Буровой раствор

 

Буровой раствор содержит, мас.%: глинопорошок 12-20, порошкообразный углещелочной реагент 5-15, расширенный модифицированный графит 0,06-0,10 и воду остальное. 2 ил,, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4850407/08 (22) 07.05,90 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Я,Н.Дрогомирецкий, Ю,И.Парайко, В.П.Нестор, И.С.Мильник, И.В.Барабаш и

П.Е.Кравец (73) Ивано-Франковский, институт нефти и газа (56) Яров А.Н. и др. Буровые растворы с улучшенными смазочными свойствами. М,:

Недра, 1975.

Дедусанко Г.Л, и др. Опыт использования графита в бурении Н ПТ; НЛД, М 7, 1957, Изобретение относится-к буровым растворам для бурения нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения - повышение противоизносных и смазочных свойств буровых растворов, Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий глинопорошок, порошкообразный углещелочной реагент, смазочную добавку и воду, что в качестве смазочной добавки он содержит расширенный модифицированный графит при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Глинопорошок 12-20

Порошкообразный углещелочной реагент 5-15

Расширенный модифицированный графит 0,06 — 0,10

Вода Остальное

Сначала готовят глинистую суспензию.

Далее смешивают предварительно обработанный расширенный модифицированный,, ЫЛ,„1838364 АЗ (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Буровой раствор содержит, мас, : глинопорошок 12 — 20, порошкообразный углещелочной реагент 5 — 15, расширенный модифицированный графит 0,06 — 0,10 и воду остальное, 2 ил., 3 табл. графит (РМГ) с приготовленной глинистой суспенэией, Расширенный модифицированный графит получают путем контактирования порошка графита при температуре 270-300 С в течение 2-5 ч в среде инертного газа с органохлорсиланом или продуктом его гидролиэа. Это приводит к повышению прочностных характеристик графита и его температуростойкости.

Конкретное нижнее значение РМГ Ю (0,06 ) в гуматном буровом растворе выбра- I(p3 но из тех соображений, что при уменьшении Оь вместимости РМГ меньше 0,10=,ь, как пока- ф, зали лабораторные исследования, имеются низкие значения смазочных свойств раствора, а его параметры (СНС, плотность, вяз- (Ъ кость и др.) остаются на уровне как без обычного графита, Анализ данных показывает, что введение к буровому раствору

0,1% PMI является оптимальной концентрацией, т.к. коэффициент сдвига корки (КСК) снижается в 1,5-2 раза, а другие параметры

1838364

Таблица 1 практически не изменяются, Другие пределы вместимости РМГ (более 1,4) приводят к увеличению корки (СНС), что нежелательно в процессе бурения скважин, поскольку может произойти прихват инструмента.

Сравнительный анализ параметров предлагаемого бурового раствора с РМГ и обычного представлены в табл. 1.

На четырехшариковой машине трения (ЧШМТ) изучались противоизносные и смазочные свойства бурового раствора применительно к условиям работы опор шэрошечных долот, т,е. с контактными напряжениями, соответствующими реальным долотам, 15

На фиг. 1 представлены данные о противоизносных свойствах испытуемых сред.

Применение в качестве добавки к буровому раствору расширенного модифицированного графита показало значительное увеличе- 20 ние контактной выносливости шаров по сравнению с простым глинистым раствором.

Зависимость диаметра пятен износа шаров от осевой нагрузки на шпиндель в 25 диапазоне нагрузок, в котором все исследуемые среды сохраняют свое смазочное действие, представлена на фиг. 2.

Из фиг. " и 2 видно, что лучшими противоизносными свойствами в ре>!<име трения качения, по соавнению F. исходным буровым раствором (с серебрис гым графитом), обладае раСтвор с ря".ширенным модифицированным графитом, вводимым в количестве

0,1/ (no массе), Кроме того, на четырехшариковой машине трения были проведены испытания буровых растворов и в режиме скольжения IlQ

ГОСТ 9490-75. Испытания заключаются в определении на ЧШМТ, при заданных осевых нагрузках, индекса задира, критической нагрузки и нагрузки сваривания.

Результаты испытаний представлены в табл, 2 и 3.

Проведенные испытания показали, что применение РМГ в качестве добавки к гуматному буровому раствору позволяет повысить механическую скорость и проходку на долото в среднем на 15 — 20 Д. Кроме тот;, применение PMl" в качестве добавки к буровому раствору возможно в минерализованных клеевых и акриловых буровых растворах.

Формула изобретения

Буровой раствор, содержащий глинопорошок, порашкообразный углещелочной реагент, смазочную добавку и воду, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве смазочной добавки он содер>кит расширенный модифицированный графит при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Глинопорошок - 12 — 20

Порошкообразный углещелочной реагент 5 — 15

Расширенный модифицированный графит 0,06 — 0,10

Вода Остальное

1838364

Таблица 2

Определение критической нагрузки(Р,)

Таблица 3

Определение нагрузки сваривания (Рс) 1838364 г5 гд

1- глинистый раствор с О,I (ло массе) расширенного модифицированного графита," 2 — глинистый раствор с I "Я (по массе) серебристого графита; 3 — обычный глинистый раствор фиг. I и

7 о

54 на, Н

Редактор

Заказ 2903 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 с Р,б

К

Ж ч

К

И фч

C( ф»

Р Я, СЭ

Йротивоизносные свойства глинистых растворов ль Щ7 ФЯ7

2 -обычный глинистый раствор; 2 - глинистый раствор с 1 % (по массе) серебристого графита; 3 — глинистый раствор с 0,1 Я (по массе) Расширенного модифицированного графита. г

Составитель Я. Дрогомирецкий

Техред М.Моргентал Корректор М. Андрушенко