Способ приготовления промывочной жидкости
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и геологии, в частности к магнитной обработке при приготовлении промывочных жидкостей на буровых установках, что сокращает время магнитной обработки промывочной жидкости без снижения эффективности обработки . Сущность изобретения состоит в том, что на раствор глинопорошка с водой одновременное переменным магнитным полем частотой 24,7-25.,3 Гц и при напряженности переменного магнитного поля 234-250 А/м воздействуя постоянным магнитным полем напряженностью, не превышающей 30 или 32 единиц напряженности вертикальной составляющей магнитного поля Земли. Время магнитной обработки раствора сокращается в 10-20 раз без снижения эффективности магнитной обработки. 2 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з Е 21. В 31/06
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4752333/03 (22) 23.10.89 (46) 23,02.93. Бюл. ¹ 7 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) В.Д.Шантарин, Л.П.Семихина и В.И.Семихин (73) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного . бурения (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1752919, кл, Е 21 В 21/06, 18.02.91. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и геологии, в частности к магнитной обработке при при. готовлении промывочных жидкостей на буровых установках.
В известном способе приготовления п ромы воч ной жидкости, вкл ючающем перемешивание глинопорошка с водой и обработку переменным магнитным полем с частотой 24,7-25,3. Гц обработке подвергают полученный раствор глинопорошка с водой-, при этом напряженность переменного магнитного поля выбирают равной
234-250 А/м, Недостатком известного способа является довольно продолжительное время магнитной обработки промывочной жидкости (составляет 4-6 ч).
Цель изобретения — сокращение времени магнитной обработки промывочной жид„„5LI 1797643 АЗ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и геологии, в частности к магнитной обработке при приготовлении промывочных жидкостей на буровых установках, что сокращает время магнитной обработки промывочной жидкости беэ снижения эффективности обработки. Сущность изобретения состоит в том, что на раствор глинопорошка с водой одновременно с переменным магнитным полем частотой 24,7-25,3 Гц и при напряженности переменного магнитного поля 234-250 А/м воздействуют постоянным магнитным полем напряженностью, не превышающей 30 или 32 единиц напряженности вертикальной составляющей магнитного поля Земли.
Время магнитной обработки раствора сокращается в 10-20 раз без снижения эффективности магнитной обработки, 2 табл. кости без снижения эффективности обработки.
Ожидаемый от использования изобретения эффект — сокращение времени магнитной обработки промывочной жидкости практически в 10-20 раз (c 4-6 ч до 15 мин) без снижения ее эффективности, что особенно важно в полевых условиях на буровой при приготовлении больших объемов промывочных жидкостей и может дать экономию в миллион рублей.
В способе приготовления промывочной жидкости, включающем перемешивание глинопорошка с водой и обработку полученного раствора глинопорошка с водой переменным магнитным полем с частотой 24,7-25,3 Гц и напряженностью
234-250 А/м, одновременно с переменным магнитным полем на раствор глинопорошка с водой воздейСтвуют постоянным магнит1797643 ным полем с напряженностью, не превыша«ощей 30 единиц напряженности вертикальной составляющей магнитного поля Земли при совпадении направлений векторов напряженностей магнитных полей, или не превышающей 32 таких же единиц при встречном направлении векторов напряженностей магнитных полей.
Способ осуществляют следующим образом.
Берут глинопорошок Na-монтмориллонита, например с комнатной влажностью
6-8 вес,%. Готовят промывочную жидкость с концентрацией 10 вес.% твердой фазы (глинопорошка) в воде перемешиванием глинопорошка и воды. Помеща«от ее в соленоид, имеющий две катушки индуктивности, которые подсоединяют: первую — к прибору, создающему переменное магнитное поле, а вторую — к прибору, создающему постоянное магнитное поле с возможностью изменения его. Контролем качества магнитной обработки промывочной жидкости служит изменение тангенса диэлектрических потерь (см,табл.1).
Эти экспериментальные данные показывают, что при повышении величины накладываемого на переменное магнитное поле с напряженностью Н (амплитудное значение) постоянного магнитного поля с напряженностью Но от величины напряженности магнитного поля Земли H«pp =46 A/м (вертикальная составляющая) до 30 Hreo (Й=
= Н0+ Н cos 2 ггft), величина максимально возможного эффекта воздействия переменного магнитного поля Н не меняется. Таким образом установлено, что физические свойства промывочной ж«идкости в результате обработки ее в постоянном поле не изменяютсЯ Да значениЯ Но/Нгео = 28. В дальнейшем, при увеличении напряженности пастаЯННОГО маГнитноГО пОлЯ до 31 НГ 0, изменение тангенса диэлектрических потерь резко увеличивается до Ь tg д = (4,04,0) 10 и резко уменьшается до нуля при
Но/Нгоро = 34, т.е. не происходит вообще изменения свойств обрабатываемой промывочной жидкости при таком соотношении полей (см.табл,1).
Результаты экспериментов па времени обработки промывочной жидкости в магнитном поле с разными вариантами переменного и постоянного магнитных полей показали, что скорость обработки значительно увеличивается. выигрыш во времени очевиден (см.табл.2) без снижения эффективности обработки, Контролем сохранения эффекта магнитной обработки служит пластическая вязкость промь«вачной жидкости при дополнительном наложении постоянного магнитного поля на переменное магнитное поле при обработке промывочной жидкости с концентрацией твердой фазы
10% вес (Na-монтмориллонитовой глины, химический состав которой соответствует применяемому составу промывочной жидкости по основному изобретению).
