Способ получения реагента для обработки глинистых буровых растворов

 

Использование: бурение скважин. Сущность: способ включает смешение гипана с водой в массовом соотношении 1:1, введение в полученную смесь 2% нитролигнина и перемешивание до полного растворения компонентов 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

n»s С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717976/03 (22) 05.06.89

{46) 15,01,93. Бюл, ¹I 2 (71) Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов (72) А.А,Анисимов, Н.М.Воробьева, Н,Д.Авдеева, В,В,Моисеев и С.Е.Витав (56) Авторское свидетельство СССР

М 998485, кл, С 09 К 7/02, 1980, .Авторское свидетельство СССР

М 1361163, кл, С 09 К 7/00, 1986.

Изобретение отйосится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к приготовлению применяемых для обработки буровых растворов; предназначенных для бурения неустойчивых, склонных к набуханию пород.

Известен способ полученйя реагента для обработки буровых растворов, в состав которого входят полиакрилонитрил, щелочь. нитрилотриметилфосфоновая кислота и вода. . Известен способ получения реагента для бурового раствора. приготавливаемый путем смешивания и нагрева следующих ин. гредиентов при их соотношении, мас, ч; вода 90, гидролизованный полиакрилонитрил

3-10, торф 10-30(данный реагент взят нами в качестве прототипа реагента).

Недостатком реагента, вводимого в буровой раствор, является то, что он обладает недостаточным ингибирующим эффектом, что приводит к нарушению устойчивости ствола скважины и к обогащению бурового раствора выбуренной породой.

Целью изобретения является повышение ингибирующих свойств бурового раствора при введении реагента, .

„,5Ц„„1787998 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ

ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Использование: бурение скважин. Сущность: способ включает смешение гипана с водой в массовом соотношении 1:1, введение в полученную смесь 2% нитролигнина и перемешивание до полного растворения компонентов. 1 табл.

Поставленная цель достигается тем, что вещества, входящие в состав известного реагента — гипан и вода — в заявляемом реа- у генте взяты в соотношении 1;1. После перемешивания в полученную смесь добав- ляют 2 мас. % нитролигнина и полученный реагент перемешивают до полного растворения компонентов, Отличительными признаками изобрете- а ния от прототипа являются следующие. гипан и всща взяты в соотношении 1:1; после перемешивания в полученную смесь добавляют 2% вес нитролигнина и полученный реагент перемешивают до пол- О наго растворения компонентов; О заявленный способ получения реагента 00 отличается определенной последовательностью действий, а именно: гипан смешивают с водой, затем в полученную смесь вводят нитролигнин, после чего смесь перемешивают и реагент приготавливают беэ подогрева.

Применение их в отдельности и в сочетании с другими компонентами не подавляет диспергирование разбуриваемых

Глинистых пород, 1787998

Эффективность заявляемого реагента оценивали в лабораторных условиях по дис-. пергируемости и степени увлажнения кернового материала в среде бурового раствора, обработанного реагентом. . При определении диспергируемости

7%-ную глинистую суспензию обрабатывали испьггываемым реагентом (добавляли 1% вес реагента), после чего вводили 10 мас. % измельченной керновой фракции верхнефранскйх отложений с размером частиц от

0,53 до 1,25 мм, доведен ной до постоянного веса, Раствор перемешивали в течение 30 мин, после чего оставляли в покое для набухания.

Через сутки раствор снова перемешивали в течение 30 мин и пропускали через сито со стороной отверстия 0,315 мм, Остаток в сите после промывания водой высушивали при 105 С, взвешивали и рассчитывали процентное содержание непродиспергировавшего (остаток на сите) и продиспергировавшего (прошедшего через сито) кернового материала;

Степень увлажнения кернового материала определялась следующим образом.

Из порошка кернового материала, прошедшего через сито 0,4х0,4 мм, прессова лись цилиндрические образцы диаметром

30 мм и высотой 30 мм; по оси которых высверливалось отверстие диаметром 6 мм, Образец заряжался на модернизированной установке УИПК-1М и обжимался с торцевой и боковой поверхностей давлением 20 МПа. Во внутреннее отверстие образца подавался глинистый раствор, обработанный исследуемым реагентом, создавалось давление в 10 МПа и в таком, состоянии образец породы выдерживался в течение 4-х ч, По окончании опыта образец взвешивался и по разнице весов до и после опыта рассчитывали степень увлажнения образца эа счет проникновения фильтрата испытываемого раствора.

Влияние состава реагента на свойства глинистого раствора, диспергируемость и степень увлажнения кернового материала приведены в таблице.

Как видно из таблицы, наименьшее диспергирование и увлажнение кернового материала наблюдается в среде бентонитового раствора, обработанного реагентом 8, состоящим иэ гипана, смешанного с водой в соотношении 1:1, в который введено 2% нитролигнина.

