Реагент для обработки буровых растворов на водной основе

 

Изобретение относится к составам, используемым для промывки при бурении нефтяных и газовых скважин Реагент содержит, мас.%: крахмал 4,6-8,4; щелочной сток производства капролактама 6,4-46,2; хлорид магния и/или калия и/или натрия 14-22; вода - остальное. 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886342/03 (22) 30.10,90 (46) 07.08.92, Бюл. № 29 (71) Московский институт нефти и газа им, И,M.Ãóáêèíà (72) О,К,Ангелопуло, В.З,Аваков, В.И.Балаба, В,P.Äæàìàëóòèíoâ и И.П,Озарко (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 1219636, кл. С 09 К 7/02, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1669969, кл. С 09 К 7/02, 1989;

Изобретение касается бурения скважин и относится к составам, используемым для их промывки.

Известен реагент для обработки бурового раствора, включающий, мас. : крахмал 3,0-10,0; гидроксид натрия 0;5-4,0; флотореагент Т-80 1,0 — 10,0; вода — остальное (1). Наряду с эффективной стабилизирующей способностью реагент не обладает явно выраженной способностью снижать прихватоопасность бурового раствора.

Прототипом предлагаемого технического решения является реагент, включающий крахмал, щелочной сток производства капролактама и воду, 2). Достоинством реагента является повышение стойкости к ферментативному разложению. К недостаткам реагента следует отнести ограниченность его применения в проницаемых породах в связи с повышенной прихватоопасностью бурового раствора. Кроме того, процесс приготовления реагента требует значительных затрат времени.

Цель изобретения — повышение стабилизирующих свойств и способности реаген. та снижать прихватоопасность бурового раствора за счет снижения напряжения,;!Ж „„1752752 А1 (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ (57) Изобретение относится к составам, используемым для промывки йри бурении нефтяных и газовых скважин. Реагент содержит, мас.7,: крахмал 4,6-8,4; щелочной сток про- .. изводства капролактама.6,4-46,2; хлорид магния и/или калия и/или натрия 14-22; вода — остальное. 2 табл, 1

Ф сдвига фильтрационной корки при одновре- ® менном сокращении затрат на его приготовление.

Поставленная цельдостигается тем, что реагент дополнительно содержит хлорид я магния или калия, или натрия при следую-

%Р щем соотношении ингредиентов, мас, $:

Крахмал: ::-::: 4,6 -8,4

Щелочной сток производства капролактама (ЩСП К) . 6,4-46,2

Хлорид магния или натрия, или калия, или их смесь " 14-22

Вода Остальное

ЩСПК (ТУ 113-03-488-84) включает, мас. :

Натриевые соли органических кислот (в пересчете на адипат натрия) 18-36

Смола Не более 10

Капролактам и натриевая соль аминокапроновой кислоты Не более 6

Сухого вещества всего 25-50

Плотность ЩСПК 1,1-1,2 г/см, рН

10-13, 1752752

10

20

Т =2,75 ч

35

В опытах испольэовали кукурузный крахмал (ГОСТ 7699 — 68), а также MgCIz (ГОСТ 7759 73), КС! (ГОСТ 17811 — 78), NaCI (ГОСТ 13830 — 68).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый реагент отличается от известного составом ингредиентов и их количественным соотношением, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна", Анализ известных технических решений показал, что отмеченные выше отличия длядостижения поставленной цели в них не используются. Таким образом, эти отличительные признаки придают реагенту новые свойства, что позволяет, на основании и. 52

ЭЗ-1-74 сделать. вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "существенные отличия", Приготовление реагента -заключается в смешении ингредиентов в следующей последовательности: вода, ЩСПК, крахмал.

После частичной гидролизации крахмала вводится хлорид калия или натрия, или магния, или их смесь.

Пример, К 525 r воды добавили 220 г

ЩСПК, перемешали и постепенно ввели 75 г крахмала. После получения однородного клейстера добавили 180 г хлорида магния.

После перемешивания до однородного со стояния, полученный реагент пригоден для использования, Были приготовлены рецептуры реагента, отличающиеся соотношением ингредиентов (табл, 1).

Результаты их испытаний приведены в табл. 2.

Эффективность реагента оценивали путем обработки полимеркалиевого — ПК (состав; мас.0/ . ПАА — 7,5; КΠ— 8,0,. KzCz07—

0,5; вода — остальное), известково-калиевого — ИК (состав, мас, 7, глина — 8,0; КССБ—

5,0; СаОН2 — 0,4; KCI — 3,0; К0Н -0,015; вода— остальное) и малоглинистого — МГ (состав, мас. /; метас 0,5; глина 2,5; йаОН 1,2; вода — остальное) буровых растворов.

