Буровой раствор
Союз Советских
Социалистических республик
ОПИСАНИЕ» 897831
ИЗОБРЕТЕН ЫЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)ЗаЯвлено 06.08.79 {21) 2808271/23-03 с присое»тииеинен заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.
С 09 К 7/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретеии»1 и открытий
Опубликовано 15. 01 82, Бюллетень М 2 (53) УДК 622, 243, . 444 (088. 8) е
Дата опубликования описания 1 7 . 0 1 . 82
3.C. Ковалева, Н.П. Левик, А.Л. ПеивкоВ, Г.В. Чериикова 1
» и Н.Н. Ясельская
1 .
* !
Всесоюзный научно-исследовательский ин титут по креплению
l . скважин и буровым работам ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БУРОВОЙ РАСТВОР
Изобретение относится к бурению небтянь»х и газовых скважин, а именно к получению насыщенного солевого глинистого раствора, используемого для разбуривания отложений гипса и пород.
Известен буровой раствор, содержащий кальцевую глину, поваренную соль, сернокисль»»» натрий и воду (1).
Недостатком раствора является то, 1О что он не может быть использован при высоких забойных температурах, так как растворимость сернокислого натрия при 20 С ниже, чем хлористого, 0 и равна 16,257, в связи с этим, насы15 щенный хлористым и сернокислым натрием буровой раствор в условиях забойных температур (выше 100 о С) окажется ненасыщеннь»м. Данньп» раствор имеет повышенную водоотдачу.
Известны также буровой раствор, содержащий глину, хлористый натрий, пониэитель водоотдачи, например карбоксиметилцеллюлоэу и воду t2 2).
Недостатком данного раствора является то, что сц» не предотвращает кавернообразование эа счет выщелачивания солей в условиях высших забойных температур при раэбуривании переслаивающихся терригенных и хемогенных отложений, так как имеет место увеличение растворимости хлористого натрия с повышением температуры и высокая степень глинистых пород.
При 20 С в соленасыщенном раство0 ре содержится 26,4Х хлористого натрия, а при 100 о С вЂ” 207. Поэтому насыщенный раствор в условиях высоких забойных температур окажется ненасыщЕнным,, что вызовет растворение разбуриваемых солей и образование каверн. При циркуляции по мере движения раствора от забоя к устью, его температура снижается и хлористый натрий, выкристаллизовываясь из раствора, адсорбируется на стенках скважины, уме»»ьшая ее диаметр.
897831
Цель изобретения — предотвращение образования каверн за счет выщелачивания солей при разбуривании соленосных Отложений в условиях забойных температур. 5
Цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит карбонат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:
Глина 5 6-7
Хлористый натрий 21 5-24,5 Понизитель водоотдачи 2-3
Карбонат калия 2-9
Вода Остальное 15
Известно, что растворимость карбоната калия при 200 С составляет
52,IX, т.е. она при обычных условиях значительно выше растворимости хлористого натрия при высокой темпера- ур туре.
Лабораторный опытом установлено, что в насыщенном хлористым натрием водном растворе, пРиготовленном растворенйем 36 г хлористого натрия в ф5
100 мл воды, дополнительно растворяют 15 r карбоната калия. Суммарная растворимость солей при этом равна
5l г в 100 мл воды и 33,74 мас.X.
Сернокислый натрий в водном растворе Зр насыщенном хлористым натрием (известный) не растворяется.
Пример 1. К 500 мп воды добавляют 50 r глины. Суспензию перемешивают в течение 2 ч на лабораторной мешалке для диспергирования глины, затем раствор обрабатывают
КИЦ-600 в количестве 10 r и добавляют 180 r хлористого натрия (до полного насыщения водной фазы).
Таблица l
Содержание, мас.Х, в растворе
1 7
Компоне
Глина 7,0
NaC В 24,6
7,0
7,0
24,6
24,6
9,0
2,0
Показатели растворов до и после термостатирования, а также минерализация фильтрата представлены в табл. 2, ф
Пример 2. К 500 мп воды добавляют 50 г глины. После перемешивания суспензии на лабораторной мешалке в течение 2 ч в нее добавляют
IO КМЦ-600, затем вводят 180 r хлористого натрия и добавляют 15 г карбоната калия, Пример 3. К 500 мл воды добавляют 50 г глины, перемешивают на лабораторной мешалке в течение 2 ч, обрабатывают КМЦ-600 в количестве
10 r, затем вводят 180 г хлористого натрия и добавляют 75 г карбоната калия °
Приготовленные пробы прогревают при 100 С в течение 6 ч в автоклаве. До и после термостатирования определяют показатели раствора и минерализацию фильтрата.
Состав приготовленных растворов мас.Е, представлен в табл. 1.
897831
1 К
Щ
М Р сР CO
CV С 4 л сч о л л
О
1 !
Е
С >фъ и- Е х и
u- л
О 0 л
О
I о ) о л л
М М о л
-о
Щ М
Е и
Я !
1 1
Е К
О5Р, О о л
Е о
u— - z и
u-
СЧ о
М (Ч
П! !!!
Э
Р
i4 о Р
М оо о л л
<К
CV л
СМ
I 1
О л л л
iР r а М
О 1
М ° I ФЪ
Е и
4! л л
СЧ М 4 о
I g о
1 4Ъ
Е
А!О !
Р 6) М
tg I
Ж еА 0 1
H л i
НЪ
М
СЧ л о . О
М л
Щ
М л л
8978
Формула изобретения
Составитель В. Никулин
Редактор Н. Киштулинец Техред С.Мигунова
Корректор С. Яекмар
Подписное
Заказ 11874/36 Тираж 657
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35, Раушская наб.д д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Из табл. 2 видно, что добавка карбоната калия в насыщенный хлористым натрием буровой раствор, практически не оказывает влияния на его показатели, 5
Минерализация фильтратов проб, содержащих хлористый натрий, равна максимальному содержанию по хлористому натрию, т.е. составляет 26,4 .
Применение бурового раствора на- 1О сыщенного хлористым натрием с добавкой карбоната калия позволяет в условиях высоких забойных температур
1за счет подавления растворимости со ей хлористого натрия и снижения гиД-15 ратации глинистых пород предотвратить образование каверн.
Отсутствие перенасыщенного по хлористому натрию в поверхностных условиях бурового раствора позволяет 20 предотвратить сужение стенок скважины в верхних ее интервалах за счет выкристаллизации солей.
Использование бурового раствора позволяет сократить затраты времени, 25 связанные с проработкой сужений ствола скважины, разбуриванием обвалившихся пород, увеличением проходки на долото, уменьшением количества долблений, снизить расход химических
31 8 реагентов, материалов, цемента при раэбуривании соленосных отложений и цементировании обсадных колонн.
Буровой раствор, содержащий глину, хлористый натрий, понизитель водоотдачи, например карбоксиметилцеллюлозу КИЦ и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью предотвращения образования каверн эа счет выщелачи. вания солей при раэбуривании соленос" ных отложений в условиях забойных температур он дополнительно содержит карбонат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас. :
Глина 5,6-7
Хлористый натрий 21, 5-24,5
Понизитель водоотдачи 2-3
Карбонат калия 2 — 9
Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
У 317777, кл. С 09 К 7/04, 1967.
2. Паус К.Ф. Буровые растворы. M.;
"НеДра", 1973, с. 209,
