Способ приготовления промывочной жидкости

 

C0IO3 СОВЕТСНИХ

Ц. РЕСПУБЛИМ (51) 5 E 21 В 21/06

igl pf, Г 171?!У 3 е

ОБРЕТЕНИЯ

И А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 частности к магнитной обработке при приготовлении промывочных жидкостей на буровых установках. Цель изобретения - снижение затрат электроэнергии при надежной воспроизнолимости изменения технологических свойств промывочной жидкости, Способ включает перемешивание глинопорошка с водой и магнитную обработку полученного раствора. Производят магнитную обработку. в переменном магнитном поле с частотой 24,7-25,3 Гц и напряженностью 234-250 А/м. Для магнитной обработки промывочную жидкость

Ф. помещают в соленоид. Применение изооретения позволяет снизить затраты электроэнергии при надежной воспроизводимости изменения технологических Я свойств промывочной жидкости. 1 табл., 1 ил.

1 (21) 4715550/03 (22) 07.07.89 (46) 07.08.92. Бюл. 11 29 (71) Западно-Сибирский научно-иссле.довательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) Л.П.Семихина, В.Д.йантарин и В,И.Семихин (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1204626, кл. С 09 К 7/02, 1984.

2. Круглицкий Н.Н. физико-химиче-. ская механика дисперсных структур в магнитных полях. г ..: Недра, 1974, с,84.

3. Авторское свидетельство СССР

N 1675542, кл. E 21 В 21/06, 1989. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОИЬ!ВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ 57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к магнитной обработке при приготовлении промывочных жидкостей на буровых установках.

Известен способ приготовления гли: нистого бурового раствора $1$ по которому осуществляют предварительную обработку воды при индукции магнит; ного поля 0,24-0,28 Т (190-220 кА/м) .

Известен способ приготовления промывочной жидкости (2), по которо" му осуществляют предварительную маг" нитную обработку воды при протекаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗ

„, Ы2„, 1752919 А1 нии ее через устройство с напряженностью магнитного поля BOO кА/м.

Известен способ приготовления промывочной жидкости (3), включающий перемешивание глинопорошка и обработку переменным магнитным полем с частотой 24,7-25,3 Гц.

Недостатком известного способа являются значительные затраты электроэнергии (12,6 кВт/на 100 м промы3 вочной жидкости при расходе 0,35 кВт/ч) из-за большой продолжительности обработки в переменном магнитном поле (36 ч), необходимой для получения

3 175 промывочной жидкости с определенным свойствами..

Цель изобретения — снижение затрат электроэнергии при надежной вос производимости изменения технологических свойств промывочной жидкости.

Ожидаемый от использования изобретения положительный эффект: значительно снижаются энергозатраты (до 1,64 кВт на 100 м промывочной жидкости при расходе 0,41 кВт/ч, т.е. в 8 раз), сокращается время обработки (до 4 ч, т.е. в 9 раз), достаточно простой способ оптимизации магнитной обработки.

По способу, включающему перемешивание глинопорошка с водой и обработку переменным магнитным полем с частотой 24,7-25,3 Гц, о6работке подвергают полученный растворглинопорошка с водой, при этом на пряженность переменного магнитного поля выбирают равной 234-250 А/м.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве исходного берут глинопорошок (монтмориллонит, находя- .. щийся в равновесии с комнатной влажностью 6-8 ) . Глинопорошок пере" мешивают с водой в миксере "Воронеж" .в течение 15-20 мин, получают промывочную жидкость, представляющую собой глинистую суспензию на водной основе (10 мас.4), наиболее встречающуюся в практике бурения. Часть жидкости отбирают в пробирку и на куметре ВМ-560 измеряют тангенс диэлектрических потерь tg3 (индуктивный способ). Другую часть промывоч" ной жидкости помещают в соленоид, в

"котором производят ее магнитную обработку. Параметры частоты и напряженности переменного магнитного поля подбирают так, чтобы получить максимум tg3„.

