Реагент для обработки глинистых буровых растворов

 

Изобретение относится к области бурения скважин на нефть и газ, а именно к реагентам для обработки буровых растворов. Цель - снижение смешиваемости и повышение смазочных свойств. Реагент содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: порошкообразный силикат натрия (ПСН) 75 - 85, графит 15 - 25. Приготавливают реагент путем смешения ингредиентов. Используют порошкообразный силикат натрия, прошедший через сито с размером ячеек 250 мкм и графит марки ГЛ - 1. Реагент обладает низкой слеживаемостью. При обработке глинистых растворов наряду со снижением коэффициента трения достигается снижение коэффициента сдвига и эффективной вязкости фильтрационной корки. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671767/03 (22) 06.03,89 (46) 07.07;91. Бюл. ¹ 25 (71) Институт химии поверхности АН УССР (72) С.В;Паховчишин, А.А.Чуйко, И.Г.Черныш, А.П.Шиманский, В,А.Тертых, В.В.Янишпольский, В.Ф,Гриценко, В,С,Чапля, М.Е.Тачинский, Н.Н;Мельник, Н.М.Полинник, Н.Н.Заяц, и А.M.Ðoìàíþxà (53) 622.243. 144.3(088.8) (56) Булатов А,И. и др, Справочник по промывке скважин, — M.: Недра, 1984, с.133.

Городнов В,Д. и др. Исследование глин и рецептуры глинистых растворов. — М.: Недра, 1975, с.160 — 162. (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к бурению скважин на нефть и газ, в частности к реагентам для обработки буровых растворов, Цель изобретения — снижение и повышение смазочных свойств реагента, Реагент содержит, мас,%: порошкообразный силикат натрия 75 — 85; графит 15-25.

Для приготовления реагента используют порошкообразный силикат натрия (ПСН), прошедший через сито с размером ячеек

250 мкм. Приготавливают реагент путем смешения ингредиентов.

Пример. 186 г порошкообразного силиката натрия с модулем 2,95 перемешивают с 14 г графита марки ГЛ-1. После пол,.„. Ж„„1661187 А1 (gg)5 С 09 К 7/02 (57) Изобретение относится к области бурения скважин на нефть и газ, а именно к реагентам для обработки буровых растворов. Цель — снижение смешиваемости и повышение смазочных свойств, Реагент содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: порошкообразный силикат натрия (ПСН) 75 — 85; графит 15 — 25.

Приготавливают реагент путем смешения ингредиентов. Используют порошкообразный силикат натрия, прошедший через сито с размером ячеек 250 мкм, и графит марки

ГЛ-1. Реагент обладает низкой слеживаемостью. При обработке глинистых растворов наряду со снижением коэффициента трения достигается снижение коэффициента сдвига и эффективной вязкости фильтрационной корки. 2 табл. учения однородной смеси реагент пригоден для использования.

Результаты исследования предлагаемых реагентов приведены в табл.1 и 2..

Определение слеживаемости реагента проводят в следующей последовательности, В. шаровую мельницу загружают гранулят силиката натрия с модулем 2,96 и графит.

Диспергирование осуществляют в течение 2 ч. Полученный порошок просеивают через сито с размером ячеек 250 мкм и выдерживают в эксикаторе при влажности 90 — 94% в течение 24 ч. Затем реагент высушивают при 105 С до постоянной массы, приготав1661187 ливают из него образцы и испытывают их на прочность.

Реагент просеивают также через сито с размером ячеек 250 мкм, При отсутствии смешиваемости образец имеет низкую прочность, а реагент просеивается через сито без остатка. Определяют также коэффициент сдвига глинистой корки (КСК) на приборе ТФК-3 и коэффициент трения бурового раствора (K;p) на установке "Тимкен" (табл,1) параметры КСК и Ктр определяют для

1 з глинистого раствора плотностью 1040 кг/ti обработанного 1 /-ным реагентом.

Высокий результат по повышению устойчивости к сле>киваемости порошка силиката натрия при хранении получают в том случае, когда в качестве антислеживающей добавки используют графит марки ГЛ-1.

При этом также обнару>кен эффект повышения смазочных свойств глинистого бурового раствора. Если содер>кание графита меньше 15 мас, / (пример 2, табл,1), то свойства реагента по антислеживаемости хуже чем у известно о реагента, а смазочные свойства глинистого раствора такие же. Введение графита в порошкообразный силикат натрия в количестве 15-25 мас. /, позволяет достичь положительного эффекта, Введение графита в порошкообраэный силикат натрия более 25 мас. / (пример 6) не улучшает смазочных свойств бурового раствора (KCK равно 0,46). Следовательно введение в порошкообразный силикат натрия более 25 мас,% графита нерационально, так как потребительские свойства не улучшаются, а стоимость графита выше, чем стоимость силиката натрия, В примере 7 (табл.1) приведены данные по графиту беэ силиката натрия, а в примере

