Реагент для обработки бурового раствора на водной основе и способ его получения

 

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: реагент содержит , мас.%: триполифосфат натрия 16-20; углещелочной реагент 8-10; жидкое стекло 10-15; отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола 10-20; реагент-стабилизатор 0,2-0,5; вода остальное. Раствор готовят смешиванием указанных ингредиентов , причем отход производства водноспиртовых растворов этилсилантриола или метилсилантриола предварительно смешивают с триполифосфатом натрия. 2 с.п.ф-лы. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Гт (s»s С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEДОМСТВО СССР (ГС СПАТЕНТ СССР) ь,ь ° в тЬ, z..q — ив г - :"Ьг ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

8 — 10

0,2-0,5 (21 4928960/03 (22 23,04.91 (46) 30.01,93. Бюл. ¹ 4 (76) Е.А.Коновалов, А,Л.Розов, В.П.Козлов и

P,К Хусаинов

1 (56) Авторское свидетельство СССР

N 99626, кл, С 09 В 7/02, 1982., Коновалов Е,А. и др. Применение комбинированных силикатных реагентов при бурении скважин. — Газовая промышленность, 1990, ¹8,,с.26 — 28. (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО

PA ТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ И СПОСО ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ!

Изобретение относится к бурению сква..жин в а именно к составам для приготовления и обработки буровых технологических жидкостей. звестен реагент, включающий жидкое сте о, борную кислоту, органический реагент стабилизатор и воду. Реагент обладает эфф ктивной стабилизирующей способностьк3 и устойчивостью к кальциевой агрессии, одн ко теряет свои свойства в результате упа-. ривания.

Известен реагент, включающий жидкое стекло, полиакриламид и кремний-органическую жидкость, Он эффективно снижает водоотдачу, обладает смазывающей способностью, однако не стоек к кальциевой агрессии и теряет свои свойства при выпаривании.

Прототипом предложенного технического решения является реагент, включающий триполифосфат натрия, жидкое стекло, углефелочной реагент, борную кислоту и во«,. Ж«1792420 А3 (57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: реагент содержит, мас.%: триполифосфат натрия 16 — 20; углещелочной реагент 8 — 10; жидкое стекло

10-15; отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола 10 — 20; реагент-стабилизатор 0,2-0,5; вода остальное.

Раствор готовят смешиванием указанных ингредиентов, причем отход производства водноспиртовых растворов этилсилантриола или метилсилантриола предварительно смешивают с триполифосфатом натрия. 2 с.п.ф-лы, 2 табл. ду, Реагент. является эффективным разжижителем буровых растворов, замедляет разупрочнение глинистых пород. К недостаткам реагента следует отнести низкую растворимость после упаривания и снижение эффективности с увеличением концентрации в растворе ионов кальция.

М

Цель изобретения — повышение растворимости после упаривания при одновре- Ы менном повышении стойкости реагента к С) кальциевой агрессии.

Поставленная цель достигается ислоль- ();» зованием состава, включающего ингредиенты при следующем их соотношении, мас. :

Триполифосфат натрия (ТПФН) 16 — 20

Жидкое стекло (ЖСТ) 10-15

Углещелочной реагент (УЩР)

Реагент-стабилизатор

1792420

10

30

40

50

Отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола (КДС-1) 10 — 20

Вода Остальное

Способ получения реагента заключается в смешении ингредиентов, осуществляемом в 27-42 %-ном водном растворе КДС-1, При этом смесь дополнительно содержит реагент-стабилизатор.

Пример, Приготовили 33,3 г 40%-ного раствора КДС-1 и смешали его с 15 r ТПФН.

После получения однородного раствора ввели при перемешивании последовательно 15 г ЖСТ, 8 г УЩР, 31 5 г воды и 0 2 г

КМЦ-600. Спустя 20 мин после окончания ввода ингредиентов реагент пригоден для использования.

В соответствии с вышеизложенным примером были приготовлены рецептуры реагента, отличающиеся соотношением ингредиентов (табл, 1). В оп ытах использовали

ТПФН по ГОСТ 13493-77, УЩР по ТУ 39-01247-76, ЖСТ по ГОСТ 13078-67, конденсированную сульфит-спиртовую барду КССБ по

ТУ 39-094-75, модифицированный крахмал

MK no ТУ 18-РСФСР-91-72, карбоксиметилцеллюлозу KMLI,-600 по ГОСТ 5.558-70 и полиакриламид ПАА по ТУ 6-01-1049, КДС-1 на 25 — 30% состоит из геля кремниевой кислоты и сульфата, фосфата и гидроксида кальция; (остальное). Представляют собой массу влажностью 50-70%. Для 30 %— ного водного раствора рН = 8,5-9,0, Результаты исследования реагента приведены в табл.2, Растворимость реагента (P) определяли путем взвешивания нерастворимого осадка, образующегося при приготовлении 10%-ного водного раствора реагента, предварительно упаренного до

5%-ной влажности.

