Способ обработки полиакриламидного бурового раствора

 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки полиакриламидным буровым раствором (БР). Цель - повышение эффективности обработки за счет снижения реологических параметров при одновременном снижении водоотдачи БР. Для этого в БР, содержащий полиакриламмд, обогащенный выбуренной глиной, вводят анилис, смешанный с гипаном в отношении от 7-9 до 1-3. Использование способа позволяет сократить расход материалов, улучшить условия промывки и повысить производительность буровых работ. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735538/03 (22) 05,09.89 (46) 07.12.91, Бюл. N. 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений (72) В, А. Евецкий и И. M. Давыдов (53) 622.243. 144,2(088. 8) (56) Нефедов В, П. и др, Технология приготовления и применения полимерных и полимер-бентонитовых промывочных жидкостей. — Л,; ОНТИ, ВИТР, 1979, с, 30-32.

Авторское свидетельство СССР

N 1435600, кл. С 09 К 7/02, 1986.

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки полиакриламидным буровым раствором.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки полиакриламидного бурового раствора эа счет снижения реологических показателей при сохранении эффекта снижения водоотдачи.

Пример 1, Буровой раствор, содержащий 0,25 мас.% ПАА мол, массой 6 10, 5

15 мас.% в ы б6у р еeнHнHоoй гiл и нH6ы i и 8844,75 мас.% воды, обладает следующими свойствами:

YB 150 с; СНСюо и rp не подвергаются измерению; В 12 см; С0 10%, B буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят

50 мл (5 об,%) анилиса и гипана. предварительно смешанных в соотношении 6:4 по объему (т.е. 3 об.% от анилиса и 2 об. "/. от гипана), и перемешивают в течение 15 мин.

После обработки буровой раствор характе,.„SU, Ä 1696452 Al (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛИАКРИЛАМИДНОГО БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки полиакриламидным буровым раствором (БР). Цель — повышение эффективности обработки за счет снижения реологических параметров при одновременном снижении водоотдачи БР. Для этого в БР, содержащий полиакриламид, обогащенный выбуренной глиной, вводят анилис, смешанный с гипаном в отношении от 7-9 до 1 — 3. Использование спссоба позволяет сократить расход материалов, улучшить условия промывки и повысить производительность буровых работ. 1 табл. ризуется следующими свойствами: УВ 37с; т/пл 24 мПа с; СН С1/1о 28/31 дПа; т, 0 30 дПа;

В4см; С00.

Пример 2. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас.% ПАА с мол. массой 6 10, 15 мас.% выбуренной глины и 84,75 мас.% воды, обладает следующими свойствами:

У8 150с; rг, СНС1! о и гоне подвергаются измерению; В 12см; С0 10%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 50 мл (5 об.%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении

7:3 по объему (т, е, 3,5 об.% анилиса и 1,5 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами: YB

25с; т/л 12 мПа.С; СНС /1о 12/15дПа; то 15 дПа;В4см;С О.

Пример 3. Буровой раствор, сол:1жащий 0,25 мас.% ПАА с мол. массой 6.10, 15 мас.% выбуренной глины и 84,75 мас.%

1 696452 воды, обладает следующими свойствами:

УВ 150с; ф л СНС1/;о и «, не подвергаются измерению; В 12 см"; С„107 В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 50 мл (5 об.",4,) анилиса и гипе а, предварительно смешанных,в соотношении

8:2 по объему(т. е. 4 об, анилиса и 1 аб.; гипана}, и перемешивают в течение 15 мин

После обработки буровой раствор характсризуется следующими свойствами: УВ 23 с;

god 12 мПа с; СНС1/ю 12/15 дПа; «, 15 дПа;

В4см; С,О. з.

Пример 4. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас. ПАА с мол. массой 6 10, 15 мас., выбуренной глины и 84,75 мас.% воды, обладает следующими свойствами:

УВ 150 с; «/и», СНС1/щи «о не подвергаются измерению; В 12 см"; Со 10 . В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.,) вводят 50 мл (5 об. N,) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении

9:1 по объему (т.е, 4,5 об. анилиса и {),5 об,% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами, . УВ

24 c; . «/» 12 мПа с; СНС1/1о 12/15 дПа;

«о 15 дПа; В 4 см; Со 3.

