Буровой раствор для бурения скважин в обваливающихся породах
Союз Советскими
Социалистическими
Респубпии
ОП ИСАЙ ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ОпУблнковано 239 1.82. Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 230 1.82 (51)М. Кл. С 09 K 7/02 Вауяаратм«ны«кеи«тат 6661 во далвн «звброе««« «от«рыт«« (5З) а ДК622. 243 . .444(088.8) Г. П. Бочкарев, Б. A. Андресон, К. А. Минхайров и А. У. Шарипов (72) Авторы изобретеНия Башкирский, государственный научно-исслед вателъски и проектный институт нефтяной промышлен "осси Иинист нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) БУРОВОЙ РАСТВОР ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ОБВАЛИВАЮЩИХСЯ ПОРОДАХ Глина Силикат натрия Полиакриламид 5-7 1-7 0,3-0 5 Кремний-ор ганическая жидкость 0,5 1,5 Остальное Вода Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в обвали" вающихся породах. Известны глинистые растворы, обработанные водорастворимым силикатом натрия или калия (жидким стеклом) ГП. Недостатком буровых растворов, содержащих жидкое стекло, являютсв низкие значения у них удельного эле-. ктрического сопротивления P, что вызывает существенные затруднения тв при проведении электрокаротажных .работ в скважинах. Наиболее близким к предлагаемому .является буровой раствор, содержащий глину, нефть, углещелочной реагент (УЩР ), силикат натрия, полиакрила" мид и воду (2j. Недостатками данного раствора являются невысокие крепящие свойства и 26 наличие нефти, что не только делает невозможным его применение в разве" дочных скважинах, но и является источником нефтяного загрязнения окружающей среды. Целью изобретения является повышение удельного электрического сопротивления силикатного раствора и его крепящих свойств. Поставленная цель достигается тем, что в известный буровой раствор дополнительно вводится кремний-органическая жидкость (ГКЖ), например марки ГКЖ-94, при следующем соотношении компонентов, вес. : Кремний-органическая жидкость (ГКЖ-94 )представляет собой химическое соединение на основе алкилфеТаблица 1 Предлагаемый 0,5 0,3 5уО Остальное 5,0 0,4 6,0 6,0 1,0 Ост альное 1,5 Остальное 0,5 7,0 3 7,0 Известный 8,0 10 2,0, Остальное 0 5 7,0 В табл,2 даны сведения о техноло- ности и смазочных свойствах соста-, гических параметрах крепящей способ" вов. 3 89962 нилхлорсиланов и замещенных эфиров ортокремниевой кислоты. Применяется для гидрофобизации тканей и грунтов. Пример 1.. Затворяется на воде глина в количестве 5 вес., и после перемешивания через 20-30 мин вводится силикат натрия в количестве 5 вес.3, затем добавляется 0,3 sec.Ф полиакриламида. Смесь механически перемешивается в течение 30 мин, по- 1в сле чего вводится кремний-органическая жидкость в количестве 0,53. Пример 2. Затворяется на воде глина в количестве 6 ввс.3, и 15 после перемешивания в течение 20-30мин вводится силикат натрия в количестве 6 4 6 вес., затем вводится 0,4 вес.> полиакриламида. Смесь механически перемешивается в течение 30 мин, после чего вводится кремний-органическая жидкость в количестве 14. П р и и е р 3. "àòâîðÿåòñÿ на воде глина в количестве 7 вес.4, и после перемешивания в течение 20-30 мин вводят силикат натрия в количестве 7 вес."4, затем вводят 0,5 вес,Ф полиакриламида. Смесь механически пе:ремешивается в течение 30 мин, после ;чего вводится кремний-органическая жидкость в количестве 1,54. В табл. 1 приведено количественное содержание ингредиентов предлагаемого и известного составов. сч ! C ! О ь899626 ! СЧ C0 е ° ° а ф м о о О CV OО ! Л Ch м м мм СО N CV СЧ CV СЧ Ю ° е о о о CV 00 01 О1 СМ ° Ф Ю о о f4 4 СЧ Л со Ю С0 LA СМ м О -Ф Ю о л Ю о Ю КР м! t 1 I I t 1 1 ! I 1 I ! ! l ! I 1 t 1 1 I I, 1 I I 1 ъО ° Ь CO о а СЧ QQ e а О1 О е» СО ахи м а о о ° \ Ю f С4 -Ф 1 C4 I 1 l I 1 ф О ф ф ф ф ф ф ф ф 1 1 о ° ф ° ф 1 1 а З I Е 1! о 63 61 . ! ЛЕ . 1! 