Буровой раствор

 

Изобретение относится к бурению скважин , в частности к составу буровых растворов на водной основе с улучшенными фильтрационными и реологическими свойствами . Цель изобретения - снижение фильтрационных структорно-механических и реологических показателей бурового раствора . Буровой раствор содержит глину, реагент - стабилизатор и регулятор структурно-механических и реологических свойств, профилактическую смазочную добавку - нестабилизированную нефть, поверхностно-активное вещество - сульфонол и воду. В качестве стабилизатора и регулятора структурно-механических и реологических свойств бурового раствора используют карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), модифицированную гуматами марки целлогум. Соотношение компонентов в растворе следующее, мас.%: глина 8- 12; КМЦ, модифицированная гуматами марки целлогум, 0,1 - 0,3; нефть 5 - 10; сульфонол 0,015 - 0,03; вода остальное. Буровой раствор снижает расход и ассортимент химических реагентов для обработки буровых растворов. При использовании при бурении бурового раствора повышается на 5 - 10% механическая скорость бурения и проходка на одно долото. 2 табл. 1C

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721050/03 (22) 06.05.89 (46) 30,09.91. Бюл. N 36 (71) Сургутский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) A.А. Сидоров, 0,А. Лушпеева, Л.В. Нарушева, Ю.Н. Мойса, В.P.Àëèøàíÿí и В.IVI. Мичник (53) 622.243.144.3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 702058, кл, С 09 К 7/02, 1977, Руководство. по приготовлению, химической обработке и очистке буровых растворов для бурения скважин и вскрытия продуктивных пластов в Западной Сибири, РД 39-2-400-80, с. 25-26. (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению скважин, в частности к составу буровых растворов на водной основе с улучшенными фильтрационными и реологическими свойствами. Цель изобретения — снижение фильИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к буровым растворам на водной основе, Цель изобре1 ения — снижение фильтрационных, структурно — механических и реологических показателей бурового раствора.

Буровой раствор, включающий глину, нефть, КМЦ, сульфонол и воду, в качестве КМЦ содержит КМЦ, модифицированную гуматами марки "целлогум", при следующем соотношении ингредиентов, мас. g:

Глина 8 — 12,, Д,,, 1б80752 А1 трационных структорно-механических и реологических показателей бурового раствора, Буровой раствор содержит глину, реагент — стабилизатор и регулятор структурно-механических и реологических свойств, профилактическую смазочную добавку — нестабилизированную нефть, поверхностно-активное вещество — сульфонол и воду. В качестве стабилизатора и регулятора структурно-механических и реологических свойств бурового раствора используют карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), модифицированную гуматами марки "целлогум". Соотношение компонентов в растворе следующее, мас.7ь: глина 8 — 12; КМЦ, модифицированная гуматами марки "целлогум", 0,1 — 0,3; нефть 5 — 10; сульфонол

0,015 — 0,03; вода остальное, Буровой раствор снижает расход и ассортимент химических реагентов для обработки буровых растворов, При использовании при бурении бурового раствора повышается на 5—

10;4 механическая скорость бурения и проходка на одно долото. 2 табл.

КМЦ,модифицированная гуматами 0,1 — 0,3

Нефть 5 — 10

Поверхностно-активное вещество (ПАВ) 0.015 — 0,03

Вода Остальное

Модифицированная карбоксиметилцеллюлоза представляет собой продукт взаимодействия щелочной целлюлозы, монохлоруксусной кислоты или ее натриевой соли и углещелочного реагента и выполняет функции понизителя фильтрации, реологи1680752 ческих и структурно-механических свойсгв раствора, выпускается согласно ТУ 6-55221-1009-88 в виде порошка от серого до бурого цвета.

В качестве смазывающей и профилактической добавки используют нестабилизираванную нефть с поверхностно-активным веществом — сульфонолом.

Буровой раствор готовят на основе разбуриваемых глин геологического разреза и пресной воды.

B лабораторных условиях растворы ro ое следующим образом.

В воду при непрерывном перемешивании на лабораторной мешалке добавляют глинистый шлам, предварительно гидратированный и диспергированный, перемешивание продолжают в течение 30 мин. Затем вводят модифицированную КМЦ и нефть с предварительно растворенным в ней сульфонолом и раствор перемешивают еще в течение 20 — 30 мий. Замеры параметров производят на приборах: плотность — пикнометром, условную вязкость — СПВ-5, статическое напряжение сдвига — СНС-2, показатель фильтрации — ВM-6, пластическую вязкость и динамическое напряжение сдвига -- ВСН-З.

