Буровой раствор

 

.Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: сапропель 1,2-8,0; гидролизованный полиакриламид 0,01-0,30; вода - остальное. Буровой раствор получают путем введения в предварительно приготовленную водную суспензию сапропеля 2%-го водного раствора полиакриламида. Смесь перемешивают в течение 1 ч. Буровой раствор имеет улучшенные реологические свойства бурового раствора при одновременном повышении его ингибирующей способности . 5 табл. г Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872674/03 (22) 10.10.90 (46) 15,03.93. Бюл, N 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Л.А.Шиц, И.B.Êîñàðåâè÷ и М,И.Липкес (56) Дедусенко Г.Я., Иванников B,È„Ëèïêåñ

M,È. Буровые растворы с малым содержанием твердой фазы, M., 1985, Андресон Б,А., Бочкарев Г.П. Растворы на полимерной основе,для бурения скважин. Обзорная информация ВНИИОЭНГ, сер. "Бурение", вып.б (106), М„1986.

Косаревич И.В„Битюков Н.Н„Шмавонянц В.Ш, СапропелвВые буровые растворы, Минск, 1987.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1723089, кл, С 09 К 7/02, 1990, Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности, к безглинистым буровым растворам на водной основе, Цель изобретения — улучшение реологических свойств бурового раствора при одновременном повышении его ингибирующей способности.

Буровой раствор приготавливают из суспензии сапропеля заданной концентрации и 2%-ного раствора ПАА.В 500 г суспензии при перемеш иван ии лопастной мешалкой медленно вводят расчетное количество раствора ПАА. Перемешивание продолжают в течение 1 ч. полученный буровой раствор выдерживают 18-24 ч и определяют его технологические свойства по стандарт„„Я2„„1801977 Al (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас,%, сапропель 1,2-8,0; гидролизованный полиакриламид 0,01-0,30; вода — остальное, Буровой раствор получэют путем введения в предварительно приготовленную водную суспензию сапропвля 2%-го водного раствора полиакриламида. Смесь перемешивают в течение 1 ч. Буровой раствор имеет улучшенные реологические свойства бурового раствора при одновременном повышении его ингибирующей способности. 5 табл. ным методикам. Кроме того, оценивают ингибирующую (диспергирующую) способ- ОО ность раствора по отношению к шламу. Для (..) этого в испытуемый буровой раствор вносят а

5% сухой порошкообразной дружковской со (гидрослюдистой) глины и перемешивают в течение 1 ч лопастной мешалкой с частотой вращения около 1000 об/мин, Далее смесь отфуговывают на центрифуге ЦЛС-2 в течение 15 мин. при частоте вращения ротора

5000 об/мин, Определяют свойства фугата и сравнивают со свойствами исходного бурового раствора. Определяют также массу и содержание сухого вещества в осадке, Характеристика использованных материалов и реагентов приведена в табл,2 и 3.

Пример ы 1 — 8. Как описано выше готовят 2% ные суспензии органического

1801977

Таблица 1 сапропеля, содержащие 0,1% ПАА соответственно NN 1 — 8 по табл.3.

Пример 9.10, То же, что в примерах 1-8, но растворы содержат 0,01% ПАА соответственно № 4 и N 7 по табл.3.

Пример ы 11,12. То же, что в примерах

1 — 8, но растворы содержат 1,2% органического сапропеля и 0,3 ПАА соответственно №4 и ¹6.

Пример ы 13,14. То же, что в примерах

3,4, но растворы содержат вместо органического 8% карбонатного сапропеля.

Примеры 1516, То же, что и в примерах 3,4, но растворы содержат вместо органического 5% кремнеземистого сапропеля.

Пример ы 17,18,19, То же, что в примерах 1-8, но растворы содержат соответственно 1,0; 1,0 и 1 5% органического сапропеля и 0,05 ПАА соответственно N

7,N ЗиN Зпотабл,3, Пример 20. То же, что в и римерах 1 — 8, но раствор содержит 0,4% ПАА ¹ 7 и 5%, органического сапропеля.

П риме р ы21,22,23.Тоже,чтов примерах 1 — 8, но растворы содержат соответственно 8,10 и 11%.карбонатного сапропеля и соответственно 0,01; 0,4 и 0,15% ПАА

N 7.

Пример 24, То же, что в примерах 1-8, но раствор содержит 7,0% кремнеземистого сапропеля и 0,5% ПАА N 7.

Результаты испытаний буровых растворов, указанных в примерах 1 — 24, приведены в таблицах 4 и 5, В табл.4 — состав и свойства исходных растворов, в таблице 5 — свойства тех же растворов после введения и удаления на центрифуге искусственного шлама (дружковской гидрослюдистой глины). Растворы, рецептурный состав которых находится в заявленных пределах, хорошо сохраняют исходную плотность и технологические свойства после удаления шлама.

