Сверхутяжеленный буровой раствор

 

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (SI)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4822834/03 (22) 04.04.90 (46) 15,02.93..Бюл. М 6 (75) В.А, Окснер, P.Х. Иргалиев, В.С. Новиков, Л.Е. Петров, Г.Ж. Мурзашев и С;Ш. Мухитов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1263700, кл. С 09 К 7/02, 1988. (54} СВЕРХУТЙЖЕЛЕННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к промывочным жидкостям на водной основе и может быть использовано при бурении в неустойчивых глинистых и солевых отложениях, при вскрытии пластов с аномальновысокими пластовыми давлениями и для глушения нефтяных итазовых фонтанов.

Известным способом получения сверхутяжеленных буровых растворов является применение утяжеляющих материалов повышенной плотности. К этой группе утяжеляющих матерйалов относятся концентраты свинцовых и желеэисто-мышьяковых руд, Известны попытки использования для этих целей ферромарганца, феррофосфора и ферросилиция, однако в связи с образованием токсичных и взрывчатых веществ в результате гидролитического разложения железных сплавов, они окончились неудачей, Известна рецептура бу0ового раствора .. плотностью до 3850 кг/м утяжеленного карбонильным порошком железа производства Броварского завода порошковой металлургии. Основным препятствием к, Ы„, 1794946 А1

2 (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — снижение стоимости раствора при одновременном упрощении до плотности 2800 кг/м . Раствор содержит ингредиенты при. следующем их соотношении, мас.ф крахмал 0,1 —.0,2; побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида 0,2-0,7; барит 65,0 — 72,0; аммонизированйый раствор нитрата кальция остальное. 3 табл. применению таких растворов могут стать магнитные свойства железного порошка.

В зарубежной практике для получения сверхтяжелых растворов используют минерал галенит. Утяжеление галенитом позволяет получить буровые растворы плотностью 3800 кг/мз, однако ввиду высокой стоимости применяют его только в экстренных случаях.

Из известных составов сверхутяжеленных буровых растворов, наиболее близким к заявленному является буровой раствор, содержащий в. качестве ингредиентов следующие компоненты, мас. f,:

Хлорид магния 2,0 — 2,5

Бромид кальция 13,5-14,5

Щелочь. 1,0-1.5

Реагент-стабили-. затор 0,08 — 1,25

Утяжелитель 60,0-66,0

Вода Остальное

Технология приготовления известного бурсвого раствора предусматривает выдержку рассола сбработанного концентрированным раствором щелочи в течение суток для образования и роста структурообраэую1794946

0,2-0,7

65-72 щих компонентов — гидроксидов и оксихлоридов магния, Данный состав бурового раствора и технология его приготовления имеет следующие недостатки: ограниченный температурный диапазон (15...25 С) затрудняющий приготовление раствора при низких и отрицательных температурах; невозможность утяжеления ранее чем через сутки после начала приготовления, высокую стоимость.

Цель изобретения — создание бурового раствора, содержащего крахмал, структурообразующую добавку, барит и водный раствор соли, которий характеризовался бы меньшей, по сравнению с прототипом стоимостью при одновременном упрощении технологии его приготовления при утяжелении до плотности 2800 кгlм .

Поставленная цель достигается тем, что в качестве дисперсионной среды бурового раствора используют аммонизированный раствор нитрата кальция по ТУ 113-03-22—

01-87, а в качестве структурообразующей добавки — побочн ый продукт и роизводства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида при следующем соотношении компонентов, мас. :

Крахмал 0,1 — 0,2

Побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формал ьдегида 0,2-0,7

Барит 65,0-72,0

Аммониэированный раствор нитрата кальция Остальное

Приготовление раствора осуществляется следующим образом, При интенсивном перемешивании или через гидроворонку в аммонизированный

Формула изобретения

Сверхутяжеленный буровой раствор, включающий крахмал, структурообразующую добавку, барит и водный раствор минеральной соли, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения его стоимости при одновременном упрощении технологии его приготовления при утяжелении до 2800 кг/мэ, он в качестве структурообразующей добавки содержит побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из иэобутилена и формальдегида, а в качестве водного раствора минеральной соли — аммонизированный водный раствор раствор нитрата кальция вводят расчетное количество крахмала. После его полного растворения вводят побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида (реагент Т-80) и утяжелитель.

Для получения сверхутяжеленного бурового раствора были приготовлены три смеси ингредиентов, содержащих каждая (в

10 мас. ) следующие компоненты.

С о с т а в 1. Аммониэированный рас. твор нитрата кальция 34,1; крахмал модифицированный 0,2; побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена иэ изобутилена и формальдегида (реагент Т-80) 0,7; барит 65,0.

С о с т а в 2. Рммонизированный рас; твор нитрата кальция 31,0; крахмал модифицированный 0,15; реагент Т-80 0,45; барит

20 68,4.

С o c T a e 3, Аммониэированный рас. твор нитрата кальция 27,7; крахмал модифицированный О,1; реагент Т-80 0,2; .барит .72,0.

25 Полученные составы бурового раствора имели следующие технологические показатели, представленные в табл.1.

Как видно из табл.1, заявленный состав

30 бурового раствора имеет приемлемые технологические показатели, его плотность может быть доведена до 2800 кгlм утяже. ляющим материалом средней плотности.

:например баритом, что позволяет избежать

35 применения дорсгостоящих, дефицитных и экологически вредных утяжеяителей повышенной плотности — концентратов свинцовых и железисто-мышьяковых руд.

40 Заявленный состав характеризуется меньшей, по сравнению с прототипом стоимостью (см; табл,2) и сокращением затрат . времени на приготовление (см. табл.3). нитрата кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас. ;

Крахмал . 0,1-0,2

Побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида ,Барит

Аммонизированный водный раствор нитрата кальция Остальное

1794946

Таблица

Таблица 2

Известный

Ингредиенты рецептуры

П е лагаемый

Содержание ингредиентов (no формуле изобретения), мас.

Содержание ингредиентов (по формуле изобретения), мас, Содержание ингредиентов в т.на1м з раствора

Содержание ингредиентов вт.на1м раствора

2,0

0,057

Хлорид магния

Бромид кальция

Гидроксид натрия

Крахмал

Барит

Вода

Реагент Т-80

0,38

13,5

0,029

0,2

0,029

0,01

1,0

2,02

72,0

1,72

0;635 ост.

0,7

0,02

Аммонизированный раствор нитрата кальция

27,1

0.7.5

2.80

100

100

2,85

Всего

Таблица 3

По материалам описания изобретения к авт.св.

СССР (Ф 1263700 по лабораторным данным принято условно