Способ химической обработки буровых растворов

 

Союз Советскмк

Соцмапмсткческнх

Респубпмк

О П И С А Н И Е )с)О8785

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J

Ф (6! ) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11,07.80 (21) 295715Sр).03 с присоединением заявки М (23 ) П риоритет Я М. Кл.

C 09 К 7/02

Всудерстеелльй кемнтет

СССР

IIo делам лэе4ретенкЯ я вткрытлЯ

Опубликовано 28,02.82. Беллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02,82 (53 ) Уд К 622 243 .144 (088.8) О. А. Морозов, Jl. Л1. Баева, А. А. Анисимов, В. М. Новоселов и М. К. Чернов (72) Авторы изобретения (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам обработки буровых растворов при бурении

:нефтяных и газовых скважин.

Известны способы химической обработки буровых растворов различными модификациями лигносульфонатов (ССБ, КССБ, ФХЛС, ОКЗИЛ и др.), являющимися полиэлектролитами и отличающимися друг от друга как содержанием и видом функциональных групп, так и степенью полимеризации лигносульфоната (1).

Однако стабилизирующая способность, термои солестойкость указанных реагентов недостаточно высоки. Кроме того, нх общим недостатком является сильное ионообразование в растворах, Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки буровых растворов водорастворимыми соединениями алюминия, например алюминат натрия или соли алюминия в количестве 0,3 — 1,2% и 5 — 15% к объему раствора и соответственно литносульфонатами, в качестве которых используют ЧССБ (2).

Недостатками известного способа являю ел низкая стабильность растворов, повышенный расход химических реагентов, а также сильное, пенообразование в растворах.

Цель изобретения — снижение вс 1оогдачи и повышение термо- и солсстойкости растворов с одновременным уменьшением расхода лигносульфонатов.

Поставленная цель достигается тем, что перед введением в растворы иэ лигносульфонатов удаляют ниэкомолекулярные фракции молекулярного веса до 900000 и обработку буровых растворов ведут высокомолекулярной частью лигносульфонатов молекулярног нсса

900000 — 8700000 в количестве 1 — 3 вес. 7ã. от объема раствора.

На чертеже представлен график зависимости фильтрационных свойств глинистых растворов, обработанных различными фракциями конденсированной сульфит-спиртовой барды (КССБ), от молекулярного веса лигносульфонатов. Нижний прслел молекулярного веса (900000) определен и1 графика, откуда видно, что именно в этой области молску3 90 лярных весов наблюдается резкий скачок в изменении фильтрационных свойств глинистых растворов, В табл. 1 и 2 представлены свойства глинистого раствора.

С увеличением молекулярного веса лигно. сульфоиата водоотдача буровых растворов уменьшается и становится минимальной при обработке буровых растворов наиболее высокомолекулярной фракцией молекулярного веса 8700000, полученной при раэгонке КССБ на различные фракции. Кроме того, как видно из табл. обработка глинистых растворов лигносульфонатами молекулярного веса

900000 и выше существенно улучшает не только фильтрационные характеристики раствора, но также повышает их термо- и солестойкость при одновременном снижении пенообразования в растворах, Необходимо также отметить, что если для получения глинистых растворов с одинаковой водоотдачей, например 4, Осм /30 мин, требуется высокомолеЭ кулярного лигносульфоната всего 1,5%, то для этих же целей товарной КССБ требуется не менее 6%, т, е. в 4 раза больше.

Если учесть, что в товарной КССБ содержится 50% высокомолекулярных фракций, то следовало бы ожидать, что для достижения водоотдачи в 4 см 30 мин требуется всего

4% КССБ, а не 6%, как показывает опыт.

Отсюда видно, что присутствие в КССБ ннэкомолскулярных фракций снижает общую эффективность лигносульфонатных реагентов, и, следовательно, нх желательно удалять. Высокая стабилизирующая способность, термо- и солестойкость растворов при резком снижении нх пенообраэования достигается обработкой растворов высокомолекулярными фракциями лигносульфонатов молекулярного веса 9000008700000 после удаления из них низкомолекулярных фракций молекулярного веса до

900000, Способ химической обработки буровых растворов осуществляют следуннцим образом.