Таким образом, при оптимальных параметрах переменного магнитного поля, отработанных в основном изобретении (Н =
=242 А/м, f = 25 Гц), при наложении постоянного магнитного поля с напряженностью, равной Hp = 31 Hrep, изменение тангенса
15 диэлектрических потерь приобретает максимальное значение Л tg д = 5 10 уже при
15 мин магнитной обработки промывочной жидкости (cM.òàáë.2).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1. Готовили промывочную жидкость. Перемешивание воды с глинопо-. рошком осуществляли в миксере "Воронеж" втечение 30 мин, Делили ее на четыре части.
Две части оставляли для контрольных замеров (без обработки в магнитных полях), а другие две части обрабатывали в течение . одного часа в магнитном поле с параметрами Н = 242 А/M, f = 25 Гц и Hp = Нгоро.
Отбирали половину обработанной промывочной жидкости, а другую половину оставляли в соленоиде, где обрабатывали ее еще два часа (общая продолжительность обработки ее составила три часа). Измеряли пластическую вязкость растворов ггна вискозиметре ВСН-3 по известной методике, Для раствора, не прошедшего магнитную обработку, гг = 6,9 мГ1а ° с, г ля обработанных gMo = 5,3 мПа:с, г м,>
1ч Ч
40 =4 7 мПа.с.
Пример 2. Повторяли операцию подготовки промывочной жидкости по примеру 1, но магнитную обработку осуществляли в полях: Н = 242 А/м, f = 25 Гц, Hp = 31x
45 хНГ„>. Измеряли пластическую вязкость.
Оказалось ггм«> = 1)Mp = 4,5 мПа-с.
14 34
Пример 3, Повторяли операции па примеру 2, но магнитную обработку проводили в течение 15 мин. Измеряли пластическую вязкость. Оказалось. ггм0 " = 4,3 мПа с, .254
Пример 4. Повторяли операции па примеру 2, но магнитную обработку проводили в течение 10 мин. Измеряли пласти1 бч ческую вязкость. Оказалось, ггм0
55 =5.5 мПа с, Вышеизложенное показывает, чта эффект магнитной обработки промывочной жидкости по предлагаемому способу сахра1797643 щается до 15 мин, т.е. практически в
10-20 раз. няется точно таким же, как и по основному изобретению, но время обработки сокраФормула изобретения
Таблица 1
Изменение тангенса диэлектрических потерь (Л (Яд) 10%-ной глинистой суспензии в зависимости от отношения напряженности постоянного магнитного поля Но к напряженности магнитного поля Земли (Hreo вертикальной составляющей) Способ приготовления промывочной жидкости, включающий перемешивание глинопорошка с водой и обработку полученного раствора переменным магнитным полем с частотой 24,7-25,3 Гц и напряженностью 234-250 А/м, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения времени, магнитной обработки промывочной жидкости без снижения эффективности обработки, одновременно с переменным магнитным полем на раствор глинопорошка с водой воздействуют постоянным магнитным полем с напряженностью, не превышающей 30 единиц напряженности вертикальной составляющей магнитного поля Земли при совпадении направлений векторов напряженностей магнитных полей или не превышающей таких же единиц при встречном направлении векторов напряженностей магнитных полей.
1797643
Таблица 2
Изменение тангенса диэлектрических потерь (ЛЩ д) в зависимости от величины переменного магнитного поля Н = Но+ Н соз 2% тт, постоянного (Но) магнитного поля Но = Нгео и Но =
= 31 Нгео и времени обработки промывочной жидкости
Параметры Значение изменения тангенса дизлект ических поте ь Лt д10
НоВ емя об аботки, ч магнитных по0,25 мер
5,5 6,0
2,0
0,5
1,5
3,0
1,0 лей опыта
Н =0,08 А/м
f = 1,54 Гц
1,5
5,0 5,0
0
3,1
Но = Нгео
Н =0,08А/м
5,0
3.9
4.8
1.5
1,3
2,8
0,6
0,5
2,1,3,6
2,9
1,3
4,7
1,9
1,6
5.0
0,9
3,1
0,5
5,0
1,2
1.6
2,3
4,5
0,7
Ho = 31 Нгео
2,1
5,0
Н = 242 А/M 1,1
2,5
3,1
3,9
4,8
1,3
1,7
f=25 Гц
Но = Нгео
5,0
Н = 242 А/м 1,5
4,5
3,5
2,2
2,5
2,9
1,9
f 25Гц
Но = 18 Нгео
Н = 242 А/м 2,1
5,0
5,0
5,0
5,0
3,6 . 4,5
3,1
2,5
f= 25 Гц
Hp = 21 Hreo
Н = 242 Аl м 5,0
5,0
5,0 5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
1=25 Гц
Но = 31 Нгео
Редактор О. Стенина
Заказ 666 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
f=1,54 Гц
Но =. 31 Нгео
Н = 12,3 А/м
f 23Гц
Но = 31 Нгео
Н=О f 0
Составитель E. Петриашвили
Техред M,Mîðãåíòàë Корректор H. Гунько
