Безглинистый промывочный раствор и способ его получения

 

Сеез Советски к

Сецйалистичесинк

Реслублни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)893994 (61) Дополнительное н авт. свид-ву— (22)Заявлено 22 11 77 (21) 2547077/23 03 с присоединением заявки %в (23) Приоритет

Ояубликоваио 30.12.8). Бюллетень 1тЪ 48

Дата опубликования описаиия30. 12. 81 (5! )М. Кл.

С 09 К 7/02

E 21 0 9/00

9вударствиай квинтет

CCCP в далем нмбретени11 и вирыти11

Рз) JlK 622. 243.

° 14. 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения йайыЛ-. м -М *. ."1М

В.С.Курицын и И.И.Быстров

13 плтвлид

ТЕ1 Н 1.1 <1;„-. g

VA, (71) Заявитель

С

ЗИБЛЯОТЕ

Нижне-волжский научно- исследоват геологии и геофизики Миинстерства геологии СССР (54) БЕЗГЛИНИСТЫЙ ПРОМЫВОЧНЫЙ РАСТВОР

И СПОСОБ ЕГО.ПОЛУЧЕНИЯ

Хлористый кальций

Сернокислый магний

Полимер

Вода

Изобретение относится к растворам для заполнения и промывки горных выработок, а также для промывки при бурении глубоких скважин на нефть и газ.

Известны безглинистые растворы, например промывочный раствор на основе гидрогеля магния, состоящий из хлористых солей калия и магния, каустической соды и воды с последующей обработкой его химреагентами flj .

Недостатки таких растворов — большое число ингредиентов в составе, сложная схема стабилизации с использованием нескольких химреагентов,повышенная фильтрация и сложность при- готовления. По этим причинам указан- ные растворы применяются для бурения только в мощных соленых толщах.

Известен также безглинистый промывочный раствор на основе воды, содержащий сульфат магния, хлорнд кальпия и полимер 1,21.

Однако такой раствор имеет невысокую стабильность, поскольку твердая фаза диснергирована механически.

Известен безглинистый промывочный раствор, содержащий хлористый кальций

5 и сернокислый магний, полимер и воду, при следующем соотношении компонентов,вес.7.:

15-20

15-20

0,1

Осталь-, ное

Получают этот раствор путем приготовления рассолов смешением до образования пасты и введением в нее полимера. Полимер создает оболочки вокруг кристаллов гипса, прекращая их рост и оставляя при этом часть молекул электролитов непрореагировавшими. Известный расвтор обладает высокой степенью тикостронности, требующей для обеспечения возможности

3 89 перекачки дополнительного разбавления его растворами солей $33.

Однако разбавление раствора неизбежно приводит к отрицательным по" следствиям, а именно к потере стабильности раствора и резкому возрас; танию фильтрации его в пористую среду, что вызывает излишний расход раствора, нарушение устойчивости сте" нок выработки и загрязнение пластового флюида фильтратом раствора.

Цель изобретения — повышение стабильности раствора. Поставленная цель достигается тем, что компоненты находятся в следующем соотношении, вес.7.:

Сульфат магния 12-16

Хлорид кальция 4-6

Полимер 2-3, 5

Вода Остальное

Причем в качестве полимера раст-, вор содержит желатин или ПАА, или

KNU, или ПВА.

Получают раствор путем предварительного растворения в рассоле суль-. фата магния полимера и последующего его введения в пасту рассолов сульфата магния и хлорида кальция.

Безглинистый промывочный раствор получают следующим образом.

Из расчетного количества компюнентов на необходимый объем раствора приготавливают отдельно насыщенные водные рассолы хлористого кальция и сернокислого .магния. Весь объем рассола хлористого кальция смешивают с равным,или большим объемом рассола сериокислого магния, при этом образуется паста с гипсовой твердой фазой. В оставшейся части рассола сернокислого магния растворяют высокомолекулярное соединение, например карбоксиметилцеллюлозу, и вводят в полученную пасту с перемешиванием до получения однородного раствора.

Высокомолекулярное соединение создает в полученном растворе пространственную структуру, в которой равномерно распределяется и прочно удер,живается гипсовая твердая фаза раствора, т.е. стабилизирует свойства ,раствора;

Предварительным растворением высОкомолекулярного соединения в рассоле сернокислого магния перед вводом его в пасту достигают предотвращение высаливания от непосрецетвенного контакта с хлоридами кальция, благодаря чему сохраняется стабилизирующая

3994

Я активность высокомолекулярного соединения при максимальной степени минерализации раствора.

Предлагаемый раствор при стабилизации карбоксиметилцеллюлозой или полиакриламидом обладает более высокими реологическими свойствами, оптимальной степенью тикостронности, высокой стабильностью и низкой фильтрацией, что позволяет эффективно использовать его. не только при соору-жении выработок в любых породах, но и при бурении глубоких скважин.

Раствор обладает крепящим воздействием на глинистые породы, а за счет незначительной фильтрации образует тонкую плотную корку на проницаемых породах, предотвращающую загрязнение продуктивных пластов фильтратом.

Кроме того, близкая к нулевой водоотдача раствора и тонкая плотная корка снижают возможность прихватов бурильных труб.

Формула изобретения

1 Безглинистый промывочный раствор на основе воды, содержащий сульфат магния, хлорид кальция и полимер,: отличающийся тем, что,с целью повышения стабильности раствора, компоненты находятся в следующем соотношении, вес,X:

Сульфат магния 12-16

Хлорид кальция 4-6

Полимер 2-3,5

Вода Остальное

2,Раствор поп.1,о т л и ч а ю— шийся тем, что, в качестве полимера он содержит желатин или полиакриламнд, или карбоксиметилцеллюлозу, или поливинилацетат.

3. Способ получения безглинистого промывочного раствора по пп. 1 и 2 путем приготовления рассолов сульфата магния и хлорида, кальция, смешения их и введения полимера, о т л ич а ю шийся тем, что полимер предварительно растворяют в рассоле сульфата магния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ангелопуло О.К. и др. Структурообразующие добавки к минерализованным промывочным жидкостям.—

"Нефтяник", 19б9 Р 5, с. 9-10.

2. Патент Англии 9 1405522, кл. Е 1 1,, опублик. 10.09.75.

3.Ангелопуло и др. Безглинистые буровые растворы. -"Нефтяник", 1971, Ф б, с. 10-12 (прототип).