Безглинистый буровой раствор

 

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: полиакриламид 0.002- 0,005, углещелочной реагент 0,05-0,20, крахмал 0,2-0,6 и вода - остальное. Раствор готовят путем последовательного растворения в воде углещелочного реагента, крахмала и полиакрйламида. 1 табл.

СОЮЗ COBETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

P I=CrlY5 Jl VIK (я)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ и КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

5 ° и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857440/03 (22) 07.08.90 (46) 23.11.92. Бюл. ¹ 43 (71) Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Н.И. Крысин, Т.А.Скороходова и Ю.M.Cyхих (56) Крысин Н.И. и др. Применение безглинистых полимер-солевых буровых растворов, Пермь, 1982, с. 49.

Авторское свидетельство СССР № 1339119, кл, С 09 К 7/02, 1985.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к буровым растворам, применяемым для промывки параметрических, поисковых и разведочных скважин, в основном в устойчивых отложениях при наличии небольших по мощности (до 30 м) зон осыпей и обвалов, когда необходимо произвести детальное расчленение геологического разреза по удельному электрическому сопротивлению горных пород, а также в регионах, где совершенно недопустимо засоланение почвенного слоя.

Изобретение также может быть использовано при бурении добывающих скважин на нефть, газ и воду.

Известен безглинистый буровой раствор, содержащий следующие ингредиенты, мас .%: конденсированную сульфит-спиртовую барду (КССЬ)-2,5; полиакриламид(ПАА)0,3; и пластовую воду-остальное (1), Укаэанный безглинистый буровой раствор имеет низкое удельное электрическое сопротивление, равное 0,02 Ом м у раствора, приготовленного на основе пластовой воды, и 0,33 Ом,м у раствора, приготовлен Ж » 1776687 А1 (54) БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: полиакриламид 0,0020,005, углещелочной реагент 0,05 — 0,20, крахмал 0,2-0,6 и вода — остальное, Раствор готовят путем последовательного растворения в воде углещелочного реагента, крахмала и полиакриламида. 1 табл. ного на технической воде. Такое низкое удельное электрическое сопротивление не позволяет качественно проводить геофизические исследования скважины и правильно оценить коллекторские свойства пластов.

Данный безглинистый буровой раствор обладает также высокой пластической вязкостью, что приводит к повышению энергетических затрат на циркуляцию бурового ъ раствора при бурении скважины, ухудшению очистки забоя за счет ранней турбулизации потока поддолотом, к невозможности. реализовать большую гидравлическую мощность на долоте и увеличению потерь давления в кольцевом пространстве скважины. Ж

Так, у данного известного раствора, приготовленного на основе пластовой воды, пластическая вязкость составляет 10,5 МПа с, а у раствора на основе технической воды — 14 рлПа с.

Наиболее близким по технической сущности является безглинистый буровой раствор, содержащий, в мас. ь; полиакриламид

0.1-0,4, соль алюминия 0,01-25,00. полигликоли 1,0-20,0 и вода — остальное (2).

1776687

Укаэанный буровой раствор также имеет низкое удельное электрическое сопротивление (0,98-8,7 Ом.м), что тем самым не позволяет исключить отрицательное влияние на результаты геофизических исследований в скважине, Данный раствор обладает также высокой пластической вязкостью (8,2-16,4 МПа с), что в свою очередь также снижает показатели работы долот и в целом ухудшает технико-экономические показатели бурения.

Кроме того, для сохранения низкой фильтрации указанного раствора необходимо выдерживать строгое соотнсшение между полимером (полиакриламидом) и комплексообразователем (солью алюминия), что практически затруднено при бурении скважины. Небольшая передозировка соли алюминия приводит к высаливанию полимера и повышению фильтрации, а также к необходимости многократных обработок известного бурового раствора полимером, что приводит к перерасходу компонентов и удорожанию раствора.

Целью изобретения является повышение качества раствора за счет увеличения его удельного электрического сопротивления, снижения пластической вязкости при одновременном сохранении его фильтрации

Безглинистый буровой раствор по изобретению включает полиакриламид, углещелочной реагент, крахмал и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.g: полиакриламид — 0,002-0,005, углещелочной реагент — 0,05-0.20, крахмал — 0,30,6, вода — остальное.

В таблице приведены ингредиентный состав и показатели свойств данного и из- 40 вестных безглинистых буровых растворов.

