Реагент для обработки бурового раствора
Изобретение касается бурения скважин. Цель изобретения - повышение скорости растворения реагента. Реагент содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%: метакриловый сополимер 65-78 нитрилотриметилфосфоновая кислота 2-10 щелочь 20-25. В качестве метакрилового сополимера реагент содержит метас, лакрис и М-14. Приготавливают реагент путем смешения ингредиентов в порошкообразном виде. 6 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„BU„„1505957 А 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (21) 4262983/23-03 (22) 18.06.37 (46) 07.09.89. Вюп. У 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) С.А.Гарьян, P.Á.Èàëõàñbÿí, Л.П.Кузнецова, Н.A.Hàñþêîâà, А.А.Чивяга, Л.П.Вахрушев, А.F..Êóëèкова и А.И.Пеньков (53) 622.243. 144.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 6(>3710, кл. С 09 К 7/02, 1976. Авторское свидетельство СССР У 1098951, кл. С 09 К 7/02, 1982. Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. — М,: Недра, 1979, с. 73,82. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель Н3о6pe evrts — повышение скорости растворения реагента. Реагент включает следующие ингредиенты, мас.Е: Иетакриловый сополимер 65-78 Нитрилотриметилфосфоновая кислота 2-10 Ц|елочь 20-25 Приготавливают реагент путем смешения ингредиентов в порошкообразном виде. Пример 1.Иетакриловый сополимер-метас, нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ) и гидроксид натрия загружают в шаровую мельницу и перемешивают д.1 образования однородной порошкообраэной массы. Количество реагентов в граммах соответствует процентному составу реагента в табл.1„ 2 (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение касается бурения скважин. Цель изобретения - повышение скорости растворения реагента. Реагент содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.7: метакриловый сополимер 65-78; нитрилотриметилфосфоновая кислота 2-10; щелочь 20-25. В качестве метакрилового сополимера реагент содержит метас, лакрис и И-14. Приготавливают реагент путем смешения ингредиентов в порошкообразном виде. 6 табл. Для обработки бурового раствора приготовляют 5Х-ные водные растворы полученных реагентов. Для этого 5 г реагента, сос.тав которого соответствует табл.1, помещают в химический стакан емкостью 250 мл, снабженный мешалкой, приливают 95 мл воды. Перемешивание ведут до полного растворения в течение 30 мин. Растворы известных реагентов приготовляют по известной методике. 5 г полимера вначале заливают 62 мл (2/3 расчетного количества) воды и после перемешивания в течение 30 .мин добавляют щелочь (1,5 г) и остальное количество воды (31 мл). Затем смесь перемешивают до полного растворения полимера в течение 1 ч. Величина рН 57.-ных водно-щелочных растворов находится в пределах 9-10. 3 150595 Пример 2. Для испытания реагентов используют пресный и минерализованный (NaC1 в количестве 10X) буровые растворы. Для приготовления растворов используют бентонит, предварительно гидратированный и диспергированный, акриловые полимеры (М-14, метас, лакрис) и реагенты, приготовленные в соответствии с примером 1. Пресный буровой раствор приготовляют следующим образом. 350 г бентонитовой пасты 207-ной концентрации и 625 мл воды перемешивают на механической мешалке в течение 30 мин, затем добавляют 100 г 5Х-ного раствора полимера, приготовленного в соответствии с примером 1. Перемешивание проводят до полного растворения реагентов в течение 3 ч. 20 Данные растворимости реагентов приведены в табл.2. Для приготовления минерализованного бурового раствора 350 г бентонитовой пасты 201-ной концентрации и 25 525 мл воды перемешивают на механической мешалке в течение 30 мин, затем добавляют 100 г 5Ж-ного раствора полимера, приготовленного в соответствии с примером 1, и 100 г NaC1. 