При изменении соотношения гипан;вода в реагенте (табл„реагенты 2, 4, 5, 6), а также при уменьшении ипи увеличении количества нитролигнина (табл., реагенты 7, 9, 10, 11) эффективность реагента ухудшается.

Под М 13 приведены результаты, полученные при обработке бентонитовой суспензии реагентом, приготовленным.по прототипу; Как показывают результаты, 5 диспергируемость и степень увлажнения кернового материала в растворе, обработанным реагентом, приготовленным по прототипу, значительно выше, чем в растворе, обработанном реагентом М 8.

Приготовление реагента для обработки глинистого раствора производится в следующей последовательности, Товарный гипан

1 (все экспериментальные работы ввиду отсутствия других акриловых полимеров про10 водились только с гипаном 1) смешивается с водой в соотношении 1:1 (по весу), перемешивается в течение 10 мин, после чего в раствор добавляется нитролигнин в количестве 2% по весу, 20

Полученная смесь перемешивается до полного растворения нитролигнина, Обычно процесс растворения завершается через сутки. При нагревании реагента до 40 С реагент готов к использованию через 12 ч, Пример 1, В емкость объемом 200 мл наливают 50 мл воды, добавляют 50 мл гипана, полученный раствор перемешивают

5-10 мин, после чего добавляют 2 г нитролигнина. Полученную смесь перемешивают

30 в течение суток, после чего реагент готов к использованию.

Пример 2. В емкость обьемом 200 мл

35 наливают 50 мл воды, добавляют 50 мл гипана-1. Раствор перемешивают 5-10 мин, после чего добавляют 2 г нитролигнина.

Полученный раствор перемешивают с одновременным подогревом до 40 С в течение

12 ч. Готовый реагент используют для обработки глинистого раствора, Обработанный полученным реагентом глинистый раствор обладает низким диспергирующим действием по отношению к раэбуриваемым поро40

45 дам

Технология приготовления реагента несложна, расход его на обработку глинистого раствора невелик.

Эффективность от применения реагента может быть получена при разбуривании

50 неустойчивых интервалов эа счет снижения проработок ствола скважин, предупреждения обогащения бурового раствора выбуренной породой, увеличения механической скорости проходки

Формула изобретения

Способ получения реагента для обработки глинистых буровых растворов путем смешивания гипана и воды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

25 Для обработки в глинистый раствор достаточно. ввести 1% вес реагента.

1787998 чего в полученную смесь добавляют 2 нитролигнина и перемешивают до полного растворения компонентов. ингибирующих свойств бурового раствора при введении реагента, гипан смешивают с водой в массовом соотношении 1,1, после

Нараиетрм раствора и

Днспер- Степень гноуе- увлаеность немил керна, керна, Состав реагента

Реагент статическое на» рН прнеение сленга, Нйа, мероэ динамическое напрнкемие, Nla димамическаа ааэкость, II!I c

Фины»

psана, снт /30 ннн корка, ISl аюэ" кость9 с плотност ° ° кг/мт вода, мас,ч вода

COOTноп . гинеи снеси гилем

10 иии

1 ннн

0 качестве исходного испольэован глимнстта! раствор, содереацей 7t Нндиеаамского бентонита, добавка реагемта tt измельченного керноаого материала !02

Раствор содеримт дополнительно 258 клористого матрнк .

Составитель Л.Бестужева

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор аказ 48 Тираж

ВНИИ

ИПИ Государственного комитета по из ираж Подписное по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

П роизводственно-издательский комбинат "Патен " . У т атент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

-6

8 9

I0

11

12

1

1

1 2

1 3

1 4 . I

1 1

1 I

1 1

1 1

Состав по прототипу

COACO мание митро лигннн>

° смеси гилем+водле мас,Ф

1070 32 .1070 26 !

070 27

1070 25

1070 28

to7o 36

1060 23

1060 26 . 1060 27

1060 24

1060 23

1260 20

1050 248

5,8

6,2

7,0

7,4

8,0

7, 8

6,7

6.3

6,6

6,6

6,2

9, e

12,4

0,5

0,5

0,5

1,0

1

1

I

1

0 О

0 0

О О

О О

O 0

3 52

О О

О О

О О

О О

О 0

О О

38 53

10,0

9,5

9,3

9,2

9,0

8 e

9,2

9 ° 2

9 ° 2

9,1

8,9

9,2

8. 55

36

24

24

24

23

21

27

26 .

24

21

58

72

99

48

42

32

180

19,3 3,49

22,2 2,47

16,3 1,20

l9,8 2,1!

19,9 2,24 !

8,2 2,36

17. 2 1,15

It.93 0,98

22,35 1,94

t8,5 2,71

18,51 2,84

98 1,22 !

8.7 2,86