Буровой раствор

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в разрез ах сложенных неустойчивыми глинистыми породами. Цель изобретения - повышение ингибирующих и флокулирующих свойств бурового раствора. Буровой раствор образован при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 5,0-20,0, понизитель водоотдачи 0,1-0,5; понизитель вязкости 1,0-5,0; гидроалиламинохпорид 0,1- 0,3; вода остальное. При приготовлении раствора 300 г бентонитового глинопорошка диспергируют в 3000 мл воды . Затем к 500 мл полученной суспензии добавляют реагент гидроалиламинохлорид с шифром ГИПХ-3, количество которого варьируют от 0 до 0,7 мас.%. Затем перемешивают содержимое в течение 3 мин, после чего замеряют условную вязкость во времени. 3 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1631059

{51)5 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,0-5,0

О,i-0,5 водоотдачи

Понизитель

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (21) 4463944/03 (22) 21.07.88 (46) 28.02.91. Бюл. К 8 (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) В.М.Муняев, А.B.Кореняко, M.M.Мухаметшин и С.В.Куняев (53) 622.243. 144 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 11 292 15, кл . С 09 К 7/02, 1984.

Clark К.К. et al.Polyacrylamide

potassium cloride mud for drilling

1! н

watersen sitive Ihalls 7,,Petrol

fechnol, 1976, 28, р.719-727. (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в разИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в разрезах, сложенных неустойчивыми глинистыми породами.

Целью изобретения является повышение ингибирующих и флокулирующих свойств бурового, раствора.

Цель достигается за счет содержания в буровом растворе глины, понизителя водоотдачи, понизителя вязкости, гидроалиламинохлорида воды при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Глина 5,0-2-,0

Понизитель

2 резах сложенных неустойчивыми гли7 нистыми породами.. Цель изобретения повышение ингибирующих и флокулирующих свойств бурового раствора.

Буровой раствор образован при следуЭ ющем соотношении компонентов, мас.Е: глина 5,0-20,0; понизитель водоотдачи 0,1-0,5, понизитель вязкости

1,0-5,0, гидроалиламинохлорид О, 1—

0,3 вода остальное. При приготовлении раствора 300 r бентонитового глинопорошка диспергируют в 3000 мл воды. Затем к 500 мл полученной суспенэии добавляют реагент гидроалиламинохлорид с шифром ГИПХ-3, количество которого варьируют от 0 до 0,7 мас.7.

Затем перемешивают содержимое в течение 3 мин, после чего замеряют условную вязкость во времени. 3 табл. вязкости ьР

Гидр оалил- Ь аминохлорид 0 1-0,3 С0

Вода Остальное

Сд

В качестве глины использовали бентонитовый порошок, представляющий собой высушенную и измельченную глину с химическими реагентами или без них. В качестве пониэителей водоотдачи раствор содержит карбоксиметилцеллюлозу (НЩ), представляющую собой порошок белого или кремового цвета н m метас-порошок белого цвета или другие стабилизаторы. В качестве понизителя вязкости использовали окзил-жидкость темного цвета

257-ной концентрации или ССБ.

1631059

Гидроалиляминохлорид представляет собой гор:очую маслянистую жидкость темно-коричневого цвета плотностью

0,9- 1,0 г/см с аминным числом не менее 11„5 с эмпирической формулой

С 11 + 11 1Н НС1 где п = 12-18 и является ингибитором коррозии с шифром ГИПХ-3.

Реагент ГИПХ-3 в сочетании с другими компонентами придает раствору

4злокулирующее свойство, что в конечном итоге приводит к повышению устойчивости стенок скважин.

Пример, Готовят растворы сле дующим образом: 300 r бентонитового глинопорошка диспергируют в 3000 мл воды, добавляют к 500 мл полученной суспензии реагент ГИПХ-3, количестI3o которого вярьирузот от 0 до, 0,7 мас.Х, Затем перемешивают содер>кимое 3 lilHII после чего замерязот у словную вязкое.ть во времени.

Всего готовят 6 проб с различньзм содержанием ГИПХ-З.

В табл.1 приведеньз результаты определения диспергирующей способности по условной вязкости во времени (для сравнения приведено изменение условной вязкости состава по прото— типу).

