Буровой раствор на углеводородной основе

 

Изобретение относится к составам промывочных жидкостей, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин. Цель - снижение фильтрации раствора при повышенных температурах (до 200°С), при одновременном повышении его устойчивости и структурно-механических свойств. Буровой раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.% нефть или дизельное топливо 54,0-56,0, органофильный бентонит на основе алкилбензилдиметиламмоний хлорида 6,5-7,0, шинный регенерат, получаемый термомеханическим методом при восстановлении покрышек 3,0-5,0, барит - остальное. Технология приготовления бурового раствора заключается в получении глинистой суспензии с последующим вводом предварительно измельченного и замоченного в дизельном топливе при 150°С шинного регенерата и барита при интенсивном перемешивании. При набухании шинного регенерата при высоких температурах его олеофильные компоненты взаимодействуют с органоглиной. При этом образуется сопряженная полимерглинистая структура, что снижает фильтрацию. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК а) 4 С 09 К 7/06

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

t (21) 4382228/23-03 (22) 1 7 ° 1 2. 87 (46) 23.10.89. Бюл. У 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт .буровой техники (72) Ю.Ф. Логинов, Н.Л, Радковец, Л,П. Сергиенко, И.3. Файнштейн, К.Ш,Овчинский, Н.М.Касьянов и Н.В. Голубев (53) 622.248.144.3 (088.8) (56) Мискарли А.К, и др. Исследование структурно-механических свойств органоглинистых промывочных растворов на углеводородной основе. Сб.

Научные основы получения и применения промывочнь|х жидкостей и тампонажных растворов. — Киев: Наукова думка, 1977, ч. II с.100-103. (54) БУРОВОЙ РАСТВОР НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ (57) Изобретение относится к составам промывочных жидкостей, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин. Цель — снижение фильт. рации раствора при повьппенных темпе-

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности .к промывочным жидкостям, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин, а также к бурению оценочных скважин с отбором керна с естественной водонасьпценностью, Целью изобретения является снижение фильтрации раствора при высоких температурах (до 200 С), при одновременном повышении устойчиво„„SU 151 486 А1

2 ратурах (до 200 С), при одновременном повьппении его устойчивости и структурно-механических свойств. Ry.ровой раствор содержит следующие компоненты при их соотношении,мас.Х.: нефть или дизельное топливо 54,056,0, органофкльный бентонит на основе алкилбензилдиметиламмоний хлорида 6,5-7,0, шинный регенерат, получаемый термомеханическим методом при восстановлении покрьппек 3,0-5,0, барит — остальное. Технология приготовления бурового раствора заключается в получении глинистой суспензии с последующим вводом предварительно измельченного и замоченного о в дизельном топливе при 150 С шинного регенерата и барита при интенсивном перемешивании. При набухании шинного регенерата при высоких температурах его олеофильные компоненты взаимодействуют с органоглиной.При этом образуется сопряженная полимерглинистая структура, что снижает фильтрацию. 1 табл. сти и структурно-механических свойств раствора, Буровой раствор включает нефть или дизельное топливо, органофильный бентонит на основе алкилбензилдиметиламмоний хлорида, барит и шин ный регенерат, получаемый термомеханическим,методом при восстановлении покрьппек, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

1516486

54,0-56,0

6,5-7,0

20

30

Нефть или дизельное топливо

Органофильный бентонит на основе алкилбензплдиметиламмоний хлорида

Шинный регенерат, получаемый термомеханическим методом при восстановлении покрышек 3,0-5,0

Барит Остальное

Средний состав шинного регенерата, ыас.7,:

Каучукоподобное вещество 38

Сажа 19

Пластификаторы 35

Наполнители 8

Плотность шинного регенерата 1 1501250 кг/м, массовая доля летучих веществ 0,57, массовая доля эолы 5,0Х, массовая доля мягчителей (в ацетоновом экстракте) не более

28,03., вязкость по Муни 20 — 37 ус,ед,, мягкость 2,5-3,6 мм, эластичное восстановление 1,15+0,45 мм, условная прочность при растяжении 5,39 МПа, относительное удлинение не менее

350/",, Снижение фильтрации обусловлено тем, что при набухании шинного регенерата в условиях высоких температур происходит взаимодействие его олеофильных компонентов (каучукоподобного вещества и сажи) с органогпиной с образованием сопряженной полимерглинистой структуры.

