Способ обработки глинистого бурового раствора
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для химической обработки буровых глинистых растворов, загрязненных цементом Цель изобретения - повышение ингибирующих свойств раствора при одновременном сохранении его вязкости и статического напряжения сдвига. Способ обработки глинистого бурового раствора предусматривает введение в него перед разбуриванием цемента отход очистки дымовых газов - соляный концентрат Б в количестве 2 8 мае % от массы бурового раствора. Использование данного способапозволяетснизить расход химреагентов, трудозатраты и время на обработку раствора после разбуривания цемента , 2 табл. (Я
союз соВетских социАлистических
РЕСПУБЛИК (я>s С 09 К 7/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709841/03 (22) 26,06.89
) (46) 15.09.91. Бюл. и 34 (71) Вол го-Урал ьский научно-исследо вательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) Д.А.Галян, Н.П.Чадина, Г.А.Чуприна, H,À,Ðÿáèíèí, Н.П.Кобышев и В.M.Móñòàôàев (53) 622.243,144,2 (088.8) (56) Роджерс В.Ф. Состав и свойства промывочных жидкостей. M.: Недра, 1967, с. 32.
Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. M.: Недра, 1979, с, 100-101, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО
БУРОВОГО РАСТВОРА
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к способам химической обработки буровых глинистых растворов, загрязненных цементом.
Цель изобретения — повышение ингибирующих свойств раствора при одновременном сохранении его вязкости и статического напря>кения сдвига.
Обработку бурового раствора осуществляют следующим образом.
В емкость, удобную для перемешивания, набрали 500 мл приготовленного пресного глинистого раствора, добавили 10 г соляного концентрата Б, перемешали в течение 1 ч. После замера технологических параметров раствора ввели 50 г измельченного цементного шлама, перемешали и выдержали сутки. После контакта с цементным шламом втечение 24 ч замерили показатели
5Ы 1677053 А1
{57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для химической обработки буровых глинистых растворов, загрязненных цементом.
Цель изобретения — повышение ингибирующих свойств раствора при одновременном сохранении его вязкости и статического напряжения сдвига. Способ обработки глинистого бурового раствора предусматривает введение в него перед разбуриванием цемента отход очистки дымовых газов — соляный концентрат Б в количестве 2--8 мас, % от массы бурового раствора, Использование данного способа позволяет снизить расход химреагентов, трудозатраты и время на обработку раствора после разбуривания цемента. 2 табл, раствора (опыт 22 табл, 1), ингибирующую способность раствора за счет повышения глиноемкости (введение 20% глинистого шлама к объему раствора незначительно изменяет структурно-механические свойства раствора).
Входящий в состав соляного концентрата Б NazS04 связывает катионы кальция, поступающие в буровой раствор Ipli цементной агрессии, тем самым регулирует их содержание в глинистом растворе в пределах растворимости CaSO4.
Образуется гипсовая система, котора» уменьшает набухание и диспео ир л-:внив глин, в результате увели <ивае 1 ii;III!i!i . кость бурового раствора.
CaS04, NaCI способствуют y fl y" .I: t II I( структурно-механических свойс1в 1 ii; .и.,> и повышению его ингибирующи:, I: l; -;! с ! ъ, С) М
1677053
Присутствующие в соляном концентрате Б в виде следов окислы железа также повышают ингибирующие свойства глинистого раствора.
Кроме того, раствор соляного концентрата Б имеет кислую среду (рН 1 — 5) за счет содержания свободной Н2504, в результате при введении соляного концентрата Б в буровой раствор понижается рН раствора при разбуривании цемента, что обеспечивает поддержание удовлетворительных значений условной вязкости и статического напряжения сдвига.
Таким образом, введение отхода очистки дымовых газов — соляного концентрата
Б в глинистой буровой раствор, согласно данному способу, сообщает раствору новое свойство, заключающееся в сохранении его технологических параметров при одновременном повышении ингибирующих свойств раствора в условиях цементной агрессии.
Данный способ обработки глинистого раствора не требует специального оборудования, В условиях буровой он осуществляется следующим образом: перед разбуриванием цементного моста s глинистый раствор, находящийся в гидромешалке, вводится соляной концентрат Б. Раствор перемешивается и закачивается в скважину. Можно осуществлять введение соляного концентрата Б непосредственно в циркулирующий в скважине буровой раствор в течение 2 — 3 циклов.
