Промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях

 

Изобретение относится к бурению глубоких скважин в низкотемпературных ледовых отложениях, в частности к промывочным жидкостям, используемым при вскрытии подледниковых отложений. Технический результат - повышение показателей плотности, понижение показателей вязкости. Промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях содержит основу и фтортрихлорметан хладон-11 в качестве утяжелителя. В качестве основы содержит кремнийорганическую жидкость ПМС-5 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: кремнийорганическая жидкость ПМС-5 56-94, фтортрихлорметан хладон-11 6-44. 2 табл.

Изобретение относится к бурению глубоких скважин в низкотемпературных ледовых отложениях, в частности к промывочным жидкостям, используемым при вскрытии подледниковых отложений.

Известно использование смеси, содержащей керосиновую фракцию нефти, например дизельное топливо арктического типа с трихлорэтиленом в качестве промывочной жидкости при бурении скважин в ледовых отложениях (Antarctic ice cap penetrated. Antarctic Journal of United States, vol. 111, N 2, 1968).

Недостатком указанной смеси является высокая токсичность ее компонентов и большая концентрация (до 50%) наиболее токсичного из них - трихлорэтилена.

Наиболее близкой к предлагаемой является промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях, содержащая керосиновую фракцию нефти, например авиационное топливо ТС-1, и фтортрихлорметан хладон-11 в качестве утяжелителя (М.к.и. C 09 K 7/06, а. с. N 992562, 01.10.82).

Недостатком указанной жидкости является недостаточно высокая эффективность технологии бурения и использование токсичных и экологически опасных компонентов. В состав жидкости типа керосина входят 20-22% ароматических углеводородов, которые относятся к наиболее токсичным и быстродействующим соединениям. Даже при малых концентрациях они оказывают отравляющее действие на низшие формы жизни.

Задачей изобретения является повышение эффективности технологии бурения за счет уменьшения вязкости промывочной жидкости и обеспечение экологической безопасности бурения и исследования глубоких скважин в ледниках и подледниковых отложениях, в том числе при вскрытии и исследовании подледниковых водных толщ.

Поставленная задача достигается тем, что промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях, содержащая основу и фтортрихлорметан хладон-11 в качестве утяжелителя, в качестве основы содержит кремнийорганическую жидкость ПМС-5 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Кремнийорганическая жидкость ПМС-5 - 56-94 Фтортрихлорметан хладон-11 - 6-44 Свойства кремнийорганической жидкости при низких температурах приведены в табл. 1.

Кремнийорганическая жидкость является экологически безопасной и инертной к различным формам жизни и не вступает во взаимодействие с частицами льда. Она однородна, стабильна и обладает достаточной плотностью для обеспечения необходимого противодействия горному давлению. Кремнийорганическая жидкость имеет низкие показатели вязкости, которые меняются незначительно в широких диапазонах отрицательных температур. Это имеет большое значение при бурении в ледовых отложениях, где температуры колеблются от 0^oC до - 60^oC. Низкие показатели вязкости обеспечивают эффективную призабойную циркуляцию, используемую для очистки забоя при бурении скважин на грузонесущем кабеле, а также высокие скорости спускоподъемных операций, что в конечном счете снижает затраты на проведение буровых работ.

Свойства смеси кремнийорганической жидкости с фтортрихлорметаном показаны в табл. 2.

Смесь кремнийорганической жидкости с фтортрихлорметаном в качестве утяжелителя и разжижителя характеризуется повышением показателей плотности, что обеспечивает необходимое противодействие горному давлению, и понижением показателей вязкости, что значительно сокращает затраты мощности и времени на спускоподъемные операции и повышает эффективность призабойной циркуляции, что в конечном счете определяет эффективность буровых работ в целом.

Формула изобретения

Промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях, содержащая основу и фтортрихлорметан хладон-11 в качестве утяжелителя, отличающаяся тем, что в качестве основы содержит кремнийорганическую жидкость ПМС-5 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Кремнийорганическая жидкость ПМС - 56 - 94 Фтортрихлорметан хладон-11 - 6 - 44т

РИСУНКИ

Рисунок 1