Способ приготовления промывочной жидкости

 

Изобретение относится к нефтегазодобыче и геологии, 8 частности к магнитной обработке при приготовлений промы вочных жидкостей на буровых установках. Цель -^ сокращение времени магнитной обработкиглинопорошка без снижения ее эффективности. Глинопорошок влажностью 6-8 мас.% обрабатывают переменнь1м магнитным полем (МП) с частотой 24.7-25,3 Гц и напряженностью 206-215 А/м и дополнительно подвергают обработке постоянным МП. Напряженность этого поля не превышает 20 единиц напряженности вертикальной составляющей МП Земли при совпадении направлений векторов напряженностей МП или не превышает 22 указанных единиц при встречном направлении векторов напряженностей'МП. Контроль за эффектом магнитной обработки глинопорошка осуществляют по изменению тангенса угла диэлектрических потерь. Физические свойства глинопорошка в результате обработки в постоянном МП при указанных параметрах не изменяются. Из порошка затем готовят промывочную жидкость»•W^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1675542 (21) 4752451/03 (22) 23.10.8Я (46) 30.01.92. Бюл. Рв 4 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения . (72) 8.Д.Шантарин, Л.П.Семихина и В.И.Семихин (53) 622,243.144.02(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь 1675542, in. С 02 F.1/48,7/02, 1989. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение о гносится к нефтегазодобыче и геологии, в частности к магнитной, обработке при приготовлении промывочных жидкостей на буровых установках. Цель— сокращение времени магнитной обработки

Изобретение относится к нефтегазодобыче и геологии, в частности к магнитной обработке при приготовлении промывочных жидкостей на буровых установках, и является усовершествованием способа, в котором непосредственно перед перемешивзнием глиноперошка с водой глинопорошок влажностью 6-16 мас.g обрабатывают в переменном магнитном поле. с частотой

24,7-25,3 Гц и напряженностью 206-215

А/и.

Однако магнитная обработка продолжается 36 ч.

Цель изобретения — сокращение времени магнитной обработки глинопорошка без снижения ее эффективности.

Цель достигается тем, что в дополнение . к переменному магнитному полю использу-,,5U (и, 1709063 А2 глинопорошка без снижения ее эффективности. Глинопорошок влажностью 6 — 8 мас.g обрабатывают переменным магнитным полем (МП) с частотой 24,7-25,3 Гц и напряженностью 206 — 215 Аlм и дополнительно подвергают обработке постоянным

МП. Напряженность этого поля не превышает 20 единиц напряженности вертикальной составляющей МП Земли при совпадении направлений векторов напряженностей МП или не превышает 22 указанных единиц при встречном направлении векторов напряженностей.МП. Контроль за эффектом магнитной обработки глинопорошка осуществляют по изменению тангенса угла диэлектрических потерь. Физические свойства глинопорошка в результате обработки

s постоянном МП при указанных параметрах не изменяются. Из порошка затем готовят промывочную жидкость, ют постоянное магнитное поле с напряженностью. не.превышающей 20 единиц напряженности вертикальной составляющей магнитного поля Земли при совпадении направлений векторов напряженностей магнитных полей или не превышающей 22 таких же единиц при встречном направлении векторов напряженностей магнитных полей.

При увеличении накладываемого íà переменное мзгнитное поле с напряженностью Н (амплитудное значение) постоянного магнитного поля напряженностью Н0 от величины напряженности магнитного поля

Земли Н еа 46 A/м (вертикальная состав- ляющая) до.20 Никео (Н - НоН соз2 л тт) величина максимально возможного эффекта воздействия переменного магнитного поля

1709063

10

40

55 не меняется, но значительно увеличивается скорость обработки. В результате время обработки, необходимое для достижения максимального изменения тангенса угла диэлектрических потерь глинопорошка при воздействии переменного магнитного поля напряженностью 0,08,.13,3 и 212 Аlм, снижается до 120, 120 и 15-20 мин соответственно.