Контролем качества магнитной об" работки промывочной жидкости служит изменение тангенса диэлектрических потерь Q tg 3 на частоте 20 ИГц обработанной промь1вочной жидкости в сравнении с исходной .b.tg д

= сд3ц — сдам . Например, на часто-: те 20 МГц tg 3p = 0,22, tg 31 = 0,-26, 0,04. Величина эффекта

15-20/, Это изменение достйгают;., при строго определенных значениях параметров переменного магнитного поля Н = 242 А/м и f = 25 Гц. При

4 отклонении напряженности доля всего на +8 А/м или частоты поля vi +0,3 Гц велйчина эффекта уменьшается íà 303, а при отклонении Й поля на 12 А/м или частоты поля на +1,1 Гц эффект уменьшается вдвое.= Оптимальным отклонением является «+8, что соответствует значению йапряженности пере-, 10 менного магнитного поля 234 и

250 А/м, при значейиях Ниже 234 А/м и выше 250 А/м эффект составит;.,менее 50k (от максимально возможного)..

Все-эти данные о положении экстре15 мума тангенса диэлектрических по терь., наблюдающегося для 104-ной глинистой суспензии на частоте

= 20 ИГц, необходимы для .отработки методикй индикации эФфектов воздействия магнитных полей, так как именно в области максимума ()м „с) частотной зависимости абсолютные изменения значений tgE существенно превышают ошибку в измерении величины tg g, I ..

Наличие эффекта ма гнитной обработки подтверждено экспериментально технологическими параметрами промы". вочных жидкостей йри условии равен- ., ства времени, прошедшего после их приготовления. При этом наиболее чувствительными параметрами к изме" нению условии обработки оказались

35" пластическая вязкость () и динамическое напряжение сдвига (с„), .::. и ) входящие в уравнение Шведова-Бингама с = с, + g — (r. "- напряжение л - 1(1 л-- .. о ЧdX

® сдвига при данном-градиейте скорости — dU/dX), описывающее реологическую характеристику тиксотропных, систем (в данном случае свойства глинистой суспензии). В таблице пред-.

45 ставлены данные по измененйю значе-; ний, Ф, и Qtgg, На чертеже представлена кривая зависимости изменения тангенса ди 50 электрических потерь ц tg 3 промы-. вочной жидкости (10 мас.4, твердой Фазы). от напряженности Н воздействующего "на нее переменйого. магнит ного поля с нейзменной частотой

f = 25 Гц. По кривой видно, что при напряженности переменного магнитногс поля ниже 234 A/ì обработку прьмы" . вочной жидкости проводить нецеле сообразйо, так как эффект состави1

Ю»»» »Й» «»«ю »«Ю» Ю»»»

Ю Ю»Ю «» ЫЮ ЮЮ °

»ЮЮ»»»»» Характеристика параметров промйвочной

:.:::: =. жид ко сти

i.

Хара ктеристика переменного магнитного поля для обработки промывочной жидкости

«Ю»

«ЮЮ» «

«,»»Ю«» Ю

Ь Ю ° Ю«»«»»» изменение 1 ан--"-;: пластическая" генса диэлек- ::. вязкость трических по- -:::" $ (Мпа с) - терь" (дел© 1О 2

Ю»»» »»»» динамическое напряженйе сдвига (дпа) и Ю»Ю

6,1

ЫЮ»ЮЮ»»Ю »»»»Ю

t.

Напряженность

Н /А/м) !

1 ! .I частота

f (Гц) ю»Ю» Ю

«»»ЮЮ » » Ю «»

»«»«ю»Ю»Ю

1«

I.t (без магнитной обработки) 224: 24,7 25,0

25,3

232. - : .. 24,7

25,0

25 3

24,7

25,0

25 3

242 24,5

24,7

ЮЮ Ю Ю

6,4

0,2

59

5,8

6,0

4,9

5,!

