Способ получения реагента-стабилизатора для глинистых буровых растворов

 

Использование: бурение скважин, в частности к способам получения реагентов для буровых растворов. Сущность: реагент-стабилизатор для обработки глинистых буровых растворов получают путем гидролиза полиакрилонитрила в присутствии модифицирующей добавки. В качестве модифицирующей добавки используют металлический алюминий в количестве от 1 до 2% от массы реагента. 1 табл.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам получения реагентов для обработки буровых растворов.

В современном бурении при использовании глинистых буровых растворов для снижения их водоотдачи и улучшения структурных свойств широко применяется обработка их специальными реагентами-стабилизаторами.

Среди известных реагентов такого рода с экономической точки зрения наиболее привлекательны реагенты на основе акриловых полимеров, поскольку для их приготовления используются в основном сравнительно недорогие вещества, не относящиеся к числу остродефицитных [1] .

Однако большинство этих реагентов, приготовленных известными способами, не обеспечивает достаточной солестойкости буровых растворов, особенно в условиях полиминеральной агрессии, что существенно ограничивает область их применения.

Известен способ получения реагента-стабилизатора для обработки глинистых буровых растворов, включающий гидролиз полиакрилонитрила в присутствии модифицирующей добавки, в качестве которой используют алюмометилсиликонат натрия в количестве 1-10% от общей массы реагента [2] .

Этот способ позволяет получить реагент, существенно улучшающий фильтрационные свойства пресных и слабоминерализованных буровых растворов, но инактивируемый в условиях полиминеральной агрессии, когда содержание хлористых солей магния и кальция достигает 2% .

Целью изобретения является повышение солестойкости реагента в условиях полиминеральной агрессии.

Цель достигается тем, что в способе получения реагента-стабилизатора для глинистых буровых растворов, включающем гидролиз полиакрилонитрила в присутствии модифицирующей добавки, в качестве модифицирующей добавки используют металлический алюминий в количестве 1-2% от общей массы реагента.

Смешение ингредиентов для приготовления реакционной смеси осуществляют в следующей последовательности: вода, щелочь, металлический алюминий, полиакрилонитрил. Смесь подогревают до 95-98^оС и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч.

В качестве металлического алюминия могут быть использованы промышленные отходы алюминиевых производств: отбракованные легкосплавные буровые трубы, алюминиевый лом, проволока, стружка, пыль и т. д. , в качестве источника полиакрилонитрила - отходы производства волокна "Нитрон".

Подготовка реагента-стабилизатора на буровой может быть осуществлена на полимерном узле для приготовления известного реагента, при этом какого-либо его переоборудования не требуется.

Готовый реагент-стабилизатор представляет собой однородную жидкость.

Для экспериментальной проверки были приготовлены 12 образцов реагентов, полученных известным и предлагаемым способами, с различными соотношениями входящих в них ингредиентов. Действие реагентов проверяли на 15% -ной суспензии палыгорскитового глинопорошка, засоленной 30 мас. % хлористого натрия с добавками хлористого кальция или хлористого магния и пластовой воды. Испытания проводили по стандартной методике, принятой в нефтяной промышленности.

Результаты опытов приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, использование предлагаемого способа позволяет улучшить фильтрационные свойства глинистых буровых растворов, засоленных 30 мас. % хлористого натрия и содержащих, кроме того, 2 мас. % хлористого кальция - в 10 раз, 2 мас. % хлористого магния - в 3,5 раза, или 5% пластовой воды указанной минерализации, - в 2 раза. Оптимальная добавка металлического алюминия в предлагаемом способе составляет 1-2 мас. % : при содержании алюминия менее 1 мас. % снижение фильтрации становится незначительным, а увеличение его количества более 2% нецелесообразно, так как часть алюминия остается непрореагировавшей. Расход реагента для стабилизации минерализованных буровых растворов составляет 0,75-1,6% в пересчете на сухое волокно.

Реагент, приготовленный предлагаемым способом, опробован в промысловых условиях на двух скважинах Тимофеевской и Южно-Дьяковской площадей на глубинах, соответственно, 4800-5550 и 5550-5650 м. Испытания подтвердили высокую солестойкость реагента в условиях полиминеральной агрессии (например, на Тимофеевской площади минерализация составляла, мас. % : NaCl 24,2 - 30; CaCl₂ 0,37-1,45 и MgCl₂ 0,99-4,1) и дополнительно показали его высокую термостойкость.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить солестойкость реагента для обработки глинистых буровых растворов в условиях полиминеральной агрессии и действия высоких температур. Кроме того по результатам испытаний сокращается время подготовки реагента (3 ч вместо 5 для способа-прототипа).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА-СТАБИЛИЗАТОРА ДЛЯ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, включающий гидролиз полиакрилонитрила в присутствии модифицирующей добавки, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют металлический алюминий в количестве 1 - 2% от массы реагента.

РИСУНКИ

Рисунок 1