Во время отсутствия эффекта магнитной обработки сухого глинопорошка на влажные глинопорошки магнитные поля оказывают влияние. Поэтому магнитной обработке подвергается влага, находящаяся на поверхности глинопорошка.

По причине наличия "критического" постоянного поля напряженностью Нкр, начиная с которого эффект воздействия переменного магнитного поля не только не увеличивается, но даже резко уменьшается, постоянная составляющая воздействующего на глинопорошок магнитного поля не должна превышать Н ц> - 21 Нгег . При Но40-50 Нгоро эффект воздействия переменного магнитного поля на глинопорошок полностью исчезает.

Кроме того, постоянное магнитное поле напряженностью 21 Нге = 10,5 Э очень близкр к значению напряженности поля Н =

10.8 Э, действующего между спинами протонов изолированной молекулы воды.

Известно, что в.зависимости от ориентации,ядерных спинов двух протонов, входящих в состав молекулы воды, по аналогии с орто- и парамодификациями воДорода может существовать две модификации молекул роды: арто- спины протонов параллельны и пара- спины протонов антипараллельиы. Поскольку величина ядерных магнитных спиновых моментов в 1840 раэ меньше электронных, то ими пренебрегают при теоретических расчетах вородных связей и свойств водных систем. При этом установлено, что вероятности образования димерных молекул и кластеров зависят от вращательных состояний молекулы воды.

Например, в состав димера вода — углекислый газ преимущественно входят молекулы пара- (воды HzO) или молекулы орто- (воды

DzO). т.е. появляется возможность разделения молекул воды по спин-модификации, В статически равновесной паровой фазе воды содержится 1/4 части пара- и 3/4 ортоводы, На основании того, что переменное магнитное поле усиливает действие постоянной составляющей поля, которая стремится ориентировать спины протонов по полю, можно предположить, что изменения физических свойств воды связаны со смещением равновесия между орто- и параводой в сторону еще большего увеличения количества ортоводы. А так как ориентация спинав протона влияет на скорость переноса протона между молекулами воды, то происходит перестройска и всей сетки водородных связей, что приводит к изменению макроскопических параметров воды.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Берут порошок Na-монтмориллонита, содержащий, мас,)(: SION 63,52; СаО 2,19;

MgO 2,37, FeO 0,68; ЕегОз 4,93/ А!20з 16,43;

Т!02 0,8; МпО 0,086; Р20э 0,178; йа20 2,39;

К20 1,42; $0з 0,32, $ 100,48. Потери при прокаливании 5,17 (. Влажность 6 — 8 мас. /.

Помещают его в соленоид с двумя катушками индуктивности, первую из которых подсоединяют к прибору, создающему переменное магнитное попе, а вторую — к прибору, создающему постоянное магнитное поле.

Определяют изменение тангенса угла диэлектрических noTepb(tg д ) глинопорошка в зависимости от отношения напряженности постоянного магнитного поля Hp к напряженности магнитного поля Земли (Hreo — вертикальной составляющей). При

Hp/Íãeo 1. 2 10 15 20. 21, 30, 40 и 50

Л1д д 10 составляет 17, 17, 17, 17, 17, 14, 3 1, 0 и 0 соответственно.

Таким образом, физические свойства глинопорошка в результате обработки его в постоянном поле не изменяются до значения Hp/Hreo - 20. В дальнейшем при увеличении напряженности постоянного магнитного поля до 21 Нгео и выше изменение тангенса угла диэлектрических потерь резко уменьшается до нуля, т.е. вообще не происходит изменения свойств обрабатываемого глинопорошка.

Изменение тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от величины переменного (Н - Hp -+. Н соз2лй). постоянного (Hp = Hreo и Нр = 21 Нгео) магнитного полей и времени обработки глинопорошка приведено в таблице.