На примере нескольких растворов (№№

3,4,7,8-12) разного состава показана хорошая корреляция изменения плотности (Лр) раствора и содержания сухого остатка (Calyx) в осадке поле отфуговывания шлама, Зависимость hp от Ссуд, носитлинейный характер, т.е. изменение плотности хорошо отражает способность бурового раствора избирательно отторгать попадающий в него глинистый шлам, не затрагивая дисперсную

10 фазу сапропеля. При оптимальном составе бурового раствора, например № 4 и № 8, плотность исходного раствора не изменилась, а дружковская глина полностью ушла в осадок: содержание ее в исходном растворе (5%) и количество осадка в пересчете на сухое вещество (5,2 ) практически одинаково, Из данных табл.4 и 5 видно; что высокомолекулярный ПАА при степени гидролиза

20 20-50 мол,% в широком диапазоне молекулярных масс (2 — 10 мин) образует с сапропелями при заявленном соотношении ингредиентов специфическую систему недиспергирующего бурового раствора, об25 ладающего высокой ингибирующей способностью, Формула изобретения

Буровой раствор на водной основе, включающий органоминеральный структурообразователь и акриловый сополимер, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения

его реологических свойств при одновременном повышении ингибирующей способно35 сти, он в качестве органоминерального структурообразователя содержит сапропель, а в качестве акрилового сополимера— гидролизованный полиакриламид при следующем соотношении ингредиентов, 40 мас. :

Сапропель. 1,2-.8,0

Гидролизованный полиакриламид . 0,01-0,30.

Вода . остальное.

1801977

Продолжение табл.1 остальное до 100 — вода сапропель органический — буровой раствор 1, карбонатный — МЬЬ 2 и 3 кремнеземнистый — ММ 4 и 5.

* По известным данным.

Таблица 2

Таблица 3 . . * По данным информационных материалов японской фирмы

"Мицуи Цианамид"

1801977

Таблица4 пlп - сапропель, концентра-ция, 1

МПа с

eÔ/e,ï дПа полимерный реагент " концентрация, в

Ф,,з кг/мз

7,5

7,6

7,4

7,4

7,5

7,5

7,5

7 5

8;3

8,2.3/4

2/3

6/1 О

5/8

7/10

5/7

7/9

6/8

3/5

2/4

8,2

6,2

6,8

6,6

6,8

6,5

6,6

6,9

9,5 .8,7

19

26

23

27

24

26

23

2/3

6/7

8,5

8,5

24

46 10,5

9,9

9,0

9,3

8,9

8,9

23 6/7

3о 9/10

6/9

8/11

7,0

6,2

7,9

27

Раствор неустойчив

О/О

15,2 . 7,8

15,9 7,5

О/О

7. 9

Нетекучий гель

7,8

13,0

15/20

8,7

Нетекучий гель

70 . 83

18/21

8,9

3/5

5,3

ПААП 7; 0,5

It Состав бурового раствора

1 Органический

2,0 ПАА tt 1; 0,1 1007

2 То же ПАА Р 2; 0,1 1007

3 То же ПАА Р 3; О,! 1009

М То е ПАА Р 4; О,! IOO9

5 То же I!AA Р 5; 0, 1 1008

Ь То же FIAA It 6; О,! 1008

7 То же ПАА Р 7; o,l 1008

8 То же - ПАА Р 8; О, 1 1008

9 То же ПАА Р 4; 0,01 1008

1О То же . . ПАА It 7; 0,01-. 1008

11 Органический

1,2 ПАА Р 4; 0,3 1005

12 То же ПАА Г 7; О, l . 1005

13 Карбонатный

8 0 ПАА Р 3; 0 1 1061

14 То же ПАА Р 7; 0,1 1061

15 Креинеземистый

5, 0 ПАА Р 3; О, 1 1042

16 То же ПАА Р 7; 0,1 1042

17 Органический

1,0 ПАА Г 7; 0,005 1004

18 То же ПАА Р 3; О, 05 1004 l9 Органический

1,5 ПАА Р 3; 0,005 1005

20 Органический

5,0 ПАА Р 7; 0,4 . 1016

21 Карбонатный

8,о пАА It 7; o,ol !o .22 Карбонатный

10,0 . ПАА Р 7; 0,4 l075

23 Карбонатный

11,0 ПАА Р 7; 0,15 1083

24 Карбонатный

7,0 1030.Ф

Соответствует ноиеру прииера в тексте

Соответствует номеру образца в таблице 3

Свойства бурового раствора

1801977

Таблица 5

Ар кг/м

Свойства фугата бурового раствора после отфуговывания шлама жковской глины **

Сухой остаток в осадке,$ к буровому раствору

Состав бурового .раствора*

81/О о дПа рН

Ф, см

Цзф

МПа с

Р кг/м

5,3

5,2

О

5,4

5,2

4g

3,1

4,8

4,4 номер состава бурового раствора соответствует порядковому номеру раствора в табл,4 и номеру примера в тексте, ** свойства бурового раствора до введения шлама см. табл.4 под соответствующим номером.

Составитель Л.Шиц

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Редактор

Заказ 830 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2

4

6

8

11

12

13

14

16

1004

1008

1009

1008

1009

1009 .

1008

1011

1023

1077

1011

1017

1038

1060

16

18

21

23

24

22

19

23

23

23

17

24

26

29

3/6

4/5

9/13

7/10

8/11

6/8

8/11

8/12

8/10

23/29

2/2

4/5

6/7

10/12

12/15

14/18

14/25

8,4

8,0

7,5

7,2

7,0

6,6

6,3

6,0

9,3

8,7

9,0

6,0

8,7

8,7

9,2

7,1

14,0

7,6

7,7

7,5

7,5

7;5

7,5

7,5

7,5

8,2

8,2

8,2

8,3

7,9

7,9

8,0

8,1

7,9