Способ получения бурового раствора

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в сложных геологических условиях. Цель изобретения - снижение фильтрации и повышение его устойчивости и хлоркальциевой агрессии. Буровой раствор получают смешением силиката натрия или калия с борной кислотой. Затем вводят органический резгент-стабшгазатор. Соотношение компонентов в растворе следующее , мас.%. борная кислота 1,7-4,5, силикат натрия ,0, органический реаген 1 стабилизатор 0,3-3,0, вода - остальное. Использование раствора позволяет вести промывку в условиях неустойчивых пород при хлоркальциевой агрессии. табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYB JlHH (S1)5 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, 7-4,5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4717069/03 (22) 10.07.89 (46) 23 ° 12,91. Бюл. Ф 47 (71) Московский институт нефти и газа им. И.M.Ãóáêèíà (72) Е.А.Коновалов, В.И.Иесерлис, В.Д,Городнов, Т.АЛумилина и А.П.Захаров (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 988851, кл, С 09 К 7/02, 1981.

Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. — М.: Недра, 1981.

Коновалов E.A. и др. Полимерный алюмосиликатный промывочный раствор. !

Газовая промыпленность, 1980, Р 5, c . .13-14.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин с применением силикатных буровых растворов.

Пелью изобретения является снижение фильтрации и повышение его устойчивости к хлоркальциевой агрессии.

Буровой раствор получают следующим образом: сначала борную кислоту добавляют в силикат натрия, получая гелеобразную массу, затем эту массу разбавляют до требуемых показателей по вязкости и структурно-механическим свойствам, а затем добавляют реагент-стабилизатор для регулирования фильтрационных показателей, ири этом компоненты берут в следующем соотношении, мас.7:

„„SU„„1699991 A 1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУРОВОГО PACTВОРА (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в сложных геологических условиях. Цель изобретения — снижение фильтрации и повышение его устойчивости и хлоркальциевой агрессии. Буровой раствор получают смешением силиката натрия или калия с борной кислотой. Затем вводят органический pearент-стабилизатор. Соотношение компонентов в растворе следующее, мас.X. борная кислота 1,7-4,5 силикат натрия 4,0-12,0, органический реагент стабилизатор 0,3-3,0, вода — остальное. Использование раствора позволяет вести промывку в условиях неустойчивых пород при хлоркальциевой агрессии. 2 табл.

Борная кислота

Силикат натрия или калия 4-1 2

Органический реагент-стабилизатор О, З-З, 0

Вода Остальное

Буровой раствор может быть при необходимости утяжелен или засолен до требуемой величины.

Пример 1. В 70 г воды растворяют З,О г борной кислоты и добав— ляют 8 г силиката натрия, тщательно перемешивают смесь при комнатной температуре до получения геля. Затем его разбавляют 17,7 г воды и вновь перемешивают в течение 30 мин. Далее вводя: 1,5 г карбоксияетилцеллюлозы

1699991

0,3-3,0

Остальное

ТабвЗнца 1

Состав раствора

Покваателн до термообрвботии

Номер состава

21во, О,/10, Ркь „,, фвм „ рН с 1 дпа jca J па ° с(па.с ) Рпв

5Х Ala(80435 +

7Х NaaSk03+

+ 1I NaON + 3X крахмале + ЗОХ

НвС1 + вада — остальное

7 4/9 11 16 12 35 6,5 G Î/3 28 10 б 20

1 ° 7X Н1803 + 42

NaSSi0e + 0,5X KNt! +

+ ВОлю — остальное

13 6/9 7 38 30 65 9 ° 3 9 5/7 8

29 24 40

8,8

42 НВВО, + 12Х

Наа8101 + ÇI 101Ц +

+ вода — остальное н/т 150/185 3 175 90 ЗЗО 10,7 н/т 120/145 4

164. 75 280

10,4

9 В 39 48/54 6

Ъ

8,6 26 31/48 9

ЗХ 81801 + ВХ

Н* 810, + 152 ВМН +

+ вода - остальное

45 57/69 8 84 55 185

31 45/54 8 64 41 157

64 139 160 9, 5

49 35 130 64

Раствор Р 4 + ЗОХ

NaC1

27 33/48 10 47 ЗО 12 1 В ° 1 21 25/39 12 .38 26 105

Раствор ° 4 + ЗОХ

NaC1 + 4X СаС14

3I НВВОв+ SI 84810 +

+ 1,5Х ВК71 + ЗОХ

NaC1 t 4OX СаС1а +

+ вода - остальное

7 ° 7

18 21/30 9 35 20 95 7, 7 15 . 18/21 12 21 rá

1,3 и вновь перемешивают в течение

30 мин, в результате получают безглинистый раствор следующего состава, мас.А:

Борная кислота 3,0

Силикат натрия 8,0

КИЦ

Вода 87,5

После обработки этого бурового раствора 30Х хлорида натрия + 43 хлорида кальция и термостатирования его в течение 3,0 ч при 1400С он характеризуется следующими показателями: условная вязкость Т1 о = 21 с, статическое напряжение сдвига

25/ 39 дПа, фильтрация ФВО = 12 см, — 105 дПа,,7„= 26 Па с, — 38 Па с.

Устойчивость буровых растворов определяется согласно методике (3) .