Стойкость реагента к кальциевой агрессии оценивали путем определения водоотдачи 5%-ного раствора реагента Вр после подавления хлорида кальция.

Сопоставление эффективности предложенного и известного реагентов осуществляли путем обработки алюминатного глинистого АГР, глинистогидрогелевого ГГР и гуматнокальциевого ГКР буровых растворов, В растворы добавляли по 0,5% исследуемых реагентов от объема раствора и измеряли плотность ПР, условную вязкость

УВ; водоотдачу В, статическое напряжение сдвига СНС и концентрацию ионов водорода рН.

Результаты испытания реагентов (табл,1) указывают на то, что цель изобретения достигается только при заявленном соотношении ингредиентов (реагенты 2-4) и соблюдении предложенного способа получения реагента (7,8). Несоблюдение этих условий (реагенты 1,5,6,9) не дает положительного результата..

Для приготовления реагента можно использовать различные типы реагентов-стабилизаторов, например, ПАА,КМЦ,КССБ, МК, а также ЖСТ с силикатным модулем (M) 2,4-3,5. Так, реагенты 1-6, 9 приготавливали на ЖСТ с М 2,8, реагент 7 на ЖСТ с М =

2,4, а реагент 8 на ЖСТ с М = 3,5.

Предложенный реагент можно использовать для обработки различных типов буровых растворов (табл.2). При этом по разжижающей и стабилизирующей способности он не уступает, а в ряде случаев превосходит известный.

Возможность упаривания предложенного реагента без ухудшения его качества позволяет получать реагент в сухом виде, что приведет к значительному сокращению транспортных издержек и улучшит условия работы с реагентом.

Предложенный реагент благодаря высокой ингибирующей способности можно использовать в качестве микрополидобавки для снижения разупрочняющей способности буровых растворов

Формула изобретения

1. Реагент для обработки бурового раствора на водной основе, включающий триполифосфат натрия, жидкое стекло, углещелочный реагент, добавку и воду, о т л ич а ю шийся тем, что. с целью повышения его растворимости после упаривания при одновременном повышении стойкости реагента к кальциевой агрессии, он дополнительно содержит реагент-стабилизатор, а в качестве добавки — отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

Триполифосфат натрия 16-20

Жидкое стекло 10-15

Углещелочный реагент 8-10

Отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсинантриола 10-20

Реагент-стабилизатор 0,2-0,5

Вода Остальное, причем отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола имеет следующий средний химический состав, мас.%:

1792420

Гель кремниевой кислоты 25-30

Гидроксид, сульфат и фосфат кальция Остальное

2, Способ получения реагента для абра- 5 ботки бурового раствора на водной основе, включающий введение в воду триполифосфата, жидкого стекла, углещелочного реагента и добавки, отличающийся тем, 10 что в воду дополнительно вводят реагентстабилизатор, а в качестве добавки используют отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола, причем отход производства водно-спиртовых растворов мрнонатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола, перед введением в воду смешивают с триполифосфатом натрия.

Таблица 1

Содержание, мас, (вода-остальное) Вр, см при концентраии Са опыт

Концентрация раствоа К С-1

Реагентстализато

0,2

КДС-1

0,5

0,8

УЩР

ЖСТ

ТПФН

30

ПАА

22

МК

ПАА

27

42

КМЦ

КССБ

КССБ

Известный реггент

Таблица 2

Результаты обработки буровых растворов (концентрация реагентов 0,5 ) Редактор З.Ходакова

Составитель B,Áàëàáà

Техред М.Моргентал

Корректор М,Максимишинец аказ 169 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

2

4

6

8

14

16

18

22

8

12

17

6

9

12

0,10

0,2

0,4

0,5

0,7

0,3

0,3

0,3

0,3

42

64

89

76 36

41

87

91

9

4

9

5

12

5

11

12

8

19

11

9

17

21

11

34

13

11

34

12