Инвертный эмульсионный буровойраствор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К - АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>834094

Союэ Советских

Социалистических

Респубики (6}) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 14.02.79 (2 I ) 2725105/23-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.05 81 Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 02.06.81 (53)M. Кл.

С 09 К 7/06

Ивуйвретеееный квинтет

666Р

la девает наебретевнй и етернтнй (53) УДК 622.243. .144.3(088.8) Л. К. Мухин, B. Д. Ягодин, В. М. Соловьев и М. A. Ропяная (72) Авторы изобретения

6Ж0

11йТЕЫТНг - Т

Е, БЛИ (7!) Заявитель

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (54) ИНВЕРТНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ

РАСТВОР

Изобретение относится к области буре-. ния нефтяных и газовых скважин в частности, к буровым растворам на- углеродной основе (РУО), применяемым для про. мывки скважин при бурении в сложных геологических условиях, а также для их закачивания и качественного вскрытия продуктивных пластов.

Известна обратная эмульсия на основе

ИБР (известковобитумного раствора), сос10 тоящая из дизельного топлива, высокоокисленного битума, извести, соли и воды f1).

Недостатком этой системы является то, что при повышенных температурах (> 150 С) происходит увлажнение гли15 нистых пород и, как следствие, разупрочнение их, что может привести к осложнениям в скважинах. Увлажнении глин tlpo» исходит, несмотря на высокую агрегативную устойчивость и термостойкость (до

200 С} самой обратной эмульсии на основе ИБР.

Известен высок оконцентрированный инвертный эмульсионный раствор(ВИЭ

2 состояший из дизельного топлива, эмультала, СМАДа (окисленного петролатума), бентонита, минерализованной воды и кар боната натрия (регулятор шелочности) ь2).

Недостатком этой рецептуры является относительно высокая вязкость и в связи з с этим плохая очистка раствора от выбуренной породы, а также недостаточная термостойкость » при температурах боль ше 70 С снижается агрегативная устойо чивость системы и происходит разупрочнение глинистых пород.

Цель изобретения - улучшение качества раствора при бурении неустойчивых пород за счет повышения его крепяших свойств.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит соль железа, а в качестве регулятора шелочности содержит известь, причем согтношение ингредиентов следуюшее, мас.%:

Дизельное топливо . 30-45

Окисленный петра» латум 1-2

4 4 солей,%: вода 46,61; М Сйй10,9;

Fe 604 0,79. Водный раствор солей и углеводородная фаза перемешиваются в течение 2 ч. Затем вводится 0,80% извести и система перемешивается еще 1 ч.

Общее время перемешивания 3 ч.

В таблице приводятся данные лабораторных исследований по определению относительного увеличения влажности искусственного керна { естественная влажность керна 6%) после нахождения его в течение 24 ч в среце бурового раствора при 150 С и давлении 600 кгс/см

Искусственный керн готовят прессова» нием из бентонитового порошка. Влажность определяют гицридкальциевым методом и методом отгонки воды из керна на приборе Лина и Старка.

83409

0,3 4 1,2 0,3

39,7

1,0 47,1 11,7 0 5

0,5 0,5 0,2

38,7 1,5 46,8 11,4 0,8, 0,8 0,3 0

382 20 466 112 10 10 0 0

37,7 2,5 46,3 109 1,3

1,3 0 0

Соль железа 0,5-1,0

Известь 0,5««1,0

Минерализованная хлоридом магния или кальция вода ° Остальное

Минерализованная хлоридом магния или кальция вода содержит хлорид магния или кальция 10 — 20 мас.%.

Предлагаемый буровой инвертный эмульсионный раствор в лабораторных условиях 10 готовится в следующем порядке.

В 39,30% дизтоплива растворяется

1,60% окисленного петролатума. При непрерывйом перемешивании на смесителе

"Воронеж 2" со скоростью вращения пропеллерной мешалки 7000 об/мин в углеводородную фазу постепенно в течение

1 ч вводится 58,30% водного раствора

39,7 0,5 47,3 11,9 0,3

Устойчивость предлагаемого раствора н его свойства определяются содержанием железных мыл ОкисленнОГОлетрОлатума которые4 являются более эффективным стабилизатором и эмульгатором, чем мыла щелочноземельных металлов. Кроме того, стабильность системы увеличивается за счет структурирования дисперсной фазы и бронирования 45 межфазного слоя твердыми частицами гид роокиси железа, образующимися в результате гидролиза сойи железа и повышения рН при введении в систему извести. Бля достижения оптимальных технологических

50 параметров соотношение компонентов . окисленный петролатум: соль железа: известь, найденное опытным путем, должно быть 2: 1: 1. Соль щелочноземельного металла (МЯСО или СаС 2, ) служит для 55 регулирования активности водной фазы, ее содержание в водной фазе определяет-,. ся из расчета получения раствора 2030%-ной концентрации. Определяющим является содержание .в системе окислен- ного петролатума.

Как видно из данных, приведенных в таблице, пля систем с концентрацией окисленного петролатума < 1% наблюдается заметное уйлажнение керна (по величине близкое к известному), нри концентрациях

1-2% увеличения влажности íà расстояниях от стенки керна 7 мм и более не происходит., а в пристенной зоне (2 мм от стенки) влажность увеличивается незначительно (0,5% для концентрации 1%) и при. концентрации окисленного петролатума 2% равно нулю. Следовательно, оптимальная концейтрация окисленного петралатума больше 2% приводит к перерасходу реа гентов, увеличению вязкости и времени приготовления бурового инвертного мульсионного раствора.

Таким орразом, при содержании окисленного петропатума в системе 1-2% и соли железа и извести по 0,5 - 1,0% .

5 Й 34004 б увлажнения керна практически не происхо.t Дизельное топливо 30-48 дит. При разбуривании неустойчивых по- Окисленный петролатум 1 2 род с промывкой скважины таким раствором Сонь железа 08 1,0 не будет происходить увлажнение пород, Известь 0,8 1,0 что позволит предупредить переход их в 5 Минерализованная неустойчивое состояние и обеспечит про- - х,порядом магния нли водку скважины без осложнений. калия воца Остальное

2. Раствор по . 1, о т л и ч а ю шийся тем,.что минерализованная

Ф о р м у л а и з о. б р е т е н и я 1в вода содержит хлорида магния или кальция

10 - 20 мас.%.

Составитель Г. Сапронова

Редактор Т. Портная Техред Я.Яайорош Корректор Я.немчик

Заказ 4124/46 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж38, Раушская наб., д. 4/8

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Инвертный эмульсионный буровой раствор, соцержащий дизельное топливо, окисленный петролатум, регулятор щелочности и минерализованную хлоридами маг» ния или кальция воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью. улучшения качества раствора при бурении неустойчивых пород за счет повышения его крепящих свойств, раствор дополнительно содер о жит сонь железа, а в качестве регулятора щелочности содержит известь, причем соотношение ингредиентов следующее, мас.%:

Источники информации, принятые во внимание при ексдертиев

1. Терентьев Ю. Г. и др. Новая тек нология, предотвращающая ослржнения при проводке скважин на Северном Кавказе. М., ВНИИОЭНГ, 1976, с. 22.

2. Касьянов H. М. и др. Промышленные испытания инвертной эмульсии с высоким содержанием воды при бурении в нвустой» . чивых породах, PHTC Бурение, 1978, М 3, с. 18-20 (прототип).