Буровой раствор готовят следующим образом.

К дизельному топливу или нефти при 20 Г прибавляют оргaHQAHJIbHbIH бентоннт и интенсивно перемешивают в течение 30 мин (на миксере типа

"Воронеж" )„ В отдельной емкости растворяют в дизельном топливе при

150 0 предварительно измельченный и замоченный в течение суток в дизельном топливе шинный регенерат, который вводят затем в раствор органофпльного бентонита в дизельном топливе или нефти и гомогенизируют в течение 30 мин. К полученному раствору прибавляют баритовый порошок и перемешивают 20 мин.

Пример. К 264,6 г(30 мас.7) ди з ельног о топлив а или нефти при

20 Г прибавляют 60 г органофильноо

rn бентонита и перемешивают в течение ЗО мин на миксере типа Воронеж".

В отдельной емкости растворяют при

250 С в 227,4 r (25,8 мас.Х) дизельного топлива или нефти 30 г (3,4 мас.7) предварительно измельченного шинного регенерата. Полученный однородный раствор шинного регенерата в дизельном топливе или нефти вводят в раствор органофильного бентонита в дизельном топливе или нефти и гомогенизируют в течение 30 мин, прибавляют 300 г (34 мас.Х) баритового порошка и перемешивают 20 мин.

Полученный раствор имеет следующие технологические параметры: удельный вес 1,25 г/см, условная

20О вязкость по малой воронке T = 24 с

1ОО Э статическое напряжение сдвига

180/210 дПа через 1 и 10 мин фильт3 ь рация на BM 60 см (раствор 3, о табл.1), фильтрация при 200 С на приборе П-200 ВНИИБТ после термостатирования в течение 2 ч О см, стабильность Ap = 0,00 г.

Аналогично готовят буровые растворы с другим соотношением компонентов.

Гостаны полученных буровых растров и их технологические параметры приведены в таблице.

Как видно из таблицы, оп тимальное количество органофильного бентонита, необходимое для создания коллоидной системы, термостойкой до о

200 С и сохраняющей седиментационную стабильность и минимальные значения фильтрации О см за 30 мин, 3 составляет 6,8 мас.Х (раствор 3)

Снижение концентрации органофильного бентонита менее 6,5Х (раствор 1) приводит к получению раствора, имеющего величину седиментационной стабильности больше допустимых значений (0,06 г). Увеличение концентрации органофильного бентонита приводит к получению растворов, имеющих слишком большие значения статического напряжения сдвига.

Для шинного регенерата, вводимого в раствор для снижения фильтрации, оптимальным является содержание 3,4 мас.Х (растворы 1-5), снижение содержания шинного регенерата менее 3 мас.Х (раствор 6) приводит к увеличению фильтрации как при

5 1

20 С (до 4 см ), так и при 200 С о (6 см ) . Исключение шинного регене 3 рата из состава раствора приводит к резкому увеличению фильтрации при

20 С до 12 см и до 18 см при 200 С, Увеличение концентрации шинного регенерата более 5 мас.Х не приносит положительных результатов и нецелесообразно, Формула изобретения

Буровой раствор на углеводородной основе, включающий нефть или дизельное топливо, органофильный бентонит, модифицированный алкилбензилдиметиламмоний хлоридом, и барит отличающийся тем, что, с целью снижения его фильтрации при повышенных температурах при одно15

3,0-5,0

Остальное

516486 6 временном повышении его устойчивости и улучшении структурно-механических параметров, он дополнительно

5 содержит шинный регенерат получа1 . емый термическим методом при восстановлении автомобильных покрышек, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Нефть или дизельное топливо 54,0-56,0

