Способ обработки глинистого бурового раствора

 

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: способ осуществляют следующим образом. В емкость, снабженную перемешиванием устройством, помещают канифольно-экстракционный полимер и битум, композицию перемешивают до полного растворения битума. Обычно этот процесс заканчивается через 2,5-3 ч. В случае, если после перемешивания образовалась недостаточно гомогенная смесь, композицию оставляют для отстаивания на сутки. Канифольно-экстракционный полимер используют в количестве 93 - 95 мас.ч. и битум - 5 - 7 мас.ч. В готовом виде композицию, представляющую собой вязкую жидкость, используют для обработки глинистого раствора из расчета 1 - 3 мас.ч. на 1 л раствора. 1 табл.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам для промывки скважин.

Известен реагент для обработки бурового раствора в состав которого входит высокомолекулярный полимер акрилового ряда и битум [1] Способ приготовления данного реагента энергоемок: битум расплавляют, нагревают до 98-120^оС. После приготовления реагент охлаждают до затвердевания и перед использованием измельчают.

Известен также буровой раствор, для обработки которого используют смесь канифольно-экстракционного полимера (КЭП) и кремнийорганической жидкости [2] Недостатком данного раствора являются его высокие адгезионные свойства по отношению к металлу, что приводит к прихвату бурильного инструмента и обсадных колонн.

Задачей изобретения является снижение прихватоопасных свойств бурового раствора за счет снижения адгезионных сил взаимодействия на границе глинистая корка металл.

Поставленная задача достигается тем, что глинистый буровой раствор обрабатывают смесью канифольно-экстракционных полимеров (КЭП) 93-96% мас.ч. и битума 5-7% мас.ч. из расчета 1-3% мас.ч. на единицу объема раствора.

Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются следующие: перед введением в буровой раствор канифольно-экстракционный полимеры (КЭП) предварительно смешивают с битумом до получения гомогенного состава в соотношении 93-96 мас.ч. канифольно-экстракционного полимера (КЭП) к 5-7 мас. ч. битума; причем полученную смесь канифольно-экстракционного полимера (КЭП) и битума вводят в глинистый буровой раствор в количестве 10-30 г на 1 л раствора.

Вышеприведенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и другой информации и в связи с этим мы считаем, что являются новыми.

Изобретение является промышленно применимым, так как успешно прошло лабораторные испытания.

Канифольно-экстракционные полимеры (ТУ 81-05-39-79) представляют собой продукт переработки древесины следующего состава, терпены 25, терпеноиды 37, смоляные кислоты 34 и жирные кислоты 4.

В качестве битума использован битумный структурообразователь (ТУ-38-4ССР-20-184-84) представляющий собой твердые неслипающиеся гранулы.

Для оценки эффективности заявляемого решения исследовались прихватоопасные свойства бурового раствора на бентонитовой основе, путем определения напряжений сдвига возникающих в глинистой корке при контакте с металлическим индентором на приборке НК-1.

Перепад давления в фильтрующем узле прибора при формировании глинистой корки поддерживался 3,2 МПа, контакт корки с индентором составлял 1 ч.

Определение адгезионных характеристик проводили на буровом растворе, в состав которого входило 7% мас.ч. бентонитовой глины и 1-3% мас.ч. канифольно-битумной композиции.

Как видно из данных опытов N 2, 4, 5, 6, наименьшее напряжение в глинистой корке возникает при обработке бентонитового раствора композицией, в состав которой входит 93-96% мас.ч. КЭП и 5-7% мас.ч. битума.

При увеличении содержания битума более 7% мас.ч. (см. табл. опыты N 8, 9), композиция теряет текучесть, что усложняет процесс обработки бурового раствора.

Снижение содержания битума в составе композиции до 3% мас.ч. (опыт N 3) приводит к ухудшению эффективности обработки бурового раствора, т.к. напряжение сдвига в глинистой корке возрастает.

Под N 1 в таблице приведены данные испытания глинистого раствора, приготовленного по прототипу. Адгезия такого раствора к металлу значительно выше, чем у заявляемого.

Осуществление способа обработки проводится следующим образом.

П р и м е р 1. В емкость, снабженную перемешивающим устройством, помещают 950 г канифольно-экстракционного полимера, 50 г битума и композицию перемешивают до полного растворения битума. Обычно этот процесс заканчивается через 2,5-3 ч. В случае, если после перемешивания образовалась недостаточно гомогенная смесь, композицию оставляют для отстаивания на сутки. В готовом виде композицию, представляющую собой вязкую жидкость, используют для обработки глинистого раствора из расчета 10-30 мас.ч. на 1 л.

П р и м е р 2. В емкость, снабженную перемешивающим устройством, помещают 930 г канифольно-экстракционного полимера добавляют 7 г битума. Смесь перемешивают до образования гомогенного состава. Полученную композицию используют для обработки глинистого раствора из расчета 1-3% мас.ч. на единицу объема.

Обработанный таким образом глинистый раствор имеет низкие адгезионные характеристики по отношению к металлу. Применение его при бурении скважин, особенно наклонно направленных и горизонтальных, позволит сократить число прихватов бурильного инструмента.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА путем введения в него канифольно-экстракционного полимера и битума, отличающийся тем, что перед введением в буровой раствор канифольно-экстракционный полимер предварительно смешивают с битумом до получения гомогенного состава в соотношении 93 - 95 мас. ч. канифольно-экстракционного полимера к 5 - 7 мас.ч. битума, причем полученную смесь вводят в глинистый буровой раствор в количестве 10 - 30 г на 1 л раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1