Эмульсионный буровой раствор
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам для бурения в сложных горно-геологических условиях. Цель - повышение ингибирующих свойств за счет снижения фильтрации и повышение минерализации водной фазы, седиментационной и агрегативной устойчивости раствора при солевой и сероводородной агрессии. Эмульсионный буровой раствор имеет следующее соотношение ингредиентов, мас.%: углеводородная фаза 5,0-15,0 карбонат кальция 6,0-14,5 хлорид железа (III) 5,0-12,0 оксид кальция 1,5-4,5 моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов 0,5-1,5 минерализованная вода остальное. Дополнительно буровой раствор содержит бентонит (1,0-2,5 мас.%). В качестве стабилизатора раствор содержит углеводородорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество на основе моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов. В качестве соли железа используется хлорид железа (III). Раствор позволяет качественно бурить скважины в сложных горно-геологических условиях, в неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях при проявлении сероводорода и углекислого газа. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.
COlO3 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHAM
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4492435/31-03 (22) 12.08.88 (46) 15. 12 .90. Бюл . N 46 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина (72) Л.К.Мухин, В.Л.Заворотный, Н.H.Åôèìîâ и Н.А.Гладких (53) 622.243.144.3 (088,8) (56) Харин Н.Ю., Тимошенко В.И., Реновал А.Б. Феррокалиевые буровые растворы с малым содержанием твердой фазы: Тезисы докладов V Республиканской конференции по физико-химии, технологии получения и применения промывочных жидкостей, дисперсных систем и тампонажных растворов. — Киев: Наукова думка, 1981, ч.J, с. 92.
Ангелопуло О.К. Минерализованные буровые растворы с кондеисированной твердой фазой: Автореф. дис. на соиск. степени д.т.н./ МИНХ и ГП . — М., 1981, с. 37. (54) ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам для бурения в сложных горно-геологических условиях.
Цель — повышение ингибирующих свойств
sa счет снижения фильтрации и повышения минерализации водной фазы, седиИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам для бурения в сложных горно-геологических условиях.
Цель изобретения — повышение ингибирукздих свойств, эа счет снижения
2 ментационной и агрегативной устокчивости раствора прн солевой и сероводородной агрессии. Эмульсионный буровой раствор имеет следующее соотношение ингредиентов, мас.X: углеводородная фаза 5,0-15,0, карбонат кальция
6,0- 14,5; хлорид железа (III) 5,012,0, оксид кальция 1,5-4,5, моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более
5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов 0,51,5, минерализованная вода остальное.
Дополнительно буровой раствор содержит бентонит (1,0-2,5 мас.7). В качестве стабилизатора раствор содержит углеводородорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество на основе моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов. В качестве соли железа используется хлорид железа (IIX).
Раствор позволяет качественно бурить скважины в сложных горно-геологических условиях, в неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях при проявлении сероводорода и углекислого газа. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. фильтрации и повышения минерализации водной фазы, седиментационной и агрегативной устойчивости раствора при солевой и сероводородной агрессии.
Буровой раствор в качестве ПАВ содержит углеводородрастворимое неионногенное ПАВ, а в качестве соли
1613475 увеличение его выше 2,57 нецелесообразно, поскольку это перестает оказывать существенное влияние на седиментационную устойчивость, а приводит лишь к нежелательному росту вязкости и структуры раствора.
Предложенный эмульсионный буровой раствор позволяет качественно бурить
10 скважины в сложных горно-геологических условиях, неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях при проявлении сероводорода и углекислого газа ° железа — хлорид железа (ZZZ) при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Углеводородная фаза 5 0-15, О
Карбонат кальция 6, 0-14, 5
Хлорид железа 5,0-12,0
Оксид кальция 1,5-4, 5
Углеводородрастворимое неионогенное
ПАВ (On-4, ПМС-200А, 0,5-1,5
Г КЖ- 94М, АФ-4 )
Минерализованная вода Остальное
Для повышения седиментационной устойчивости раствора при его утяжелении он дополнительно может содержать 1,0-2,5 мас./ бентонита.
Буровой раствор готовят следующим образом.
В 100 мл дизельного топлива при перемешивании вводят 80 r мела, а затем 400 мл 157.-ного водного раствора хлорида железа и 307-ного хлорида кальция, по окончании реакции добавляют 20 r извести и требуемое количество ОП-4 (8 г). После тщательного перемешивания на смесительной установке "Воронеж" замеряют показатели свойств раствора.
Перед утяжелением в раствор вводят при перемешивании требуемое количество бентонита (8 r), а затем барит.