Анализ приведенньзх данных показывает, что условная Вязкость раствора во времени (через 360 ч) с добавкой, реягентя ГИПХ-3 возрастает на

37,5-38,8/o в то время кяк вязкость раствора по прототипу Возрастает за этот пер«од на 66,77. Таким образом ингибирующая способность раствора по прото гипу в 1,7 раза ззюке предлагаемого.

Оптимальное количество вводимого реагента ГИПХ-3 составляет 0,10,3 мас./, Пример 1. Исследуют свойства бурового раствора в зависимости от соотношения исходных компонентов бентонита (шлама), понизителя водоотдачи, понизителя вязкост«, реагента ГИПХ-3. В качестве понизителя во— доотдачи берут 1ИЦ или метас, в качестве понизителя Вязкости — окзил, ССБ.

В табл. 2 представлены данные влияния состава буровых растворов на их параметры.

Концентрацию этих комп,,iei .Ов варьируют в пределах, к орые- даззы R табл. 2, концентрацию реягентя

ПП1Х-3 — при оптимальных установ9 ленных выше пределах.

Для приготовления раствора испальз лот бентонит пл«ш::;. з л ри;>х содержании в растворе 5-25 мяс.Х. При содержании бентон«та мене;: 5,! ряс-.lî-. не обладает достаточными структ."рномеханическими свойствами, Берут 500 мл 101-ной п1.едварительно прогидратировянной Or:нтонитовой или шламовой суспенз«и, добавляют

Аз00 мл воды. В полученный раствор вводят 1 I метася ичи К111 (в пересчете на сухое вещество). 1(олученную композзщию нагревают до 50 С, перео мешивазот на мешя:и; е, в перем =I:I» I3a:-ощийся состав добявл>зют ".0 мл понизителя вязкости — 107.-«ого щело зного окзила (соотношение между Окзилом и щелочью 1:0,3) или CCF:. Палее состав перемешивают до полного р".створения компонентов и вводят 1 мл р агента

ГИПХ-3. Полученный состав водой довсдят до 1000 мл, перемени>.ы:зяют ня л е— шалке со скоростью 600 сб./мин в течение 3 мин, :зятем с.зимяют парамет-: ры рястворозз, используя стандартные приборы. 0стявш«йся раствор подвергазот нагреванлпо в герметически закрытых сосудах пр« 160 С в течение 6 ч, после охлаждения производят определения сВОЙстВ Ы рово ГО раст230ря

Анализ результатов испь тяний показывает, что Введение в состя:з бурового раствора реягентя ГИПХ-3 способствует улучшению его свойств и обеспечивает получение растворов с требуемыми структурззо-механическими свойствами.

Юптзжяльным является раствор, содержащий 0,1-5,0 мяс./ окзила (или

ССБ) и 5-20 мас.7 бентонита (или шлама)„. Пр« значениях ниже минимального значения концентрации растворы по свойствам не соответ-твуют требованиям, предъявляемьм к буровым растворам. При значениях, превышающих предельное с.одержание компонентов, резко возрастают реологические свойства буровых растворов.

В табл. 3 приведены данные влия55 ния добавок Г11ПХ-3 на размер и количество обрязующ«хся флокул.

Пример 3. Исследуют флокулирующее свойство бурового раствора

16 !(в зависимости от количества вводимого реагента ГИПХ-З, Исследования проводят при оптимальных соотношен---:-. : других компонентов, установленных примерах 1 и 2 (табл. 3).

Флокулирующую способность раство-ров определяют с помощью колбы Лысенко по следующей методике.

Колбу Лысенко (V = 500 мл) заполняют пресной водой примерно наполо вину ее объема, туда же наливают

50 мл раствора, доливают до 500 мл водой. После этого колбу закрывают пробкой и, повернув в горизонтальное положение, энергично взбалтывают

1 мин.

По око((нанни Взоялтьп>янпя ко.(бу бb1 трО ставят В Вертпк = !iь1(ос ((О.I Оже ние и Оставляют 11 lloкое .(я . 01 в(1( до оседа}(ия чя-т(щ. Пос —;е,T 1гo замеря10т Об ьем флО кул по: эяд }- - >Ованной шкале на ко :á.