Пример 2. Берут то же количественное соотношение компонентов, но другой способ приготовления бурового раствора. В 87,7 г воды растворяют 1,5 г карбоксиметилцеллюлозы, . после чего туда вводят 3,0 r борной кислоты и 8,0 г силиката натрия и тщательно переме7ш5вают раствор в течение 1,0 ч. Буровой раствор имеет тот же состав, что и в примере 1.

После обработки этого бурового раствора 30% хлорида натрия + 4,0X хлорида кальция и термостатирования его в течение 3,0 ч при 140 С он

15 характеризуется следующими показателями: условная вязкость T«13 = 10 с, статическое напряжение сдвига О/ О, фильтрация Ф 43 = 40 см, 60 л

28 дПа, 764 = 7 Па с, э,рр= 12 Па.с, В табл. 1 приведены результаты испытаний предлагаемых буровых растворов, в табл . 2 приведены данные по введению" борной кислоты и буры. Из данных табл . 2 видно, что введение буры не приводит к увеличению стойкости бурового раствора к действию солей, а состав предлагаемый устойчив в этих условиях, Использование бурового раствора позволяет повысить скорость бурения в сложных геологических условиях.

Формула изобр ет ения

Способ получения бурового раствора путем смешения воды, силиката натрия или калия с гелеобразующей добавкой и последующее введение органического реагента-стабилизатора, о т л и25 ч а ю шийся тем, что, с целью

I снижения фильтрации раствора и повышения устойчивости его к хлоркальциевой агрессии, в качестве гелеобразующей добавки используют борную кислоту, причем компоненты используют в следующем соотношении, мас./.. :

Силикат натрия,или калия 4,0-12,0

Борная кислота 1, 7-4,5

0рганический реагент-стабилизатор

Вода

Покаеателм после термостатироавнив при 140 с е а таченма 3,0 ч а

Змее 01/10е Ото ° 4 49 ° т ав е "î е с (дпа смх (йа с па с 787а

1699991

Продолжение табл.1

Покаэатели после термостатнрованмх прн 140 С в течение 3,0 ч

Номер состава

Состав раствора

Похеэателн ло термообработки

У,аа, O

ЗХ н!801 + &X Иаа&101 +

+ 0,4Х O3!l + ЗОХ

ИвС1 + 202 СаС1а +

+ вола - остальное!

25 7,4

7,0

1а5Х Нано! + 122

Мат&iog + 5I !01!i +

+ 30X ИаС1 + вода остальное.

9,3

16 12

12 6/9 10 20 12 45 98 8 3/3

3I H3aO3 + З,ÂI

NaISiOa + 1,52 NRl +

t 30I МаС1 + вода остальное

d,1

17 10

11 3/6 12 15 9 30 6,7 6 3/3

ЗХ N!Nol + SI

Na2Si01 + 0,4Х NNN +

+ ЗОХ ИаС1 + вода остальное

35 8,0

6,7

17

7,2

15

5<8

15.

6 O/О 40 10 7 25 6,1 6 О/Î 40 7

Хабллца 2

Покаэатсли после термостатнроеакня apll 140 С в течение 3,0 ч

Покавателм до тернообработки

Состав раствора

Номер состава

Г

7<ос. 0<де ° бто ?э9 inA "d ° р" л о с лПа смэ Па с(на с ЛПа

ЗХ НВО + &I NaISi03 +

+ 1,5Х ИРЦ + водаостальное

9 ° 5

21 25/39 12 3& 26 105 7,7

После термостатмровапмя при 1&О С в течение 3,0 ч

19 21/ЗО ЗС 2- оО 7,5

Раствор р 4 + ЗОХ ИаС1 + а 4Х СаС1

27 33/4& 10 47 30 121 8,1

ЗХ бури + &Х Нас&ioa

+ 1 ° 5Х 81<1< 17 0<0 10

10 18 45 6 6 Î/O 3.": 8

8,8

12 . 25

Раствор р 16 + ÇOX ИаСl +

+ 4I СаС1 7 О/О . 40

8,9

18 12 . 25 92 6 0/0 40 12 7 15

Редактор Е.Полионова

Заказ 4440 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гос а ствен уд рс енного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент" У

" атент, r. жгород, ул. Гагарина,101

3I НЗИ<<3 + 82

NazSiOy + 1,5X крахмал d 302 ИаС1 +

+ 20X СвС1а +

+ вода - остальное

2,52 нэвоэ + 6 ° 5I

NaaSiO7 d О ° ЗХ ЛЭП + а 302 Nacl + 20X СаС1>

2,5Х Г1801 + 6,5I

Иаa& iol + 0, ÇI o30 +

+ 202 NaC1 + 20X ИВС14

Раствор р 1 + 20X

Сас12

40 45/64 7 67 50 170 7;9 29 34/45 7 4 7

15 18/24 8 25 18 65 7,5 10 12/18 В 19

16 58/75 24 35 20 70 8,4 10 45/42 40 20

27 30/42 6 40 25 . 105 7,1 16 18/24 6 32

21 24/36 5 27 18 65 7 5 15 21/33 7 19 11

45 57/69 8 84 55 185 9,& 39 4&/54 6 64 139 160

Составитель Л.ьестужева

Техред Л.олийнык Корректор С.Шекмар