Пример 1. Буровой раствор содержит, мас.%:

Глина 8

КМЦ, модифицированная гуматами 0,1

Нефть 5

Сульфонол (ПАВ) 0,015

Вода Остальное

Пример 2, Буровой раствор при максимальном соотношении компонентов, мас,%:

Глина 12

КМЦ, модифицированная гуматами 0,3

Нефть 10

Сул ьфонол (Г1АВ) 0,03

Вада Остальное

Пример 3. Буровой раствор при опгимальном соотношении компонентов, мас.%;

Глина 10

KMU„модифицированная гумэтдми 0.2

Нефть 7

Сульфонол (ПАВ) 0,021

Вода Остальное

Параметры буровых растворов приведены в табл, 1.

Пример 4. Буровой раствор содержит, мас.%:

Глина 5

КМЦ, модифицированная гуматами 0,05

Нефть 3

ПАВ (сульфонол) 0,06 6

Вода Остальное

Пример 5. Буровой раствор содер5 жит, мэс.%:

Глина 15

КМЦ,модифицированная гуматами 0,4

Нефть 12

10 ПАВ (сульфонол) 0,036

Вода Остальное

Из табл. 1 следует, что использование

КМЦ, модифицированной гуматами, позволяет при минимальном расходе и ас15 сортименте химических реагентов получить буровой раствор с улучшенными реологическими, структурно-механическими и фильтрационными свойствами.

Данный буровой раствор может приме20 няться для стабилизации как пресных, TBK u минерализованных растворов вплоть до насыщения NaCI при температуре до 160 С, а

КМЦ, модифицированной гуматами, — до

180 С. При этом добавки их возрастают от

25 1,5 до 3,0% в зависимости от степени минерализации.

Для исследований готовят две пробы раствора с содержанием бентонитовой глины 5%, минерализованные хлористым

30 натрием в количестве 26%, В первую пробу в качестве стабилизатора вводят KMU,-600, а во вторую — КМЦ, модифицированную гуматами (КМЦ вЂ” целлогум), в количествах 3 мас.% . Приготовлен35 ные растворы прогревают при 180 С в течение 8 ч. Фильтрацию определяют до прогрева при 120 С, после прогрева и в процессе термостатирования — при температуре 180 С и перепаде давления 40 атм

40 (табл, 2).

Полученные результаты приведены в табл. 2.

Результаты исследовании подтверждают, что реагент КМЦ, модифицированный

45 гуматами, используемый в качестве стабилизатора в предлагаемом растворе, является более эффективным в минерализованных буровых растворах по сравнению с КМЦ-600, 50 Использование данного бурового раствора позволяет снизить расход и ассортимент химических реагентов для обработки буровых растворов, а также повысить на 5 — 10% механическую скорость бурения и проходку на одно долото за счет улучшен55 ных реологических и структурно-механических свойств бурового раствора, Формула изобретения

Буровой раствор, включающий глину, нефть, КУЦ, сульфонол и воду, о т л и ч а ю1680752

8 — 12

Плотность, кг/м .

Условная вязкость, с

1100 1155 1130 1060 1170

21 26 22 17 32

1140 1140

27 26

Статическое напряжение сдвига, Па за:

60 с

0,2 0,6 0,3 9 0,9

0,6 1,2 1,0 0 1,5

1,3 0,9

2,2 1,6

600 с

Показатель фильтрации, см /30 мнп

6 0 4 5 5 0 12 4,5

6,0 5,5

Пластическая вязкость, с

6 4,5 1,5 !0,5

12, (инамическое coilpoTèâïåíèå сдвига, Па

065,130080

9,0 6, Рецептура без барита., .% Ф.

Зля приготовления растворов используют выбур HHLUi юлям со скважины.

Таблица2

Сосэ а в pai:÷ во1эа

Показатель фильтрации, м /30 мин ри

Раствор, содержащий 57 бентонита, 26% NaC1, 37.

& 2П(— 6ОО

5,5

178

3,5

4,5

Составитель Т.Фокина

Техред M,Moðãåíòýë Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор M,Ïåòðîâà

Заказ 3285 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр» ГКНТ СССР

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

Г1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 шийся тем, что, с целью снижения фильтрационных, структурно-механических и реологических показателей бурового раствора, в качестве КМЦ используют

КМЦ, модифицированную гуматами марки 5

"целлогум", при следующих соотношениях ингредиентов, мас.7,:

Раствор, содержащий 57. бентонита, 267 МаС1, 37.

К"1Ц, модифицированной гуматами

Глина

КМЦ, модифицированная гуматами марки

"целлогум"

Нефть

Сульфонол

Вода

0,1 -0,3

5 — 10

0,015 — 0,03

Остальное