Буровой раствор

 

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности для случаев, когда ствол скважины необходимо закрепить - при бурении неустойчивых пород. Техническим результатом является улучшение качества раствора за счет повышения его крепящего действия по отношению к неустойчивым породам, слагающим разрез скважины. Буровой раствор для бурения скважин, геологический разрез которых представлен неустойчивыми породами, содержит, мас.%: нефтепродукт СМАД - 1-2; карбоксиметилцеллюлоза - 0,5-2; хлористый калий - 1-5; вода - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности для случаев, когда ствол скважины необходимо закрепить - неустойчивые породы, и уменьшить крутящий момент.

Известен буровой раствор, содержащий реагент, укрепляющий стенки скважины [1].

Исследуемый аналог имеет сходство с предлагаемым раствором в части наличия в своем составе полимера.

Известен буровой раствор, содержащий нефтепродукт и карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), взятый за прототип [2].

Недостатком этого раствора является то, что он, являясь хорошим в качестве смазывающего, не решает проблему удержания ствола скважины в вертикальном положении, если разрез представлен неустойчивыми породами.

Задачей изобретения является улучшение качества раствора за счет повышения его крепящего действия по отношению к неустойчивым породам, слагающим разрез скважины.

Поставленная задача решается тем, что буровой раствор для бурения скважин, геологический разрез которых представлен неустойчивыми породами, включающий нефтепродукт, воду и карбоксиметилцеллюлозу, содержит в качестве нефтепродукта нефтепродукт СМАД и дополнительно - хлористый калий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Нефтепродукт СМАД - 1 - 2 Карбоксиметилцеллюлоза - 0,5 - 2 Хлористый калий - 1 - 5 Вода - Остальное Улучшение качества раствора достигается за счет повышения его крепящего действия. Достигается это за счет введения в раствор хлористого калия, а наличие в растворе карбоксиметилцеллюлозы - КМЦ способствует его стабилизации, что очень важно в процессе длительного бурения. Хлористый калий - порошок красно-коричневого цвета, применяется как калийное удобрение в сельском хозяйстве. СМАД - смесь окисленного петролатума с дизельным топливом в соотношении 1 : 1. Активными компонентами в нем являются карбоновые, окси- и эфирокислоты. Реагент представляет собой вязкую жидкость плотностью 0,9 г/см³, выпускается по ТУ 38-101-614-76 и отвечает следующим требованиям: Кислотное число, КОН на 1 кг продукта - 20 Поверхностное натяжение 0,5%-го раствора СМАД в дизельном топливе на границе с дистиллировнной водой, H/м - 20 Температура застывания, ^oC - Не более 0.

СМАД применяется при бурении с промывкой водой, пресными минерализованными NaCl и KCl растворами pH ≅ 10. Эта добавка несовместима с высококальциевыми и известково-глинистыми растворами, так как она образует с кальцием и магнием нерастворимые мыла (допустимая концентрация Ca² составляет 0,4 кг/м³). СМАД является также структурообразователем в буровых растворах, насыщенных солью и обработанных защитными коллоидами, оптимальная концентрация ее в промывочной жидкости составляет 1 - 5%. СМАД - горючая жидкость с температурой вспышки не ниже 65^oC. При хранении и применении ее запрещается пользоваться открытым пламенем.

Применение хлористого калия способствует образованию на стенках скважины эластичной пленки, которая скрепляет неустойчивые породы, что дает возможность перебуривать интервалы неустойчивых пород. Применение хлористого калия с КМЦ способствует уменьшению водоотдачи раствора до 8 см³ за 30 минут, что значительно улучшает технологию бурения, а наличие нефтепродукта СМАД способствует уменьшению коэффициента трения и, как следствие, скрепляющая пленка не разрушается, ствол скважины сохраняется в устойчивом состоянии.

Для приготовления предлагаемого раствора в емкость набирают воду, добавляют хлористый калий, КМЦ и СМАД, доводят объем водой до определенного значения и перемешивают до полного растворения.

Практическое внедрение этого раствора на скважинах в Ростовской области показало, что наиболее эффективным является раствор, содержащий СМАД - 2%, КМЦ - 2%, хлористый калий - 5%, вода остальное (см. таблицу).

Применение этого раствора позволяет успешно сооружать скважины глубиной до 2000 м на участках, где разрез представлен неустойчивыми породами.

Источники информации 1. Бочко Э. А. и др. Упрочнение неустойчивых горных пород при бурении скважин. М., Недра, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР N 1361165, C 09 K 7/02, 1987.

Формула изобретения

Буровой раствор для бурения скважин, геологический разрез которых представлен неустойчивыми породами, включающий нефтепродукт, воду и карбоксиметилцеллюлозу, отличающийся тем, что он содержит в качестве нефтепродукта нефтепродукт СМАД и дополнительно хлористых калий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтепродукт СМАД - 1 - 2
Карбоксиметилцеллюлоза - 0,5 - 2
Хлористый калий - 1 - 5
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2