30 Перемешивание проводят до полного растворения реагентов в течение 3 ч. Параметры этих растворов определяют при комнатной температуре и посо ле термостатирования при 200 С в течение 6 ч. Качество получаемых реагентов, кроме растворимости, оценивают по показателям ингибирующей (П) и диспергирующей (Д) способности раство- 40 ра, а также по общетехнологическим параметрам обработанного раствора. Для определения технологических параметров буровых растворов используют стандартные приборы (РД 39-2- 45 -645-81). Ингибирующую (увлажняющую) способность бурового раствора определяют по методике, приведенной в РД 39-2-813 †. Методика определения диспергирующей способности заключается в следующем. Образец глинистого материала размельчают и просеивают через сито размером — 4 + 10 меш (5-2 мм) ° Вводят в буровой раствор объемом 350 мл залитого в сосуд емкостью 0,5 л 50 г полученного глинистого материала. Обкатывают его во вращающемся термостате в течение 8 ч. После этого эаливают полученную суспензию в сито (0,55-0,65) и .промывают водой для удаления мельчайших глинистых частиц. Остаток высушивают и взвешивают. Показатель диспергирующей способности (D) вычисляют по формуле: ш у — mg D — — — — — — 100 Х 1 о где ш — масса глинистого образца до 1 обкатывания, r m — масса глинистого образца, оставшегося на сите после обкатывания в буровом растворе; r. Влияние реагента на основе метакрилового сополимера И-14 на буровой раствор показано в табл.3 сополимера метас на пресный буровой раствор в табл.4, сополимера лакрис на пресный буровой раствор — в табл,5, сополимеров метас, лакрис и И-14 на минерализованный буровой раствор — s табл.6. Как следует иэ анализа табл.2-6, данный реагент растворяется в 3-4,5 раза быстрее, чем известные. Кроме того, буровые растворы, обработанные КР1, КР2, КРЗ, имеют наилучшие показатели диспергирующей и увлажняющей способности. Наряду с этим растворы имеют наилучшие значения вязкости, статического напряжения сдвига (CHC) и фильтрации. Уменьшение содержания НТФ до 17 (КР1) не обеспечивает требуемых значений общетехнологических параметров, а увеличение НТФ до 12Х (KP5) нецелесообразно,так как не происходит значительного изменения свойств бурового раствора. Использование реагента позволяет исключить трудоемкую операцию щелочного гидролиза при одновременном снижении затрат времени на приготовление реагента, упростить технологию приготовления буровых растворов (возможность ввода реагентов в сухом виде), снизить рН бурового раствора, повысить термостабильность бурового раствора за счет уменьшения щелочной деструкции при нагревании. Формула изобретения Реагент для обработки бурового раствора, включающий метакриловый сополимер и щелочь, о т л и ч а ю1 05957 щ и йся тем,,что,,с целью повышения скорости растворения, он дополнительно содержит нитрилотриметилфосЖоновую кислоту при следуюшем соотношении ингредиентов, мас,7: t1етакриловый соиолимер Нитрилометилфосфоновая кислота 61елочь 65-78 2-10 20-25 Т а б л и и а 1 Компоненты реагента, мас.7 Реагент Na0H НТФ 11етакриловый сополимер Т а б л н ц а 2 рН 57-ных растворов полимеров Количество щелочи, необходимое для растворения, 7. Реагент 20-30 20-30 КР1 КР2 КРЗ КР4 КР5 Метас М-14 КР1 КР2 КРЗ Растворимость в воде 78 71 2 12 Время рас творения, мин 20-30 20-30 20-30 23 19 10 5 11,0 7,05 7,25 7,4 1505957 Л л Л а И л о л 1, î 1 с: 5и 0 О" 01 Р.