Перед осуществлением способа из исходного лигносулъфоната предварительно одним из

Использование предлагаемого способа химической обработки буровых растворов обеспечивает высокую стабилизирующую способность буровых растворов, сокращение в 3 — 4 раза расхода химических реагентов для получения буровых растворов с минимальной водоотдачей, возможность применения лигносульфонатов беэ использования пеногасителей или при резком снижении их расхода, повышение термои солестойкости растворов. Кроме того, отпадает необходимость в применении реагентовмодификаторов.

8785 4 известных путей удаляют низкомолекулярные фракции лигносульфоиата молекулярного веса до 900000, после чего в обрабатываемый буровой раствор вводят 1-3% от объема раствора оставшуюся часть высокомолекулярного лигносульфоната молекулярного веса 9000008700000, смесь перемешивают 30 мни, измеряют параметры полученного раствора и закачи ° вают в скважину.

Пример, Готовят глинистые растворы с содержанием твердой фазы 7,5 вес.%, в которые вводят при перемешивании 1 вес.% (от объема раствора) исходной (товарной)

КССБ и вьщеленного иэ нее высокомоле лярного лигносульфоната молекулярного веса 900000-8700000, Как видно иэ табл. 1 добавление в раствор высокомолекулярной ;КССБ резко снижает водоотдачу

«(до 5,6 см /30 мин), в то время, как обра-: ботка раствора тем же количеством исходной

КССБ поддерживает водоотдачу на уровне всего 15,2 c+30 мин.

Далънейшее увеличение концентрации вь1сокомолекулярных лигносульфонатов в растворах снижает их водоотдачу еще более. Так, при концентрации 1,5 вес.% высокомолекулярных лигносульфонатов водоотдача снижается до

4,3 смэ/30 мин. Наличие же 3% высокомолекулярных лигносульфонатов снижает водоотдачу глинистых растворов до 3 см /30 мин.

Дальнейшее повышение концентрации высокомолекулярных лигносульфонатов не дает снижения водоотдачи.

908785! Я

C) о о чъ ф

8 ъ

8 о у

I Й v

0ъ

Ф! м

)5) Ф ф щ 4ч о

Е о о gg

Ь ф

ВФ

О V и о

Щ

С 3 Ф

0О

j сь Ю

<и

m mu

tÄ hC ф 3 3 (р > н «О О гч р ц

Ih «««ч

О а а Ф. д Я) ««ф

3/) Г- 00 «ч О а о о,. < а о

Ln о о о

908785

Таблица

Водоотдача глинистого раствора, см /30 мнн обработанного товарной обработанного в вы.

КССБ сокомолскулярной КССЬ

Конпсн грация KGB в глинистом растворе, %

1,0

15,2

5,6

1,5

l0,2

4,3

2,0

7,6

4,0

3,0

6,0

3,0

4,0

5,2

3,0

5,0

4,5

3,0

6,0

4,0

3,0

7,0

4,0

3,0

3,ЮИ/ЯюЮМ

Qff

g,6

В11ИИПИ Закаэ 747/27 Тираж 658 Подписи с

Филиал П11П "Патент", г.ужтород, ул Лроекгная,а

Формула . изобретения о

Способ химической:обработки буровых раст1 воров путем введения лигносульфонатов, о т ° л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью сниже ния водоотдачи н повышения термо- и солестойкости растворов с одновременным уменьшением расхода лигносульфонатов, перед введеччем в растворы нэ литносульфонатов удаляют ннэкомолекулярныс фракции молекулярного веса до 900000 н обработку буровых растворов ведут высокомолекулярной частью

2S лигносульфонатов молекулярного веса

90000(8700000 в количестве 1-3 вссЛ от объема растворов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кистер Э. Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Недра, 1972, с. 137-152.

2. Авторское свидетельство С(СР М 328?45, кл. С 09 К 7/04, 1966 (прототип).