Содержа}(ие флокул В / Опреде.>(яет— ся по фор.-(ул ., = 217 .-и„(T флокул, (;л; 2 — ".Оэ(,ф(п(ие:.-.. для Выражения ре=ультатя в п(ро(,е}(.лх, Л}(ал};Х г;О((>УЦЕ ((и}(Х ДЯН;(ЫХ ПРК;>ЗЫВЯ—

pT9 цтО Ввг е}(}(е О 1""О, 3 м;.с - / ре","гента ГППХ-3 В состав (.i рового рас}-. нора способствует приданию е((у новых флокулиру(ощих свойств.

При этОм 1чяксимял(>н1(;(ряз (p (о.г,:О>кул более 1 мм состя(}ляe;- — (, 5% .От общего объема.

Дан}(ь(е. пр ив(яде((ив(а- В T-üáI(. 3.

15 (5

0,1-0,5

1,0-5„0 водоотдячи

ПО}п(зптель вязкости

Гидроалил0,1-О,3

Остяль(!Ое аминохлорид

Водя

f а (> Л 1(-,т Я

Рецептура

Условная вязкость, с, через интервалы времени, ч

2 96 (144 (192 (240 - "!> (>(2 (1

2> (7

1 360 (-4----Вода + 10% бенто25 39 41 43 44 44 44 45 45 нитового поро(((ка

Исходные компоненты + ГИПХ-3

0,05%

О, 17

0 3%

0,57

19 20,. 21 22 24 25 27 28 32

18 19 19 21 22 23 23 24 25

16 17 17 18 18 18 18 20 22 б 18 18 19 19 19 21 22 23 подтверждают, что предлагаемый

Г с 6 состав буровогс ряство(э: Обеспеч.-,!-.à"ет получение растворов с требуемыми структурно-механическими свойствамп

КЯК ДО гIРО РЕЬ>Я, Та:, П- ->Ос,г!Е >; ПР!-- ( ша(от как ингибирующие так }локулиру(0(((ие свойства раствора, Кроме;Ого, за счет использования более дешевых и доступных веществ в ка--.естве ингибирующей и флокулирующей добавки, Я также меньш=.ão расхода ксмпонептов, требуемь(х для приготовления растворов } ориент;-ровочная с го(с(ость бурового p;:створа значнтельно меньше, че}: раствор": прото"1 ИПЯ .

<1> O P (.(У Л Я 1(3 O Q P (1 Т С(и И Я

БУРОВОЙ ВЯСTÝO(0, СО .ЕРжаший гЛП-ну по}1пзитепь Вг>>((}o о я" >(нн " б>>

:op Koppo =1(1 и воду, О т л и " а

;0 щ и и " я тем, (ТО, с. целью повы-. шения ингпбирующих и (Ьло}(улпру(оцих сВОйств буp-Bo(o рястВОря. 0Н доп011 китель((о содержит пониз(псль вязкости, а в качестве иH(1 бптор".: .-(оррозии — гидроалплямпнохлорил при следующем соотно(ьенпи компонентов 1(яс„l.: линя 5,0-20,0

Понпзитель

1631059

О 01WОO СЧО 3 WСЧCOИСОИNИИ!» а а а а а а а а а а а «а

СО Ф СО CO СО Ch CO Ch 01 01 Ф Г33 ф СО 00 ф Ж СО СО CO СО

3С3 !