Пример 5. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас,о ПАА с мол. массой 6 105, 15 мас.% выбуренной глины и 84,75 маг,% воды, обладает следующими свойствами;

УВ 150 с; «/n» СНС1/1о и «<> не подвергаются измерению, В 12 смз; С„10%. B буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об. j, вводят 50 мл (5 об. } анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении

9,5:0,5 по объему (т, е. 4,75 об.ф, анилиса и

0,25 об. гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами; УВ 32 с; « пл 21 мПа с; СНС1 1о

18/24 дПа; «> 24 дПа; В 4 см; Со О.

Пример 6, Буровой раствор, содержащий 0,01 мас, ПАА с мол, массой 3 !О, 1О мас. выбуренной глиньi и 89, 99 мас. воды, обладает следующими свойствами:

УВ 60 с; п» 24 мПа с; СНС1/1о 78/123 ДПа;

«о 42 дПа: В 25 см; Со 6%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об,%) вводят

10 мл (1 об. ) анилиса и гипана, предварлтельно смешанных в соотношении 8:2 по объему (т, е. 0,8 об. анилиса и О,2 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин, После обработки буровой раствор характе ризуется следующими свойствами; УВ 18 .;

«/пл 6 мПа с СНС1/1о 8/11 ДПа; «î 9 дПа; Б

10см; СоО, Пример 7, Буровой раствор, содержащий 0,5 мас. ПАА с мол. массой 6 10г, 20 мас.< выбуренной глины и 79,5 мас. воды., обладает следующими свойствами:

У — HG течет (н/T}; «», СНС1/10 и «> не подвергаются измерению; В 14 см; С» 9 .

5 В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.Я вводят 100 мл (10 об.%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении 8:2 по объему (т. е. 8 об.% анилиса и 2 об.% гипана), и перемешивают в течение

10 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами:

УВ 30 с; ппл 15 мПа c; CHCl/lo 16/17 дПа, о 18ДПа; В 3 см; С О.

Экспериментальные работы выполнены

15 по следующей методике, В буровые растворы, которые представляют собой скоагулированные полиакрила малоглинистые суспензии, содержащие так же как и известный 0,01--0,5 мас. ПАА и 10 — 20 мас.

20 выбуренной глины, вводят анилис, предварительно смешанный с гипаном в разных объемных соотношениях. Технологические свойства буровых растворов оценивают до и после обработки. Условную вязкость (УВ)

25 измеряют с помощью вискозиметра ВБР-1; .пластическую вя"-кость (пд); статическое напряжение сдвига через и 10 мин (СН С !/ о) и динамическое напряжение сдвига («0) — на пр1лборе ВСН-3; водоотдачу {В}—

30 с помогцью прибора BM-6; для оценки суточного отст "я (Со) используют мерный цилиндр вместим зстью 100 мл, Результаты экспериментальных работ приведень! в таблице.

35 Из данных приведенных втаблице,,видно, что в результате обработки бурового раствора, содержащего 0,25 мас, ПАА и 15 мас. выбуренной глины, с высокими реологическими показателями (УВ 150 с: rj», CHC1/ю и «; — неизмеримые значения). водоотдачей {В 12 смз) и суточным отстоем (С,»

10 /, ), анилисом, предварительно смешанным с гипаном в объемных соотношениях от 7:3 до 9. .1 (примеры 2 — 4), реологические

45 показатели снижаются (УВ 23 — 25 с; пл 12 мПа с; СНС)/)о 12/15 ДПа; «>» 15 дПа) при одновременном снижении водоотддчи до 4 см и суточного отстоя — до нуля. Такие рео3 логические показатели ниже по сравнению с показателями бурового раствора по известному спссобу, содержащего такие же количества ПАА и глины, но обработанного анилисом, не смешанным с гипаном (УВ 32 с; пд 21 мгПа с . СНС>/1о 18/24 дПа; «<> 24

55 ДПа), при соответствии водоотдачи (В 4 см ) з и суточного отстоя (С 0}. Это свидетельствуе» о том, что обработка полиакриламидного бурового раствора анилисом, предварительно смешанным с гипаном в соотно1696452 1

Свойства

Соотношение аниКоличество, об. л „В, С, дла см

fëë мПа.с

Скс„„, дПа уВ,с лис: гипан,об. ч.