В указанные растворы добавляли по 2;ь от их объема реагенты и измеряли плотность (ПР), условную вязкость (УВ), водоотдачу (В), статическое напряжение сдвига (СНС) и концентрацию ионов водорода (р ).

Эффективность стабилизирующей способности реагента оценивали по изменению водоотдачи бурового раствора после трехкратного его эашламления аргиллитовым шламом. Для этого в 500 см исследуемого раствора с водоотдачей В вводили

150 r шлама размером не менее 0,5 см, Спустя 1 ч пропускали раствор через сито с целью отделения шлама. Очищенный рас-, твор обрабатывали новой порцией шлама.

Эту процедуру повторяли трижды. Затем измеряли водоотдачу раствора Вь Об эффективности реагента судили по величине отношения В

Прихватоопасность буровых растворов оценивали по напряжению сдвига фильтрационной корки Рк.

Продолжительность приготовлений реагента Тя определяли как время, необходимое для стабилизации величины его водоотдачи. В процессе гидролиэа реагента

его водоотдача постепеннп снижзается и достигает по его окончании 2-4 см в зависимости от состава реагента. Для известного реагента, использовавшегося в опытах, Как следует из анализа результатов исследований (табл. 2), при соблюдении предложенного соотношения ингредиентов реагента обработанные им растворы (опыты

4, 5, 6, 10) в меньшей степени подвержены дестабилизирующему влиянию замшламления. Водоотдача повышается после трехкратного зашламления в 1,50-1,67 раза. в то время, как при использовании известного реагента водоотдача повышается в 2,4 раза (опыт 2); Фильтрационная корка полимерглинистого раствора очень тонкая, поэтому перед измерением напряжения сдвига фильтрационной корки в раствор добавляли

5 мас. глины. Величина Р, для предложенного раствора находится в пределах 0,070,09 МПа. для известкового — 0,16 МПа, Время, необходимое для приготовления кондиционного предложенного реагента также меньше (Та=2,5 ч), чем для известного (Тп=2,75 ч).

Таким образом, приготовление реагентов в соответствии с условиями, отраженным в формуле изобретения, обеспечивает достижение поставленной цели. Несоблюдение эти условий (реагенты 1, 5-7 по табл, 1) не дает желаемого результате.

Предлагаемый реагент эффективен при обработке буровых растворов на водной основе различных типов (опыты 12, 14 в табл.

2). Поставленная цель достигается независимо от концентрации реагента в растворе, однако при низких(до 0,5;ь) концентрациях, как и для любого реагента, абсолютная величина эффекта мала, Предлагаемый реагент может использоваться в качестве микрополидобавки для снижения разупрочняющего влияния буровых растворов на глинистые породы. Указанные выше достоинства реагента предопределяют целе1752752 счет снижения напряжения сдвига фильтрационной корки при одновременном сокращении затрат времени на приготовление реагента, он дополнительно содержит хло5 рид магния или калия или натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас. ;

Крахмал 4,6-8,4

Щелочный сток производства капролактама 6,4-46,2

10 Хлорид магния и/или калия и/или натрия 14-22

Вода Остальное сообразность использования его в промысловой практике особенно при бурении втер ригенных отложениях.

Формула изобретения

Реагент для обработки буровых растворов на водной основе, включающий крахмал, щелочный сток производства капролактама и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его стабилизирующих свойств и способности снижать прихватоопасность бурового раствора за

Таблица 1

Составы исследованных реагентов

Таблица 2

Результаты исследования реагентов

СНС, 1/10 оПА

В /В

Р,, МПа

Тип Pea- ;. ПР, раство- гент по кг/м а табл. 1 рН

B,cM

УВ,с

Опыт

ПК

1

3

5

7

9

11

12

13

9

2

4

6

8

2

1026

1021

1023

1023

1024

1024

1023

1024

1024

1143

1121

1079

22

24

21

24

26

26

23

22

32

9

8

3

8

9

8

8

О/О

3/4

О/О

8/10

24/44

18/31

1/2

О/2

27/49

27/49

36/64

39/72

О/О

3/8,. :,".8,8

8,2 . 8,4

9,1

7.9

8,6

8,2

7,9

9,7

8 1

9,8

9,6

7,9

8,0

0,14

0,16

0,14

0,08

0,07

0,09

0,15

0,16

0,14

0,09

0,21

0,16

0,18

0,11

1,78

2,40

2,00

1,50, 1;67

1,50

2,00

2,13

2,11

1,67

1,88

1,25

1,75

1,40