Реагент для буровых растворов

 

Изобретение позволяет повысить агрегативную стабильность и водоудерживающие свойства реагента для буровых растворов на основе гуматсодержащего вещества при сохранении его устойчивости к полиминёральной. агрессии. Реагент содержит в качестве гуматсодержащего вещества сапропель или торф 60-95% в пересчете на сухое органическое вещество и полиакриламид (ПАА) 5-40%. Взаимодействие природных высокомолекулярных соединений торфа и сапропеля с ПАА с образованием интерполимерных комплексов приводит к тому, что ПАА не высаливается из бурового раствора при попадании в систему солей жесткости и глинистых частиц. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899410/03 (22) 03,01,91 (46) 15,03,93. Бюл, N. 10 (71) Институт проблем использования природных ресурсов и Экологии АН БССР (72) И.В,Косаревич, Л.А,Шиц, Н.А.Бойко и М.И. Липкес (56) Авторское свидетельство СССР

М 956640, кл. С 09 К 7/02; (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобрегение позволяет повысить агрегативную стабильность и.водоудерживающие свойства реагента для буровых

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к химической обработке промывочных жидкостей в процессе бурения.

Цель изобретения — повышение устойчивости к полиминеральной агрессии. Поставленная цель достигается тем, что реагент для буровых растворов, содержащий акриловый полимер и водорастворимые гуматы, в качестве акрилового полимера содержит полиакриламид (ПАА), а в качестве водорастворимых гуматов — торф или сапропель при следующих соотношениях компонентов в пересчете на сухое органическое вещество, мас. : полиакриламид

5-40; торф или сапропель 60-95, Торф -отложения органического происхождения, состоящие из остатков болотных растений, подвергшихся неполному разложению при недостаточном доступе воздуха.

Содержание органического вещества (ОВ) в торфе составляет 80 — 99% на сухое вещест„„Я2,„, 1801979 А1

У растворов на основе гуматсодержащего вещества при сохранении ef. о устойчивости к полиминеральной агрессии. Реагент содержит в качестве гуматсодержащего вещества сапропель или торф 60 — 95 в пересчете на сухое органическое вещество и полиакриламид (ПАА) 5-40%. Взаимодействие природных высокомолекулярных соединений торфа и сапропеля с ПАА с образованием интерполимерных комплексов приводит к тому, что ПАА не высаливается из бурового раствора при попадании в систему солей жесткости и глинистых частиц. 2 табл. во, количество гуминовых веществ в OB торца составляет 15,6 — 85,7, Сапропели — тонкоструктурные коллои дальные отложения пресноводных водоемов, содержащие не менее 15% ОВ, а также неорганические компоненты биогенного и привносного характера, Содержание гуминовых соединений в сапропелях колеблется от 6,7 до 71,2% на ОВ в зависимости от условий образования. Для приготовления реагента используется полиакриламид с молекулярной массой (MM) от 2 до 10 миллионов и степенью гидролиза (СГ) от 50 мол. до фактически негидролизованного ПАА, со степенью гидролиза 0,5 .

Данный реагент имеет повышенную солестойкость поскольку органические и органоминеральные природные соединения, входящие в состав гуматсодержа щего вещества, взаимодействуют с ПАА с образованием интерполимерных комплексов, Наличие таких комплексов приводит к тому, что ПАА не.высаливается из бурового раствора при

1801979

Таблица 1.

Состав реагентов попадании в систему солей жесткости и гли:нистых частиц.

Реагенты готовили на.основе.органиче ского (ОС) оз.Судобль, кремнеземистого (КС) оэ.Лучай и смешанного сапропелей(СС) оэ.Радомля, а также торфов: сосново-пушицевого (ТС), гипнового (ТГ) и пушицевого (ТП) с содержанием минеральных веществ соответственно (мас.%) 14,7; 44,2; 38;6; 8;

18,8 и 2,4 и ОА 85,3; 55,8; 61,5; 92; 81,2 и 97,6.