О и Ц 0 Л о сЧ о о л Л о сЧ с»4 С 4 О сЧ Л Л со с 1 CV сЧ Л С4 и е Йе cd Р О с4 Е сб А О 0 0 Х 8Е сч л И Р СО И Р О а3 Х Я 1 с0 Е» О Ж U Ф 0 0 10 . 5 О О сЧ лс0 Рл Р О cd с 1 6) Ф О «Ч О О 00 + Р Л Ch» lrl Л A Е E cd О 0 Р. 0 0 1» Ж Р\ E E С. 0 О И И О О л л O Oq О X Р 0 с» Р Р, Х 2 14 Р Е» 0 ф Р Р, lO cd О Э х И О Ф м Г» О 1„ О Ф Ел 00 сч с 3 сч Л Л Л Л аО И с сЧ с» с 1 Yl 1 л сО И О И л л л Л Р Р 0 Р И 0 Ch И СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ Ь О С СЧ Л Л Л Л Л Л Л а Л ° Л Ф Ch CO CO СО СО СО 00 0 00 00 00 » О О О О 0 О О О О СЧ Л Л Л Л Л Л Л Л Л ° Л ИИИ- 1 С»1 ИИ ф» Р О с 1ОО ОИ -с )Ф -Ос РЛСЧИСЧС Ch СЧС ООЛ»ЛИЛИОИИ О С 1 С Ъ СЧ СЧ ° е,Р е ИИИИИИИИ ОООООООО Л Л Л Л Л Л Л Л оо оооооооооо счо счосчосчосчосчо сч сч сч сч сч "4 ° N K N И ) 505957 л Ф 1 ! ! О Со Л Л о о CV л С \ СЧ сО л С Ъ СЧ о л л СЧ О л СЧ И СЧ СЧ СЧ оо CV С Ъ и сп CO ОЪ оо СЧ р О с0 л СЪ И ! ! il— Ц о Х X ! Е- 4 с! рхо (е CCj л с! f p,u X cog Х О СЪ вэо Ф Р Н х е 1 ж 1О о ! Ю\ о с! Л I о Ф <л о е Л о е Се о и L о Р л 1О 3 ! Р, Х ! 4 л в! t О Со W СЧ СЧ <Ч Л Л Л Л л Л со И О Ф с ) Yl ("\ Ф С Ъ О ОЪ л л Л л л О Л О О ОЪ О N - CV - (Ъ СЧ О СЧ С Ъ СЧ л л л л a a a л а л 00 00 СO СО С0 00 ф CO СО 00 ОИОЛф ОООИ ООО л л л л л л a a л л л л Ч0 (-. И И И И О И О И О О <Ч И О ф О О сЧ С Ъ 1 СЧ (мЪ л- СФЪ ф 0П ОИОСЧОО ОГ СЧ <Ч И И И И (Ч И Л СЧ И И О С Ъ е сЧ О с О И И ф О ИИИИИИИИИИИИ оооооооооооо a a a л a a л л л л л л! ! ! оооооооооооо I счосчосчосчосчосчо ! СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ ! и (с сЧ сЪ И! г 1505957 m m а л л л 1 СЧ Ф СЧ сЧ 1 Ф с 1 са) с ) с ъ 1 а ф л л 0П а с 1 с 1 1 сс W О В л Со л л л л л л в л 10 о ла л л и л в О с» О 9 > сч СЧ О Л сс1 ОФл 01 с 4 са\ О О Л 00 Ю - л СЧ О 0 О СЧ с 1 Ul СЧ О а- СЧ 00 Оа О- по С 1 а- Ф Л Ф СЧ - с с сЧМ О в сО л с» О CL Х О Cd o Е О О Р f» Х O. О Э С! в а в В9 ф Р О Ф f» О ф Х Х О Ф Х Г» 1„ О Х х Ю 1-ч л о u g О 1 1 — 1 а О с Ъ с СЧ СЧ СЧ Л - СЧ л е в а в л л е е в л л 0 Ф 00 СО СО 00 00 СО 00 СО СО 00 O GOO OOO л л л л л в л с 1 с 4 - О са) СЧ С 4 СЧ С 4 С 4 CV СЧ CCL СЧ Ю О О С4 СO О CO - 00 в в а в л а л а в в л л с 1 Ф с 1 4 «» са1 -Ф с 1» са1 Ф О ф С 4 О О 0 Л О Л О с ) Ch Л ° 00 С ОС CCL е-Ю Ю Х а СЛ 01 Eri Lrl Ln Irl Lri In Л Ln Ln Ln ОООООООООООО л л л л в л л л л ° л л OOOOOOOOOOOO 1 СЧ О сЧ О СЧ О СЧ О С О СЧ О 1 СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ С-4 ! О Х 9 с4 с") с\ 1505957 »сСЧeVВ ° В В В В В 00 00 ф ф ф 00 CO ° f4 а л л О Л -О а а л 00 00 00 СО 00 CO 00 Р 1 о !" m1 т 1 !» 1 О ! и e 00 СЧ СЧ M а а л л Л ЛИсС1 О СФ о Ю ОФ. N ФСФ ФСФ СЧ О И ССФ СЧ CV ЛфЛСЧф C»C - СЧ МЪ Ф О1 Ф- Л л СЧ СЧ СС Ф С Ъ CV СО С»С 00 О 00 ° Ю CO -СЧ ФС1 О СЧ С"1 - Фcd I 0 Р, Хь t» СФ 0! л Р tJ Х 1 Э О Х 1 1» X cd I Х о c0 I! Cd Р 1-, !Cs Х Э Ж М О Х Х 1 O Р dl .3 Х О Э О Е и CJ Х о - 51 11 О Cd 1 f Э 1 Х ° — 1 I Е 1 1 ° Ф» 1 I Е I Х I 1 1 1 1 Ф- CV СЧ СФ! СФ Ф CV ййййййй СЧ СЧ СЧ»d »d ul СС Ф Х O I X l0 ) о 3 1 t CO 1 о Э I 5 1 — о Э! ю и! % I ° 1 dl 1 о I V Э hC I э1— С» ) Х У О Э I -! Н I (О 1 О CO O О СЧ О О CV Ф ФО л л л л л В В В В а О СС1 ФО ФС1 ФФ И СФ1 СС1 Л О Q СЧ Vl Ф О СЧ О Л lh Л ФГ\ Ю ОЛ а О ЛС Л О О СОВ СС ОООООООООО ОООО СЧ O СЧ О СЧ О СЧ О СЧ О СЧ О СЧ Q СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ CO 00 00 CO СО 00 CO СО 00 00 Ф Ф 00 CO а а ° ° а а В а В а а а л В О О О О О Q О О О О O О О О