И0- О.СЗИИ

34 . Г» О с 4 tO

О е"3 -0 .0 г

ОО -сч

С 3 С 4 Е \ Г4

С3»Р 03 И И 33 М СО ф 43 О ЕР\ М Ch CO О ф W СО С3

СЧ СЧ М 33 М М М М М М М М М М И И Е1 М3 Е 1 ЕЧ Г1 и О .О С33 С31

О О CD --— и.Ф Р Ф Ф Р -Ф Р .Ф ооооооооо

O 3 CD 0h tft cO CO CD CD CD

ООООООООО а а «а

СЧ О ф Г- И И -0. 1 С оо

31 31 Е \ 1 Е"3 б» И И 33 31 М

СОСЧ.Ф»fф» Ю

И ОСЗСЧ ММ

Оф Офофо

MW«-NN

ГГ1 И 0 Ееl 31 34 04

С4 С3 31 34 W М\ & M 3 1

01СГ СЧ W Ч0ИСО

NtO ФЗСЗCO

Г3 33 Е 3 Г\ С 3

О ChСО Э.Ф

N 34 С 4

Ch СЧ Е» И Се CO О О О ф И И СЧ СЧ И Г3 СО СО О Р СО

- СЧ СЧ СЧ N N W Е«3 И СО Е1 Е 1 С1 Е" tfl u N N Е 1 N N

Ф Ф Ч Ф Ф-Ф Ф.Ф Ф О 0.033Ch-З»t«Ф ТЧ0 Т Ои

О О О О О О О О CD О О О «с! еЧ О О О

Г1 04 СЧ «1 Е 3 Е 1 а а

ОООООО

ОООО

I 111 t 1111 t 111111111 1

О О а а

I 1 с" 3 Ф I

И О О О CD CD О О О О О О а а « Р

i 1 N И 1 3» I N 1 N И Г СЧ

tft

Ю ! О с 4

Р ! 3 О 1 О 1 г» И И

О 1 О 1 О I

С 4

1 О 1

С3 а

О 1

СЧ И 3 tf3 И tf1 Г» N . И И

t Р а а

О 1 О t О 1 О I CD I ООО 1 О О

I "", h и

О !

i 1 1 1 1 I I 1 1 1 I

1 ООИИИtf3ОИО

СЧ С 4 N с»4

1 1 1 1 1 !

1!! 3I

М А I

ОCDCDЬООЕОМaaОО Е1И

a a a » «Р, а

СЬ 01 Г» Л О О 31 М С 1 Е 1 31 Е,;Е .0.

О СО Л Е 1 3» Г че а М О е» ф С 3

СЧСЧС\ МММЕЗЧЕ-0ММГ »

СОИСОО СОЕ»ОСЧЕР1 COO

С 4 С 3 34 С 4 С»3 С 4

СЧС»»О ОСЧОfh — ИСЧИ ОО OЕ С303 О а а и с

CO СО СО С33 СО 031 01 Ch Ch СЗИ С3» СЗИ СО CO СО ф Сб ф СО

04 СЧ СЧ СЧ СЧ С 3 Е1

ООООООООООО

О О О О О О а а а а

1 О I .t сч I и 1 3» 1 сч 1 сч 1

ИИИИИИИИИИОЮ I 11

С 3 3

1

С3

° 9 1!

I

Ю CO ф СО

1б31059

1 f

1 б

I Д м ц v о о

6 « и ! со»

1 1

34

A с

«И

ОО б

+ i/i

Ф +

X сф

1

61

« 6 ". 1 M Л С»«C) Л С»\ о и а а а а

»6I с «»«с «с«1

У с>!

v 1!

ОС С

M бс

«I. CG 6; с«a:! t6«

О» — — — — — »

)

I o

I Д

» . .«6A

Ы о и

i « ° сс а

I ьс

О

:.«

+ с»! с«

« с«

6»!

1

I сс» а о о

1 «4 о о

И Р

I» С

Л Ц! х

Ф с«ы о

Р.Р сс ос" о

g o -

Ct«

» I а

+ «с.

О

Ч

5, и + с«с««

:3:

v x м о и с 4 с« о

1 1 66« о е

М о о а.-о -о (° с« а а о о

О

-о

« с ) о о

-о а с»« б о 4

I «»

I V

Э

Р

Ц о!

I«« а о

Ф с «

»««1 «сс

«" хс= v

Э с1 с I а . а а о о о 1

С« D а о ф

«» I !

1

«

V с6 а

Р«

f6

l" о (.3

I о

«"

К

&

Х о о

М

6«« с»

И и

I«l

». !

6» о 5 и

1 6 с !

I и о

К

+ с;

О о

»с о с» с сс

Г + о!

»!

1 а! 66I

Е! ra

I Р. — 1

) Е

6О Л Л Л Ch С 4 а а ° а а

O t сс « сс с« -

О О О О а

-о-o-o-o а м с -c -с« а а

О О О О о о о о а а а

-о-о-ь ь

1 1 с -м г«-М о о о о ! о со о@о«со л б О а

О 1 сч сч с « - с« .г

o„o о о б а

О-О-О-О! I а 1 б

- с»1 — с « — »-1 о о о и Ис«ссл ««л а а а!

О О О O I

-О -О-O-O

1 с\ с\ с 1»

О О О О

Г СЧМ» «ОС 46О I б а

O 1 «-- « « о о о о

-о-о-о -о

I «1 1 с)»«с 1»- с«\ о о о о

И ООО С« ОЛ б б а

O 1 «-- -