Анилис Гипан

ПАА Глина Вода

3 0 4 0

15 4 0

4 0

4 0

24 4 0

9 10 0

18 3 0

24 28/31

12 12/15

12 12/15

12 12/1 5

21 18/24

6 8/1 1

15 16/17 ь:4

7:3

8:2

9:1

9,5:0,5

8:2

8:г

2,0 37

1,5 25

1,0 г3

0,5 24

0,25 32

0,2 18

2,0 30

84,75

84,75

84,75

84,75

84,75

89>99

79 50

3,0

3,5

4,0

4,5

4,75

0,8

8,0

0,25 15

0,25 15

0,25 15

D,25 15

0,25 15

0,01 10

0,50 20

2

4

6

8 (известный) 84,75

10: 0

0,25 15 шениях от 7:3 до 9:1 по объему, приводит к снижению реологических показателей при сохранении эффекта снижения водоотдачи, Об этом свидетельствуют также результаты обработки буровых растворов, содержащих 0,01 мас. ПАА и 10 мас. выбуренной глины (пример 6); 0,50 мас.% ПАА и 20 мас. выбуренной глины (пример 7), Сравнение данных примера 5 с известным показывает, что обработка полиакриламидного бурового раствора анилисом, предварительно смешанным с гипаном в объемном соотношении 9,5:0,5, не приводит к изменению реологических показателей, водоотдачи и суточного отстоя, Это свиде. тельствует о том, что уменьшение объемной доли гипана в смеси с анилисом относительно 9:1 не позволяет достичь цели изобретения.

Сравнение данных примера 1 с известным показывает, что обработка полиакриламидного бурового раствора анилисом, предварительно смешанным с гипаном в объемном соотношении 6:4, приводит к повышению реологических показателей (УВ 37 с; цпл 24 мПа с; СНС1/10 28/31 дПа, Го 30 дПа) по сравнению с известным (УВ 32 с; дпл

21 мПа с; СНС1/10 18/24 дПа; ю 24 дПа) при сохранении водоотдачи (В 4 см ) и суточного отстоя (Со О). Это свидетельствует о том, что увеличение объемной доли гипана в смеси с анилисом относительно 7:3 не позволяет достичь цели изобретени, С увеличением объемной доли содержания гипана в смеси с анилисом от 9,5:0,5 (пример 5) до 8:2 (пример 3) реологические показатели уменьшаются от значений УВ 32 с; па 12 мПа.с; CHC1/1o 12/15 дПа; то 15 дПа. При дальнейшем увеличении объемной

Компоненты бурового раствора, мас.3 доли содержания гипана в смеси с анилисом до 6:4 (пример 1) реологические показатели, наоборот, увеличиваются до значений УВ 37 с; /пл 24 мПа с; СНС1/10 28/31 дПа; т, 30

5 дПа. Оптимальными являются объемные соотношения анилиса и гипана от 7:3 до 9:1 (примеры 2 — 4), при которых обеспечиваются одинаковые низкие значения r 12 мПа с; CHC1/1o12/15ДПа: Ко 15дПа, неэна10 чительно отличающиеся друг от друга низкие значения УВ 23- 25 с.

Таким образом, повышение эффективности обработки полиакриламидного бурового раствора эа счет снижения реологи15 ческих показателей при сохранении эффекта снижения водоотдачи, достигается при введении анилиса, предварительно смешанного с гипаном в соотношении от 7:3 до

9:1 по объему.

20 Экономическая эффективность от применения предлагаемого способа может быть достигнута эа счет сокращения расхода материалов, необходимых для обработки бурового раствора, улучшения условий про25 мывки скважин, сокращения затрат времени и средств на борьбу с осложнениями, вызванными ростом гидравлических сопротивлений в стволе скважины, повышения производительности буровых работ.

Формула изобретения

Способ обработки полиакриламидного бурового раствора, включающий введение анилиса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработ35 ки эа счет снижения реологических параметров при сохранении водоотдачи раствора, перед введением анилис смешивают с гипаном в отношении от (7-9) до (1-3).

5 0 - 32 21 18/24 24 4 0