Ингибирующие свойства оценивают по коэффициенту разупрочнения образца саригюхского бентонита в растворе.
Результаты лабораторных испытаний по выбору граничных значений компонентов и для различных ПАВ, углеводородов и солей для минералиэации приведены в табл.1. Показатели свойств растворов полученных на ОП-4 и неонол
АФ-4 идентичны.
Как видно из табл. 1 и 2 эмульсионный раствор обладает лучшими ингибирующими свойствами по отношению к неустойчивым горным породам. В отличии от прототипа раствор утяжеляется баритом, сохраняет седиментационную и агрегативную устойчивость при бурении солей и горизон тов, со- 50 держащих агрессивные газы СО и Н Б.
В табл.2 приведены данные по обоснованию граничных значений бентонита.
Уменьшение бентонита менее 1,07 приводит к снижению седиментационной 55 устойчивости бурового раствора, а
Формула и з обретения
1. Эмульсионный буровой раствор, содержащий углеводородную фазу, стабилизатор, соль железа, карбонат кальция, оксид кальция и мннерализованную воду, отличающийся тем, что, с целью повышения ингибирующих свойств за счет снижения фильтрации и повышения минерализации водной фазы, седиментационной и агрегативной устойчивости раствора при солевой и сероводородной агрессии, он содержит в качестве стабилизатора углеводороцорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество на основе моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля с числом оксиэтильных групп не более 5 или кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов, а в качестве соли железа — хлорид железа (1Т?) при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ж:
Углеводородная фаза 5-15
Карбонат кальция 6,0-14,5
Хлорид железа (ZZX) 5-12
Оксид кальция 1,5-4,5
Мо ноал килфе нило вые эфиры полиэтиленгли" коля с числом оксиэтильных групп не более 5 или углеводорастворимые кремнийорганические жидкости на основе полиалкилсилоксанов 0,5-1, 5
Минерализованная вода Остальное
2. Раствор по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что.он дополнительно содержит 1,0-2,5 мас.7. бентонита.
1613475
cn cQ Ф (1
Cg СЪ С Ъ С.Ъ
О СО-О ОИ -Ъ
С 4 N С Ъ СФЪ»Ф 1»Ъ <Ъ
СФЪ !
М - -- И
- И И в в в а оооо
СЧ О СЧ СЪ И О СО
И .Ф И И И И л a a a a в а
О ОООООО
И
N а f о
1
a o cn o л л в о о о сп О И И С Ъ О
a a е е л л О л О л - О
О в
cd !
С х иИИ Э
ЮЮО Й
Э
K О о л
1-
Э и
I 1 о=
1- I !
1 о а
I x
1Х о ф и! Я ! о
ИИИ
В в а оо-о сии в в л
О ОИОООО
С Ъ О1 Сч
ИСЧ СЪ
ООИ
СФЪ С 4 СЧ о
Ю 1
Оо
И 4 СЧ л и ьи
Ьб О О а
N СЧ О сО
ЮЮ в O
СЧ N
o o
СЧ
СЧ N о о
О ОЪ
СФ) N
ОО
Ф СО оoz
00 С Ъ СЧ
Сч СЧ
Ю о
X а ТФ
С4 1 и и
М A о О О а В
С 4 N О О ол
ЭИ к м
" 5
5 х а х
Э cd cd I х Pl tf 1
Уеф
° -4 и с4
v v
1б °
СО. О î е ф
Nu ъО О О в
СЧ СЧ О О
ИИ О О а В В в
NNNN
ИИОО
I е
I ф оооо
ИИИИ
< Ф о X
1 о 1
° Ф
Ф î л
I 1 х х
1 I х х
o o
СЛ NCn c4W W с4О c4 O хихихх оо
I х
1 1 х х оо
\Ф С
1 х 1
1 х х !
С Х
f & о о сО 1O
Э ф о а сО Ю о о х х !
С hC
I» f о о
1О Ю ф а О, lO cO о о
И И 4 и у в ф
cd
F и о и л л в е л в
° Ф
CCc Oc л а
СЧ N
ОЪ
С 4
О СЛ л в
ИИО ОО ОЪ
° ° ° ° ° °
N N Сч СЧ
Сч Сч
ЭЭЭЭ
С 1 ииии оооо
1 Х Х Х
1 ФСЪ
Ф4 ! v
1 Э
1 ЬФ
° в а в
СЛ Ch О1 О\
ОО О-- -- в а л a a в
N N Оъ Ol CCc Ch
Ф
° °
° ° !