4,7 4,3 4,9

4,94,5

6,2 6,1

6,3

5,5, ",7

5,3

4,5

5,1, 6,6

4,6

O,t2

0,3

0;2 -

2,3

3,0

2;5.

2,0

4,0 3 0

1,0

3,0 "

234

1752 119 меньше 503 от максимально возмож- промывочных жйдкостей изменяются и ного. составляют порядка 304 от свойств

Изобретение иллюстрируется сле- . ". исходной жидкости. дующим примером. .: : : Вышепредставленные дайные покаБрали глинопорошок, приготовляли зывают, что обработанная магнитным из него йромывочную жидкость - гли-,полем (H = 234-250 А/м и f. =. 24,7нистую суспезию - путем перемешива- ; 25,3 Гц) промывочная жидкость; пред- ния е водой в течение 15-20 мин, в ста вляющая собой 10 -ную глинистую миксере "Воройеж" (с концентрацией " Щ суспензию, обладает соответствующМтвердой фазы 10 мас.3), такая кон- " — ми технологическими и эксплуатационцентрация выбрана как наиболее часто :: " ными свойствами, подтверждая надежвстречающаяся в практике бурения : . ную воспроивзодимост ь изменения ее скважин. Половину данной жидкости::; :. : технологических свойств. обрабатйьми в магнйтном поле напря- 15 женностью 242 A/ì и частотой f 25 Гц,: ": « P м у л а и 3 о б р е т е н и я ...: e теченйе 4 ч. После этого измеряли технологические параметры и тангенс . ".-. Cnoco6 приготовления промывочной, е рических потерь обеих жид- " :: жид ости, включаю«щий перемешивание костей (до и после магнитной, ра(после магнитной обра- . глинопорошка с водой и обработку ботки) при условии pa:âåíñòâà време- . переменным магнитйым полем с частони, прошедшего после их приготовле - " -. той 24,7 25,3. Гц о

-. той 24 7-25 3 Г о т л и ч а ю йия (см. таблицу) . (. б ) . щ и и c s TeH что с целью снижег т " обработки по пласти- - дежной воспроизводимости изменения

Фект магнитнои о ра отки по ческой вязкости () составляет (g) era ляет 34ф " : -: технолОгически«х" свойств пРомывочной (Н 242 А/и, f =.,25 Гц), а динами- . .. жидкост i обРаботке. подвергают" no" и ения сдвига (> ) - ::, -- - лученный Раствор глинояордака с воП параметров поля на - - 30 ного магййтного поля вй6ираюв, равЬН= 8 А/м vi Q f = 0,3 Гц свойства" :::.:;-." ной 234-250 А/м;. !

Свойства промывочных жидкостей (водная глинистая сусйензия с содержанием твердой фазы 10 мас,3) 1752919

Продолжение таблицы

Характеристика параметров промывочной жидкости

Характеристика переменного магнитного поля для обработки промывочной жидкости напряженность изменение тан-. генса диэлектрических потерь (gage) 10 и частота динамическое напряжение сдвига л (дПа) пластическая вязкость

t (Гц) Н /А/м) g (ИПа.с) 250

252

" 260

50, Соста витель Е. Петриашвили

Техред ИЛоргеитал . - . Корректор O.Þðêîâåöõàÿ

0 Тираж; Подписное комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Иосква, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Редактор Т,Юрчикова

Заказ 2741

ВНИИПИ Государственного

113035, Произнодстнсни -издательский комбинат Патент, r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 я tl

2,0

25,3

25,5

24,7

25,0

25,3

24 7.

25,0

25,3

° 2417

25,0

25,3

5,0

3,0

1,0

2,0

4,0

2,0

2,1

2,Ь

1,9

0,2

0,3 ,0,1

4,1

4,5

5,8

5,1

4,4

4,9

5,9

4,И

5,7

6,3

6,2

6,4

3,9

4,8

51

5,9

5,8

6,0

6,1

5,9

6 2

Ь,О

5,9

6,0