Пример, Реагент готовят следующим образом, В дисперсию органического cariропеля, содержащего 46,9 r сухого вещества (из которых 40 составляли органические вещества) и 943,1 r воды при перемешивании . вводили 10 г ПАА с молекулярной массой 4 млн (степенью гидролиза 10 мол, ). После одного часа перемешивания данный реагент был готов к употреблению., его влажйость составляет 94 . Для проверки действия полученного реагента приготавливают буровой раствор, для чего в 631 r раствора СаС1г, содержащий 7;9 r, СаС1 при перемешивании приливался реагент в количестве 369 г.

Остальные примеры и буровые растворы на их основе готовят аналогичным образом. В случае необходимости реагенты могут высушиваться до необходимой влажности. Для всех полученных буровых растворов через сутки после приготовления определялись технологические свойства по общепринятым методикам. Результаты испытаний различных составов реагентов и буровых растворов приведены. в табл.1 и 2, Из данных, представленных в табл.2 следует, что реагенты. составы которого находятся в заявляемых пределах, имеют хорошие показатели технологических свойств приготовленных на их основе буровых растворов. Следует отметить, что заявляемый реагент обладает высокой устойчивостью к коагулирующему действию глинистой фазы и солей жесткости (MgClz и CaClg, примеры

1-9). При этом фильтрацйя бурбвого раствора не превышает.15см . В тех примерах, з где состав реагента выходит за заявляемые пределы, отмечается низкая устойчивость к действию коагулирующих факторов (примеры 10 и 11). Агрегативная стабильность (сточный отстой) и водоудерживающие

10 свойства (водоотдача) в случае использования предполагаемого технического решения (табл.1, примеры 1-9) значительно .лучше, чем у прототипа. Реагент, полученный по прототипу, не устойчив к полимине15 ральной агрессии, агрегативно не стабилен и имеет низкие водоудерживающие свойства.

Экономический эффект от внедрения предполагаемого изобретения следует ожи20 дать вследствие:. снижения ущерба окружающей среде при бурении и захоронении отработанного бурового раствора; уменьшения аварийности и осложнений

25 при проходке хемогенных отложений и в случае рапопроявления; сокращения расходов на реагенты для приготовления буровых растворов.

Формула изобретен и . Реагент для буровых растворов, содержащий акриловый полимер и водорастворимые гуматы, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости к полими35 неральной агрессии, он в качестве акрилового полимера содержит полиакриламид, а в качестве водорастворимых гуматов - торф .или сапропель при следующем соотношении компонентов в пересчете на сухое opra40 ническое вещество, мас. :

Полиакриламид 5-40

Торф или сапропель .. 60-95.

1801979

Продолжение табл.1

Та бл и ца 2

СНС / о дПа

Суточный

Фильтруемость, смз

Плотность, г/см

Вязкость эффект, мПа с

Состав бурового раствора (в скобках количество заявляемого реагента в растворе, на сухое вещество) Пример отстой, 11,0

8,4/9,5

22,8/30,1

0,5 0,5% СаСЬ (2,1)

G,5% раствор CaClz (2;3), 1 бентонита, 0,15

КМЦ-700 0,5% М9С!2 (4,8)

5% бентонита (2,0)

3% бентонита, 0,2% метил целл юлозы, 2;0% СаС!г (3.0)

0,2% раствор МоС!г (5)

0,3% раствор CaCIz, 2% бентонита (4)

5% бентонита, 0,5% М

Clz (2,2)

0,5% раствор CaClz (3,0)

0,5% раствор CaClz (1,6)

0,5% раствор СаС!г (5,4)

0,5% раствор СаОг, .

2% бентонита

20,4

1,01

14,3

15,8

1,01

37.4/38,6

13,4/21,4

7,0

5,4

22,3

24,7

1,03

1,04

17,2

30,2/35,8

9,2

1,03

8;0

10,2/12,8

20,2

1,03

1,03

13,4/15,6

32,5/40,4

8,0/9,2

22,4

7,8

1,05

0,5

1,01

12,8

22,4

0,0/0,0

22,8

11,5

1,01

28,8/32,4

21,3

14,5

1,04

0,5

11,0

1,02

Система расслаивается

Технологические свойства буровых растворов