» х
1 ФЪ ! о
О О
Ф °
К Ф»
ИИ оооо х х х и О О О
a ° в
Л В
Ф и
Lll
P A о о ф ф
i» и и
С!! ф
С4 Р4 а а о о ф ф
Е 1и и ф ccl
С!Ф 04
I
1 !ч
I
М
Е»
3 х
o e л в
И СЧ а а
СЧ N в
СЧ оо л а
ИИ
a ° В
СЧ С 4 С 4 лсОО ОС 4 С Ч
С!! 1
О, 1
1 о
С о ф I ю l
1 о
С» 1 о х х I
О х 1
u I
М I о о х
Щ
Фх о ф х ф
cd о о а и
1 >э
1 —.
l 1 е
1 Ь4
1 — ——
1 С Ъ! е ф въ
1 — — — Ф
I Э о х х
Э
СФ о х о
1 Э х
I ! о
1 Э
v ——
ИО О0
СЧ С Ъ С Ъ С Ъ 1 1 I N ИСЪ
- ИИИИ в л в в л
OOOQOO 1
О сп сч о со о0
В ° Л ° ° В
О ОО ОСО
Ф 1
dJ
И
1 1 о=
1 ! Ъ !
О в
iООOOOИ
Э
oo X
-Ф И ccj О m o- a>
-СЪЪЮХ
OOOOO
О СО с0 Ф- О
СЧ - С Ъ
О И О О О
° ° ° ° а
N N СФЪ И О1
ОИИС0 ! о х о эхххх
moooo и — — ио то в в a a л л е о----осч и ссс Ф и и О О в е а л a a л
-NNaaV
О 1ОООО л в a a е е а
e CCc Cn N N e cn
ОИИОО л a a в в
- И И
- о о о о е в л в а
СЧИИЕ О
-Ncn Ф X л- сФъ х --о асъ - с ъ СЧ С1Ъ O -СЧСЪ л 111 э о X х ф э о ф ф о cd И а 11О Э о х о ц х m Э с6! » и Э k(о э Х О,,О 1: v x uv с4 (ф u z I сО I а е I в СЧ I! N N 1 1613475 1 ! Q 1 Л СО а а < Ь о о а а cn o 3 (6 ! И Д Е -1 1 а Ь0 1 (Р О )х о Р1 и хо ф A ом Э х С \ ((1 С 1 Р1 а л а ос -оо(6 а о (Р E и (6 а 1 CV ° — К, ) ! (О С Ъ л о о (ч - ° — (Г ° () -Ф С 1 W 0Î (» CV O о х х cv о х :т cd 00 f» c4 6! X и о (» о (0 о оао с о (» С Ъ С Ъ С"1 (»1 С Ъ а оооо O CV С 1 С ооо а- (»1 еллл о о х х о х 0 ((л г л 0О л а Cjc СЬ С"! CV w о (С о л ° ° л а а а (4 о о а л о о С 1 СЧ о О1 1 Х х х 0j О Ю !» со О л л о о (-\ о х х dJ (0О 0О ° а оо (о и с6 X (Р х i» U о () (4 (4 а л Са\ Сс\ (6 (0 E и о cQ и х И ю f» v о ю lO »» Р! аи Щ ° O U (6 Qj X 5 л о + е4 (11 -(v v cd ЬО 1 v Х f4 4 ° ° О О I с6 (6 1 X X 1 Л (С + + 1 С Ъ С Ъ 1» t л а СЧ (4 (Р cd E и O о 1 Ь л о л а О О С»Ъ (»1 ° ° И И О1 О1 ° а л л о о о а а 1» л о Ь о Р! О а а (6 сО л-- р, оооо И и а а о о Ф Р! & f» О О (6 с!» с!4 а а I о о Р\ ф 1 f E» 1 U О 1 (6 «6 1 Р» С4 1 1 1 ! 1 .L О Ю л л QO cO 4 С»3 (Г1 iО Л (О Ch х 1 1 1 ! о 1 -X 1 Ф U 1 — — — — — 3 о щ «!х v a о О 1 I — 1 6 ! (О б 1 х к cd 1 х (6! 1 а х 0(1 Э Р! О Х (0 (0 I У 1-. 1 о lj и 1 — .! О ЛСООО Л С 1 а л а а 1-оооо х а с6 а ОOOсО л а а A! оосоо g x go oo ф а «»» X о k(0О С О а о- о В о Р! о а ОО О л л С»1 ) х f о Ю (6 а, осоо «о 5 ло а л о и(И С! -6 (1 Ь - лил ° а л а оооо