Пример. При проведении лабораторных испытаний были использованы следующие вещества: — полиакриламид (ПАА) импортного 45 производства марки Dk-Drill А-15 или А-1, или А-3 или Polldla, порошкообразное вещество белого цвета, или отечественный желеобраэный продукт с содержанием сухого вещества 6 по ТУ 6-01-1049-76; 50 — гуматный углещелочной реагент фЩР), порошок черного цвета, по ТУ 39 01247-76, в опытах использовали 10 -ный водный раствор; — крахмал картофельный, порошок белого цвета по ТУ 18 РСФСР-91-74, в опытах использовали 3 -ный водный раствор, заваренный на технической воде. Может быть использован любой другой крахмал; — техническая вода водопроводная жесткостью 12 мг-экв/л.

Данный безглинистый буровой раствор готовят путем добавления к технической воде 10 -ного УЩР, 3 -ного крахмала и 1 ного полиакриламида. Полученную смесь перемешивают на лабораторной мешалке в течение 0,5 часа.

Пример. Для приготовления 300 r предложенного безглинистого бурового раствора к 248,5 r технической воды добавляют 1,5 г 10 -ного УЩР, 49,4 г Зф-ного крахмала и 0,6 г 1 jf,-ного полиакриламида.

Указанную смесь перемешивают в течение

30 минут на лабораторной мешалке.

В. ходе лабораторных испытаний определяли следующие показатели свойств данного беэглинистого бурового раствора: условную вязкость, фильтрацию. пластическую вязкость, удельное электрическое сопротивление, жесткость фильтрата, показатель концентрации водородных ионов, динамическое напряжение сдвига, Как следует иэ данных таблицы. предложенный беэглинистый буровой раствор обладает лучшим качеством эа счет увеличения его удельного электрического сопротивления (р - 21-49 Ом м). снижения пластической вязкости до 2,5 МПа с, сохранения низкой фильтрации даже при низком содержании ингредиентов в растворе (Ф =

7-8 см при 5 P = 0,1 МПа за 30 мин).

Формула изобретения

Безглинистый буровой раствор, содержащий полиакриламид, комплексообразователь, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества бурового раствора за счет повышения его удельного сопротивления, снижения пластической вязкости при одновременном сохранении его фильтрации, он в качестве комплексообразователя и добавки содержитсоответственно углещелочной реагент и крахмал при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:

Полиакриламид 0,002-0,005

Углещелочной реагент 0,05-0,20

Крахмал 0,2-0,6

Вода Остальное.

1776687

1Ькззатем. сходств

Мнгреднентнид состаВ, нясЛ рм фильтра- . ция, Ф, прн ЮР0, ппа за

30 ннн, т динамическое нвпрякенме сдвига р (1да яестластическая а|зусловная вязкость, УЮ„,. с удельное электрическое сопротив ление °

Ои. и пткттность, кгlнз полнакрнл- крахмал амид (Пдд) углекелочной реагент (УЦР) кость ° нг-зкв/л

T1 °

° с

0,001 0,2

2,6

Осталь- 1606 3,8

9 7

1 0,05

15 н

Невестино раствор

КССБ йода пластовая ост. 1170 5 ° 6 йода твх. ест. 1000 7,0

Известимд раствор (прототип) 0,02 1100 7 а 33 Зо

10,5

7 9

23 Ь

12 2,5

13 2,5

0,3

1Ф,Ь

0,3

Юолигли- йода коли техмнч.

1-26 ост. 1000- 1110 0,2-7,2 2-8 8,2-1616 0,98-8,7

-Фс кое мапряхеиие сдвига у всех растворов равно 0. Травенка кореи - %пемзам.

Юомак JI

Соль аюминия

6-12

16 0,01-25, 6 ° 1-0,6 е. Статичес

Юримечамм

Составитель Э.Черевкова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор H.Ревская

Редактор

Заказ 4100 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауцзская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3

Ф

6

7 в

10 11

0,03

0,65

6,65

0 05

0,05

6,2 то, 65

0,3

0,l

0,1

0,6008

6,001

6,005

0,602

0,003

О, 603

0 ° 603

0,003

0 663 .

0,1

0,2

0,25

0,5

0,5

0,6

0,3

1,0

0,3

0,3

0,5

То ве н

° I

° °

° В н

1006

16О6

1006

1000 1660

1 006

1066

1606

3,5

3,6

6,2

Э .5

З,7

0,6

3,5

Ф,7

6,2

6,6 (аналог) 21 6

16 6

7 0

8 6

7 6

8 0

8 d

7 0

8 0

28 0

2,6

2,5

2,5

2,5

2,6

2,5

2,0

2,5

2,0

2,0

56

l2

27,5

69,6

II2, 0

21 ° 0

66,0

1Ь

22,2

8 . 7

10 6,5

В 7

8 7

32 6,5

22 6,5

56 6

12 7,0

15 7,6

33 7.0