Как видно из таблицы, при оптимальных параметрах переменного магнитного поля (Н = 212 А/м, f = 25 Гц) при наложении постоянного магнитного поля с напряженностью Hp = 21 Нгоро изменение тангенса угла диэлектрических потерь приобретает максимальное значение(tg д= 17 10 ) уже при обработке глинопорошка в течение 15 мин.

Для контроля сохранения эффекта магнитной обработки глинопорошка при дополнительном наложении постоянного

1709063

hs д г !Оо гг а

Парамггтрог могиитггогх

slsaIl6R.1.5 зо

2.0!.о

0.5

0,25

1З

Н-О.О84/м

1- !.51 Гц н.-н

Í -Î 084/м

1-1.51 Гц

Но 21 H гоо

Н-; 12.54/м

i- г,з гц

Но 21 Н гоо н-0<1-15

Но-21 Нгоо

Н» 212 Аlм

f 25Гц н.-н

H 212 А/м

t- 25 Гц

Но 15 Н raa

Н 212 4/м

t 25Гц—

Но 18 Н гоо

Н 212 4/м

f» 25 Гц н -г!н, 18

1О

15

Гз

10

ГЗ

Го!

1З

1О

10

14 и

77

15

17 и

Гг

17

17

Редактор М.Келемеш Техред М.Моргентал - Корректор С.Черни

Заказ 414 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 магнитного поля на переменное магнитное Пример 3. Повторяют пример 2, но. поле из обрабатанного глинопорошка гото- магнитную обработку глинопорошкэ прововят промывочную жидкость с концентра- дят в течение 15 мин. q Mo " = 4,5 мПа.с. цией твердой фазы 10 мас.$ Пример 4. Повторяют пример 2, но (Na-монтмориллонита) и измеряют пласти- 5 магнитнуюобработкуглиноророшка.провоческую вязкость. дят В ТЕЧЕНИЕ 10 МИН. у А!0 - 5,6 МПа С.

1 бч

Пример 1. Глинопорошок делят на Таким образом, эффект магнитной обчетыре части. Из двух частей готовят конт-, работки глинопорошка по предлагаемому рольные промывочные жидкости, а другие способу сохраняется точно таким же, как и две части обрабатывают 1 ч в магнитном 10 поосновномуизобретению, но время обраполе (Н - 212 А/м, f - 26 Гц и Н - НГоо). Из ботки сокращается до 15 мин, т.е. в десятки половины обработанного глинопорошка го- раз. товят промывочную жидкость, а другую по- Сокращение времени магнитной обраловину . оставляют в соленоиде и ботки без снижения ее эффективности важобрабатывают еще 2 ч (общая продолжи- 15 но в полевых условиях на буровой при тельность обработки 3 ч). приготовлении больших объемов промывочОдновременно готовят промывочную ных жидкостей. жидкость изобработанного втечение 1ч в - Формула изобретения магнитном поле глинопорошка и необрабо- Способ приготовления промывочной танного, перемешивая с водой в миксере 20 жидкости поавт.св. N. 1675542, отл ича ю"Воронеж" втечение 30 мин. Пластическую шийся тем, что, с целью сокуращения вязкость ц приготовленных растворов иэ- времени магнитной обработки глынопорошмеряют на вискозиметре ВСН-3 по извест-, ка без снижения ее эффективности, глиноной методике, Для раствора из порошка, не порошок дополнительно обрабатывают прошедшего магнитную обработку, q 6,8 25 постоянным магнитным полем с нэпряженмПа с, а из обработанного y Mo " - 5,2 мПа ностью, не превышающей 20 единиц напря- с, qMo -4,8мПас.

Зч женности вертикальной составляющей

Пример 2. Повторяют пример 1, но магнитного поля Земли при совпадении намагнитную обработку проводятпри Н -212 правлений векторов напряженностей магА/м, f-25 Гц, HP-21 HreolyMo = 7/Moэ".- 30 нитных полей или нЕ пРЕвышаЮЩЕй 22

4,5 мПа с. указанных единиц при встречном направлении векторов напряженностей магнитных полей.