В качестве добавки используют отход очистки дымовых газов — соляной концентрат Б, при этом последний вводят в количестве 2,0 — 8,0 мас,, Применяемый в предлагаемом способе обработки глинистого бурового раствора соляной концентрат Б — отход производства нефтемаслозавода, получаемый от очистки дымовых газов от пылеобразных солей электрофил ьтром, Соляной концентрат Б Оренбургского нефтемаслозавода — порошок от белого до серого цвета, имеет следующий состав, мас. : NazSOq не менее 92,0; NaCI не более 2,0;
CaS04 не нормируется; РегОз не более 0,05;
NazS, йа ЯОз не более 1,0; Na20 не более
0,02; H2SO< не более 7,0; нерастворимый осадок не более 2,0; HzO не более -1,0. рН раствора 1,0 — 5,0, Экспериментально установлено, что введение в глинистый буровой раствор перед разбуриванием цемента согласно данному способу в качестве добавки отхода очистки дымовых газов — соляного концентрата марки Б, позволяет предотвратить агрессивное влияние на глинистый раствор цементного шлама (раствор выдер>кивает
35 агрессию цементного шлама до 10, не требуя при этом дополнительной обработки химическими реагентами), Добавку вводили в буровые растворы следующих составов: пресный глинистый (бентонит 3,0; глина 10,0; NaOH 0,1; КМЦ
0,2; вода 86,7); минерализованный глинистый (бентонит 5,0; глина 15,0; NaOH 0,2;
NaC1 10,0; КМЦ1,0; вода 68,8); глинисто-карбонатный (бентонит 3,0; глина 5,0; NaOH
0,1; КМЦ 0,2; мел 10,0; вода 81,7).
Замер технологических показателей производили в соответствии с общепринятыми методиками.
После замера исходных показателей приготовленные растворы делили на серию равных частей, Одну часть растворов обрабатывали бикарбонатом натрия, другую— соляным концентратом Б. Обработанные растворы перемешивали в течение 1 ч на лабораторной мешалке при скорости 600 об/мин, замеряли технологические параметры растворов и вводили в-каждую пробу раствора 10 измельченного ф 1 мм) цементного шлама, перемешивали в течение 1 ч и выдер>кивали сутки. Сравнивая показатели бурового раствора до и после контакта с цементным шламом, судили об эффективности предлагаемого и известного способов обработки, Ингибирующую способность глинистых растворов, обработанных известным и настоящим способом, оценивали по изменению структурно-механических (статического напряжения сдвига и условной вязкости) характеристик растворов после контакта с глинистым шламом Карачаганакского газоконденсатного месторождения в течение 1 ч и 24 ч, Результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2. В табл. 1 приведены данные, характеризующие эффективность предлагаемого способа обработки различных видов буровых растворов на водной основе. В табл. 2 представлены данные, показывающие изменения реологических свойств буровых растворов, обработанных известным и предлагаемым способом, после контакта с глинистым шламом.
Испытания показывают, что предлагаемый способ обработки глинистых растворов при цементной агрессии дает лучшие результаты, чем известный, Таким образом, при использовании предлагаемого способа достигается предотвращение агрессивного действия цемента при разбуривании цементного камня за счет сохранения удовлетворительных технологических параметров раствора; снижение дис1677053
Т а влила 1
РР 7 и| Iso ли
1 2
1. Пре иый глинистый
2, Нинералнзоввиный
3. Глнинсто-на isoffspsbdl
1100
26 10 15 5
9,0
6,5
8.9
1220
Э2
6 8
18 5! 150
Известный спасов
0,5
Раствор 1
5. Раствор 1
6, Раствор I
7. Рв теор 1
6.
9. Раствор 1 1О. Ре теор 2
I1. Раствор 2
1100
9,2
2С 9
12 5
2,0
1100
Э2
12 18 5
9,Ь !
O.С
I1,0
10,3
10,9
8,8
0,5
1160!
00 96
102 5
2,0
1160
130 105 147 5 5
48 24 30 5,5
0,5
1150
2,0
1110
39 С9 Ь
0,5!
220
ЗО 3
34 6
Ь 8,0
9 8
1220
2,0
9,2
12. Ра теор 2
13. Paossop 2
0,5
2,0
1О
1280 !
280
ВЬ
76
hO
Ь9
10,\
10,4
\О
14. Раствор 2
15. Раствор 2
1270
0,5
45 31
9,9
10, Э
9. I
9,5
34 В
1270
2,0
30 40 В
16. Раствор 3
17.,Раствор 3
0,5
1150
30 9
15 5
ЭЬ 15 21 5
2,0!