899626 Как видно из табл. 2, предлагаемый раствор обладает хорошими технологическими параметрами (низкой водоот" дачей, оптимальной вязкостью и струк турно-механическими свойствами ). Era крепящие свойства существенно выше по сравнению с известным, что следует из сравнения значений коэффициента набухания К и пластическо" прочности P Необходимые значения удельного электрического сопротивления (для проведения качественного электрокаротажа значения Р должны быть не менее 0,8 Ом ) : достигаются в растворе добавкой кремний"органической жидкости, которая не искажает показаний гаэокаротажа. Высокие смазочные свойства предлагаемого раствора обусловлены наличием в нем полиакриламида и кремнийорганической жидкости. Оценка коэффициента набухаемости К„производилась по известной методике )<игача К. ф., Ярова А. Н. Пластическая прочность глинистой породы Р, определялась по методу конического пластомера, разработанного. акад. Ребиндером П. А. Смазочные свойства определялись на приборе Тимкена американской фирмой "Бароид" при трении пары "металлметалл" в среде исследуемой жидкости. Коэффициент трения в данном приборе пропорционален силе тока и поэтому чем меньше значения силы тока, тем 35 лучше смазочная способность раствора. Злектросопротивление раствора определялось с помощью стандартного ре" эистивиметра t1P-1. Таким образом, преимуществами предлагаемого раствора являются высокие значения удельного электрического сопротивления, что позволяет проводить качественный электрокаротаж стандартными методами без дополнительных материальных затрат; высо. кие крепящие свойства, что позволяет эффективно испольэовать раствор при бурении обваливающихся пород; хорошие технологические параметры (низ" кая вязкость и водоотдачв ) и смазочная способность раствора„ которые позволяют повысить технико-экономические, показатели бурения и долговеч55 ность породоразрушаемого инструмента; воэможность проведения качественного газокаротажа и удовлетворитель ной интерпретации результатов геофизических исследований при бурении разведочных скважин, что невозможно при использовании известного раствора из-за наличия в нем нефти; отсутствие источника загрязнения окружаю. щей среды. Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения обусловлен существенным снижением расхода глинистого раствора и дорогостоящих реагентов и материалов (КИЦ, барита ). Например, в скважине с проектной глубиной 5000 м в интервале применения силикатно-глинистого раствора (2200-5000 м) для проведения каротажных работ (в количестве 6 раз согласно техпроекту ) с целью повышения удельного сопротивления необходимо дополнительно заготовить и закачать в скважину (в интервале проведения каротажа) около 600 м свежего глинистого раствора общей стоимостью приблизительно 44 тыс.руб. Согласно изобретению вместо закачки свежего глинистого раствора требуется каждый раз перед проведением каротажных работ произвести обработку силикатно-глинистого раствора ГКЖ (0„5 1,$ вес.Ф}. Суммарный расход ГКЕ на все каротажные работы (6 раз) составит в среднем 15 т стоимостью 18 тыс.руб. Ориентировочный зкономический эффект составит 26 тыс.руб.: С учетом транспортных расходов, а также за счет улучшения смазочных и ингибирующих силикатно-глинистого раствора, эффект от обработки ГКБ еще более повысится. В целом на весь объем глубокого разведочного бурения по объединению БашНефть - приблизительно 70 тыс.м (скважины с проектными глубинами 3000"7000 и) - годовой зкономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения составит не менее 280 тыс .руб., а по Миннефтепрому и Мингео СССР более 15 мпн. руб. формула изобретения Буровой раствор для бурения скважин в обваливающихся породах, содержащий глину, силикат натрия и полиак риламид, отличающийся тем, что, с целью повышения удельного электрического сопротивления раствора и повышения крепящих свойств, он до899626 ЕО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 9 полнительно содержит кремний-органическую жидкость при следующем соотно Шении компонентов, вес.3: Глина 5-7 Силикат натрия 5-7 Полиакриламид 0,3-0,5 Кремний-органическая жидкость ГКИ-94 0,5-1>5 Вода Остальное 1. Кистер 3. Г. Химическая обра5 ботка буровых растворов. M. 1972, с. 352-355. 2 Авторское свидетельство СССР по заявке 1 1957845/22-03, 24.08.73 1В (прототип }. Составитель А. Валуева Редактор И. Николайчук Техред ЖКйстелевнч Корректор Л. Шеи ьо ееваеаев вееее4еавееаееееееее иве» е Заказ 12057/33 Тираж 6Я Пвдли снов ВНИИПИ Государственного юиитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, N-35, Раувскж наб., д. 4/5 В Ю ° Ю \В филиал ППП "Патент", r, Ужк нищ, ул. Проектная, 4
