 О
Ь/!4 О
238/305 О
14/1 &. О
61 56,0
45 21еÎ
59 60,0
42 36,0
5,0
57,0 34,0
Эмульсня не образуется
41, . 36
20 ." 36,0
5Î,O 45,0
Эмульсия не образуется
3iO
4Э 24,0
45 26,0
42 38 ° О
44 19,0
60 57
40 32
48, 17
58 54
Э6 35
1472474
Таблица 3
Состав бурового раствора, мас.%
Раст вор
Показатели бурового раствора одержание глины (бентонит) КМЦ Al,(SO, ), Углеводородная фаза
Вода
Эмульал
CHC 1/1О ф э 3 с дПа см
2,5
),5
2,5
2,5 н. т. н.т. н.т.
Составитель Л, Бестужева
Техред А.Кравчук Корректор 0 ° Кравцова
Редактор !Н.Киштулинец
:,Заказ 1670/26 Тираж 630 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101
2
4
6
5,0
7,5
10,0
12,5
5,0
7,5
10,0
l2,5
12,5
12,5
12,5
12,5
10,0
10i0
10,0
10,0
1 5 1,5
1,5 1,5
1,5 1,5
1,5 1,5
0,2 1,0
0,2 1,0 .
0,2 1,0
0,2 1,0
82,0
8,0
82,0
88,8
88,8
88,8
88,8
52 О
52,5
53,0
54,0
32,0
150/180
153/189
162/195
170/200
60/150
210
О
О
0
2,0
2,0
1,8
1,8