150
18. Раствор 3
19. Раствор 3
20. Раствор 3
21. Раствор 3
0,5
1210
57 75 5
10,2
10,9
10, 1
10,8
2,0
1210
88 63 78 5
0,5
9,0
1200
4Ü
S,0
2,0 10
1200
Ç4 36 5
Предлагаеный спосоо
2,0
22, Раствор 1
I l 10
16 ) 5,0
В,О
2,0 10
5,0 10
1120
ЭО 1S 21 5
1150
30 10
16 5
1170
38 27 40 5,0
СО 30 С2 5,0
l9 28 42 5,0
1I8O
1210
8,0 10
2,0
5,0
1230
)2 3
34 Ь
Ь 8,0
12 8,0
9 8,0
1240
8,0
1270
Э4
2,0 10! 2 !О
18 21 80
1300
5,0 10
36 15
8,0
6,0
1330
8,0 10
36 12 IS
2,0
5,О
1160
34 12
35 15
15 S,О
2I 5,0
20 5,0
1170
8,0
1200
2,0 10
1220
24 30 5,0
27 С2 5,0
2I 36 5,0
5,0 10
8,0 10
1230
3-
1260
1100
Оразннтельньа\ сносов
40. Раствор 1
1,0
1,0
1,0
I,0 10
1,0 10
1,0 10
16 5,0
В,S
9 6,0 8,2
41. Раствор 2
42. оаствор 3
43. Раствор I
44. Рагнар 2
45. Раствор 3
1220
1150
18 5,0
Ь2
1160
42 57 5 5
39 42 8,0
9.6
1280
9,2
1220
«О
48 5,0
I пергирующей способности бурового раствора и увеличение его глиноемкости.
Использование отхода производства нефтемаслозавода в виде соляного концентрата Б в качестве добавки целесообразно 5 также с точки зрения утилизации отходов.
Экономический эффект от применения предлагаемого способа обработки буровых глинистых растворов будет достигнут за счет экономии времени, трудозатрат и рас- 10 хода химических реагентов на обработку раствора после разбуривания цемента.
23. Раствор 1
24. Ра твор!
25, «астоор 1
26. Раствор 1
27. Ра гоар 1
281 Растпор 2
29. Раствор 2
ЗО. Раствор 2
3l. Раствор 2
32. Раствор 2
ЭЗ. Раствор 2
34. Раствор 3
35. Раствор 3 36. Ра теор 3
37. Рл«теор 3
38, Раствор 3
39, Раствор 3
Формула изобретения
Способ обработки глинистого бурового раствора путем введения в раствор добавки для связывания катионов кальция перед разбуриванием цемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью повышения ингибирующих свойств раствора при одновременном сохранении его вязкости и статического напряжения сдвига, в качестве добавки вводят отход очистки дымовых газов — соляной концентрат Б в количестве 2 — 8 мас. ь от массы бурового раствора.
8,4
6,0
7,Ь
9,Э
9,0
8,6
8,0
7,8
7,4
9,0
8,9
8,5
8,2
7,8
7,5
9,2
9,0
8,5
1677053
Таб аква 2
NoNep p
naLao т
10 1200
57 69
65 90
39 49
39 51
67 7
10,1
10,7
90 54
92 62
Раствор 8
1200
Раствор 9!!80
10,7!
180
1О
1310
9,7
8,5
9,7
1Ç!0 50 39
1310 54 40
1250 80 46
1250 82 48
Раствор 14
Раствор 15
РВствор 20
1310 54
8,5
10,1
10,1
45 57 Ь,S
1250
9,9
9,9
82
1250
10,6
6,5
10,6
5,0
1210
9,1
9,!
29
1210
1220 5,0
9,0
9,0
45 5
46 5
47 5
1250 44 32
44
5,0
5,0
8,9
8,9
42 33!
220
1О
1260 45
8,8
8,5
8,8
1260 45 36
1240
43 34 48
5,0
8,5
1240
1О
1280 46 36
8,4 1280
5,0
8,4
Раствор 27
P4orsop. 31
Раствор 31
Р4створ 32
43 5
30 8
ЗО 8
27 8
33 B
8,8
1Э20
8,8
ЗЬ
1320
1О
1340
8,6
8 ° 6
8,6
40 23
1350
37
8,6
1340 38 19
Ррствор 32
РВствор 33
РВствор 33
РВствор 37
21 30 8
8,5
1360
S„5
8,4
8,3
41 21
40 22
1370
39
8,4
1Э60
30!
1390
B,Э
1390 42 24
20
1260
9,0
9,0
38 27
42 30
1260
8,9
8,9
1290
1290
Раствор 37
РВствор 38
РВствор 38
Pporsop 39
8,9
1300
8,9
39
1270
8 ° 7
8 4
8,3
Bi7
31
1300
37
1290
8,4
41
1290
1320
8,3
41! 320
Раствор Э9
-тСоставитель Л,Бестужева
Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко
Редактор М.Циткина
Заказ 3083 Тираж 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
Рбстнор 21
РВствор 25 (Роствор 25
Раствор 26 р створ 26
Рбствор 27
87 7,5
4о 85
51 8,5
60 6,5
63 6,5
42 5
51 63
30 42
30 44
36 49
39 48
32 4Ь
33 43
21 27
24 29
25 25
20 27
23 29
29 42
32 45
27 40
30 42
23 39
24 40