8 — данные по силикату натрия без графита, Эти данные показывают что КСК для каждого из них в отдельности выше, чем для смеси ингредиентов. которая имеет более высокие смазочные свойства, В табл,2 приведены данные, показывающие, что реа гент не оказывает отрицательчого влияния на технологические свойства глинистых растворов, Исходный глинистый раствор с условной вязкостью УВ 25 с делят на серию равных частей и в каждую порцию вводят 0,3 — 1,5 мас. реагента при перемешивании с по5 мощью лабораторной мешалки (1500 об /мин) в течение 30 мин, Оценку смазочных свойств бурового раствора осуществляют по коэффициенту сдвига глинистой корки и эффективной вязкости глинистой корки (рф ) при скоростях

10 сдвига 2 и 4860 с . Глинистую корку форму-4 ют из бурового раствора на приборе ВМ-6 при определении показателя фильтрации, затем корку помещают на плиту измерительного устройства ротационного вискози15 метра марки Реотест — 2 и с помощью конуса

К1 определяют напряжение сдвига корки при различных скоростях сдвига. По полученным данным рассчитывают эффективную вязкость, 20 Иэ табл.2 видно, что добавка реагента к глинистому буровому раствору снижает показатель фильтрации (CD), КСК и у,ф, в то время как добавка 2/ графита практически не изменяет эти параметры, Добавки реа25 гента,0,7 — 1,5 мас.%) снижают рф и КСК более эффективно, чем отдельно взятые графит и силикат натрия, Реагент также эффективен в качестве смазывающей добавки к полимерным и утяжеленным буровым растворам, особенно при низких скоростях сдвига, что важно при проведении спуско-подъемных работ в скважинах (примеры 7, 8 и 11, табл.2).

Применение реагента позволяет сни35 зить слеживаемость порошкообраэного силиката натрия и улучшить смазывающие свойства бурового раствора.

Формула изобретения

Реагент для обработки глинистых буровых растворов, содержащий порошкообраз, ный силикат натрия и добавку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения слеживаемости при одновременном повышении смазочных свойств, в качестве добавки он содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас. :

Порошкообраэный силикат натрия 75 — 85

Графит 15-25 t 661187

Таблиц а 1

Содержание компонентов, мас. %

Остаток

Прочность дисперсии

КСК

Состав реагента

К Тр на сите

250 мкм, мас. 7. образца

Е 10,Па

Графит ПСН

34, 5

5,3

95,0

50 (.

Лигнин.

Таблица 2 ю

Свойства бурового раствора Свойства глинистой корки

Состав бурового раствора

Р, ã/ñì УВ, с Ф, см СН С„, К, мм КСК 7эфi,у, "а ь (aso)

Па

"1О мПа ° с мПа с

16 О/2 0 1,5 О 53 17348 167 8

1,04

Глинистый раствор

1+0,3Х реагента, содержащего 30% ПСН и 20% графита

1,5 0,53 . !1360 l56,2

14 О/2,0

1,04

1+0,5% реагента, содержащего 80% ПСН и 20Х графита

128,3

1,5 0,51 7214

12 О/2,5

1,04

1+0,7% реагента, содержа щего 80% ПСН и 20% графита

1,0 0,47 6609

10 О/3,1

109,1

1,05

1+1% реагента, содержащего 80K ПСН и 20Х графита

1,0 0,47 6561

106, 4

10 О/3,1

1,05

1+1,5% реагента, содержащего 80% ПСН и 20% графита

104,9

1,0 0,46 6540

10 О/4, 1

1,05

4,0 1,8/4,3 Пленка 0,08 33,0

17,9

1+0,5%, КЬЩ-500+0,5% гипана 1,05 29

7+0,7% реагента, содержащего 80% ПСН и 20% графита

0,05 25,7

9,6

1,06

1,5 0,53 15543

165,1

1,04

1+2% графита

1+2% ПСН

8-утяжеленный баритом

1,5 0,53 14815 161,3

1,05 26

10,4

1,0 О 09 27 3

1,67

1+2% ре агента, соде ржащего 50Х ПСН и 50% лигнина

1,5 0 53 14503 160,!

1,05

311.П р и м е ч а н и е: Р— плотность раствора, СНС1/ — статическое напряжение сдвига за 1 и 10 мин; К вЂ” толщина глинистой корки.

Составитель Л. Бестужева

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Яцола

Заказ 2096 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

7,0

13,0

15,0

20,0

100

93,0

87,0

85,0

80,0

75,0

11,6

11,3

1,05

0,96

0,92

0,89

0,79

28,2

2,48

4,0 2,0/4,8

15,0 0,35

1 О/4,5

5,5 12/31

9 0/3,5

0,53

0,53

0,48

0,47

0,46

0,46

0,53

0,53

0,53

0,62

0,62

0,60

0,58

0,58

0,58

0„62

0,62

0,62