Органофильный бентонит на основе алкилбензилдиметиламмоний хлорида 6,5-7,0

Шинный регенерат, получаемый термическим методом при восстановлении автомобильных

20 покрышек

Барит 1 16486! 1

1 cd ! Е» р о

Х E 5

0! В 3

uzo

Д О,О

Х Ф ((! (О 2 2

2 (C

Ф О О С О О Ф О O O < O O

0 О О O О О О О О О О О О С 0 О О Ю O С O л в л е е а е в л е в а в в в а а а а ° е

О О О О О О O О 0 О С О O C 0 С C С O О O

Х О

ХМ О

0 (б cd О (0 О

Д л и g Р

6 0

С0

О О 0 О С О О О О О О О С О О Ю С О с 1 (4

Х

cd

Х

О в

СЧ

О О 0 О О C C С C с 4 0 С O O 0 < О О O

Ц

О

О

О

Х

I (0

Х

СЕ д О

I ((4

Х (.4

Cl cd 04 (б (Е! С! (0 (б О 0Е ««

Е» Х IC 0 о о а

СЧ

00 (° в О

С СЧ

OL И

С 4 (Ч4 М Л

О О О

0С О

N М

О О (Ч (4 (4 (4 М СО Ctt

СЧ (4 СЧ СМ

Л Л

ОО (О

СО О L/l

N C4

Д

Ц

О

Х

О

Д 3 о

0". 0 Е-) О (О ЕС

И

О О Q N cO О1 О в О C«N И И О «о 00 CCL М

М И (4 N С 4 N N C»l И С4 N N С4 М С 4

1 Д л

О О О о

LCl L/l И) И И И И И И И И И И И И И И И И И

СЧ N N N СЧ СЧ N СЧ N N N С 4 N С 4 N СЧ С 4 СЧ С 4 СЧ С 4

° л ° а в а в в л а а ° е ° a л а л а л °

»»о »о ч «о ч3 о «о чс б »» » б «о»»

ММММ(1С 1ММММММММС \МММС 1ММ

Е» (d а

О Я .О

С4 Х

Х

Cl Х

Ро B

1. о C о С C 00 C O О N < О < О 0 СС О 1 С С 4 л в а в а в a a a в л a a л a a a в

М М С М M СЧ М М И И М М М М М (Ч М М И И (во о с3 I (0

Ю

Q

Х (4

Х

Х

О, С С»

М И СС С (Ч СО СО Ф ф 00 М И СО О (Ч С0 CO СО СО 00 00 л л л а а л ° л в в ° ° л л ° а л л л л л

Ч0 О "О ((О (О М Ю О О "О О Л С О О О О .О Ч:) Е»

1 Х

Cl )

Е»

Ео O

Cl a

Х а

O (0 !

»

С;1

Р-( (ЧМ1И ОЛФФОСЧ

О \ iО Л 00

Ф О

СЧ

О

cd U

Е 0 (4 О

О О (4 а

С4 Х!

1- а1

ХI а(о

Е» Ю

04 СЧ!

Х 1

cd g I а а1

cd t»1

1 I

З

О

04 (01

y O!

1» О!

О 1» l

Х о а

Х Х!

Х I (Ll

Е-(а

О

Ш

I

Х

Е»

О

С3

ОCOОNО cO»о iОCO

О О ИФ О 0

N N СЧ М N N М М N

«. » «

С сч 0 О Ф < 0 сч < с 4 О

ИLOCOО CCLNcOCC N O

С0 С 4 М с 1 И СО С CC»d (Ч 00 СЧ C М И 00 С СЧ 0 С4 ф С4 С

° в а л в ° в л л л л е л л а ° а ° л О О О ОИ О ОИ »101О О((О .О И о

И И И И1 И И И И И И! И И И И1 И И И И И

Оъ

И г»

f» O

О О

0! О сс 1»

Ct О

Х сч о Р

O «» Х

cd

ЕС

Cf

O а

Х

04

Е»

4- (0