Ингибирующий буровой раствор
Владельцы патента RU 2468057:
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (RU)
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровым растворам и составам на водной основе, используемым преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород. Технический результат - повышение ингибирующей способности бурового раствора к глинам, повышение солеустойчивости и термоустойчивости. Буровой раствор содержит, мас.%: высококоллоидный бентопорошок марки ПМБВ 6-15, водорастворимый полимер - катионный коагулянт Росфлок марки 99М 2-6, вода - остальное. 2 табл.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровым растворам и составам на водной основе, используемым преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород.
Из уровня техники известен хлоркалиевый буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, стабилизатор - понизитель фильтрации, в качестве которого применяется водорастворимый эфир целлюлозы, ингибитор глин - хлористый калий, в качестве разжижителя, понизителя вязкости - лигносульфонат (Научно-технический прогресс в области промывки и крепления нефтяных и газовых скважин, И.М.Алехин и др. - М.: Недра, 1987, с.80-81).
Недостатком известного состава является многокомпонентность, низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому раствору является буровой раствор для бурения многолетнемерзлых пород, содержащий бентонитовый глинопорошок, водорастворимый полимер и воду, в котором в качестве полимера содержится Праестол марок 2510, или 2515, или 2530, или 2540 при соотношении компонентов (патент RU 2184756 C1, 10.07.2002, C09K 7/02), мас.%:
| Бентонитовый глинопорошок | 5 |
| Праестол марки: | |
| 2510,2515 | 0,01-0,05 |
| 2530,2540 | 0,005-0,01 |
| Вода | Остальное |
К недостаткам известного состава бурового раствора относится низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.
Задачей изобретения является получение бурового раствора, отвечающего заданным требованиям.
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение ингибирующей способности бурового раствора к глинам, повышение соле- и термоустойчивости.
Технический результат достигается за счет того, что в составе бурового раствора, включающего воду, водорастворимый полимер и глинопорошок, в качестве катионного коагулянта содержится Росфлок 99М при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глинопорошок ПМБВ | 6-15 |
| Росфлок 99М | 2-6 |
| Вода | Остальное |
При необходимости буровой раствор утяжеляется баритовым концентратом.
Росфлок 99М выпускается серийно по ТУ 2458-001-22361394-2001 и рекомендуется в качестве эффективного катионного коагулянта, применяемого для очистки оборотных вод от нефтесодержащих и минеральных взвесей.
Изобретение поясняется с помощью Таблиц 1 и 2. В Таблице 1 приведены результаты исследований по влиянию полимера Росфлок 99М на технологические показатели буровых растворов, такие как изменения показателей фильтрации (Ф), динамического напряжения сдвига (τ0) и пластической вязкости (ηпл) при различных температурных режимах. Таблица 2 отражает результаты исследований по влиянию полимера Росфлок 99М на устойчивость глин в зависимости от концентрации компонентов в растворе.
Из таблиц 1 и 2 следует, что при содержании полимера Росфлок 99М ниже 2% и глинопорошка менее 6% показатель фильтрации увеличивается (табл.1, п.1), а ингибирующие свойства раствора ухудшаются (табл.2, п.1). Увеличение содержания Росфлок 99М и глинопорошка более 6% неэффективно, так как приводит к их перерасходу и росту пластической вязкости раствора (табл.1, п.6).
Таким образом, из таблиц 1 и 2 следует, что Росфлок 99М одновременно выполняет функции понизителя фильтрации и ингибитора глин.
Катионный коагулянт Росфлок 99М представляет собой катионизированный низкомолекулярный полиэлектролит полиакриламида. Являясь полимером, Росфлок 99М снижает показатель фильтрации, а также гидрофобизирует глинистые породы, т.к. является катионизированным полиэлектролитом.
Увеличение плотности бурового раствора производится добавками утяжелителей обычными способами и в известных концентрациях.
Предлагаемый буровой раствор готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют Росфлок 99М и при необходимости баритовый утяжелитель.
| Таблица 1 | ||||||
| Ингибирующий буровой раствор | ||||||
| № | Состав раствора | Ф см3 |
Показатели раствора | |||
| при 25°C | при 82°C | |||||
| ηпл, мПа·с |
τ0, Па |
ηпл, мПа·с |
τ0, Па |
|||
| 1 | 4% Глинопорошок + 1,5% Росфлок 99М + 94,5% вода | 25 | 11 | 5,9 | 7 | 4,4 |
| 2 | 6% Глинопорошок + 2% Росфлок 99М + 92% вода | 10 | 12 | 1,0 | 5 | 1,0 |
| 3 | 10% Глинопорошок + 2,8% Росфлок 99М + 87,2% вода | 7 | 18 | 4,5 | 8 | 4,0 |
| 4 | 15% Глинопорошок + 4% Росфлок 99М + 81% вода | 5 | 28 | 15 | 13 | 14 |
| 5 | 6% Глинопорошок + 6% Росфлок 99М + 88% вода | 4,5 | 17 | 2,4 | 6 | 2,0 |
| 6 | 17% Глинопорошок + 8% Росфлок 99М + 75% вода | 4,5 | 45 | 20 | 22 | 25 |
| Таблица 2 | ||
| Ингибирующий буровой раствор | ||
| № | Состав раствора | Поведение глинистых образцов, выдержанных в среде раствора в течение 10 сут |
| 1 | 4% Глинопорошок + 1,5% Росфлок 99М + 94,5% вода | набухание и разрушение |
| 2 | 6% Глинопорошок + 2% Росфлок 99М + 92% Вода | незначительное набухание, разрушение отсутствует |
| 3 | 10% Глинопорошок + 2,8% Росфлок 99М + 87,2% Вода | набухание и разрушение отсутствуют |
| 4 | 15% Глинопорошок + 4% Росфлок 99М + 81% Вода | набухание и разрушение отсутствуют |
| 5 | 6% Глинопорошок + 6% Росфлок 99М + 88% Вода | набухание и разрушение отсутствуют |
Буровой раствор, включающий воду, водорастворимый полимер и глинопорошок, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого полимера содержит катионный коагулянт Росфлок марки 99М, в качестве глинопорошка в растворе используют высококоллоидный бентопорошок марки ПМБВ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глинопорошок | 6-15 |
| Росфлок | 2-6 |
| Вода | Остальное |
