Буровой раствор
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских.
Социалистических
Республик
<1!956541 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.80 (21) 3212938/23-03
Р1 М К з
С 09 К 7/02 с присоединением заявки Йо. (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 07.09.82. Бюллетень Мо 33
Дата опубликования описания 07.09.82 (53) УДК 622. 24 3..444(088.8) (72) Автор изобретения
И.Ю. Хар (71)заявитель (54) БУРОВОИ РАСТВОР
25
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин.
Известны различные буровые растворы, содержащие жидкое стекло (1j.
Недостатками указанного раствора являются высокая степень гидратации и диспергирования глин.
Наиболее близким к изобретению является буровой раствоР, содержащий углещелочной (торфощелочной) реагент, уолиакриламид,водорастворимый метасиликат, поверхностно-активное вещество и воду (2).
Недостатком известного раствора является обогащение выбуренной породой, что приводит к повышенному содержанию твердой фазы и росту рео логических показателей раствора, вследствие чего уменьшаются скорости бурения скважин.
Цель изобретения — понижение структурной вязкости и динамического напряжения сдвига.
Поставленная цель достигается тем, что раствор содержит в качестве поверхностно-активного вещества сульфонол или ОП-10 при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: 30
Поверхностно-активное вещество О, 01-0, 5
Углещелочной (торфощелочной) реагент (натриевый, калиевый) 2-5
Водорастворимый метасиликат 0,1-0 5
Полиакриламид 0,01-0,1
Вода Остальное
Для создания структуры и плотной корки к данному буровому добавляют гидратированный глинопорошок ° В случае необходимости в буровой раствор следует добавлять утяжелители, например карбонат кальция, барит, количество которого мбжет доходить до
604. Смазочные свойства следует улучшать смазочными добавками, широко
Применяемыми в бурении, например графитом, лесохимическими смолами и другими веществами.
Раствор испытан в лабораторных условиях. Он готовится следующим образом.
На 500 смз воды при перемешивании добавляют 0,05-2,5 r сульфонола, 10-25 г углещелочного .(торфощелочного) реагента 0,5-2,5 г водорастворимого iметасиликата, 0,05-0,5 r полиакриламйда и перемешивают 2 ч, 956541
Порядок ввода. компонентов не имеет существенного значения. Затем в полученный состав добавляют 5% бентонита и снова перемешивают 2 ч. Об эффектив.ности судят по содержанию твердой
Л а
Показатели раствора
Состав раствора одержание Динамическое вердой . напряжение азы, сдвига,мин/см мас.%
Структурная % износа
Очнстнай способность раствора,8 стальных пластин вязкость. сПз
17
4,7
21
1,3
100
100
86
24
4,8
0,5
10
0,7
42
2,3
4,2
37
1,8
97,858 воды+1,5% ПУЩР+
Ю,ЗЪ жидкого стекла+
+0,058 полиакриламида+
+О, 3% сульфонола+5% бентонита
97,35% воды+2,0 ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
95,85% воды+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
94, 35% воды+5% ПУЩР+ +0,3% жидкого стекла+
I+0,05% полиакриламнда+
+0,3% сульфонола+5Ъ бен тонита
93,35% воды+6% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
96,10% воды+3 58 ПУЩР+ +0,058 жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
95,05Ъ воды+3,5% ПУЩР+
+0,1% жидкого стекла+
+0,05% полиакрилаыида+
+О,ЗЪ сульфонола+5% бентонита
94,65% воды+3,5% ПУЩР+
+0,5% жидкого Стекла+
+0,05% полиакрилампда+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
94,55Ъ воды+3,5% ПУЩР+
+0,6% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,38 сульфонола+5% бентонита
95,85% воды+3,5% ПУЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+0,005Ъ полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
95,89% воды+3,5% !l_#_gP+
+0,3% жидкого стекла+
+0,01% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита фазы и величине реологических свойств буровых растворов.
Исследуемые составы и их показатели приведены в таблице.. ю
956541 продолжение табгппйв
100
3,9
0,3
ЬЬ
О
100
17
2,5
17
ЬО
4 е
О
100
О
100
4 1
79
Состав раствора
95,00% воды+3% ПУЩР+
+0,3В жидкого стекла+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
95,70% воды+3,5% ПУЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+0,2% полнакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
96,145% воды+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% лолиакриламида+
+0,005% сульфонола+5% бентоннта
96,14% воды+3,4% НУЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,01% сульфонола+5% бентонита
95,65% воды+3,5% Il_#_gP+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,5В сульфонола+5% бентонита
95,55% воды+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,6% сульфонола+5% бентонита
96,145% воды+3,5% ПУЩР+
+,О, 3% жидкого стекла+
+0,05В. полиакриламида+
+0,005% ОП-10+5% бентонита
96 14% волн+3 ю 5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,01% ОП-10+5% бентонита
96, 35% воды+3,5% ПУЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+0,05% полиакрнламида+
+0,3% Ofl-10+5% бентонита
96,65% воды+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+.
+0,5% ОП-10+5% бентонита
95,55% воля+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0, 05% полиакриламида+
+0,6% ОП-10+5% бентонита
Содержание твердой фазы, Показатели раствора
Динавв ческое Съруктурнаи ° напряжение вязкость, сдвига,мнн/см сПз
% износа Сраеткм стальнми способность пластин раствора,%
° 956541
Ю«
Показатели раствора
Состав раствора
Ь износа стальньвс пластин динамическое труктурная напряжение - вязкость, сдвига,мин/см etta
Содержание твердой фазы, мас.%
96,145% воды+3 ° 5% ПУЩР+
+О, 3% ицрсого стекла+
+О, 05% полиакриламида+
+0,05% дисолвана+5% бентонита
4 0
76
96,14% воды+3,5% ПУЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+О, 05% полиакриламида+
+0,01% дисолвана+5% бентонита, 100
i96, 35% воды+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакрнламида+
+0,3% дисолвана+5% бентонита
100
Э6,65% воды+3,5% ПУЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полнакриламида+
+0,5% дисолвана+5% бен:.тонита.0
95,55% воды+3,5 ПУЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+О, 05% полиакриламида+
+0,6% дисолвана+5% бентонита
68
19
3,8
97,85% воды+1,5% ТЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламнда+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
31
4,8
97,35% воды+2,0% ТЩР+
+О, 3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
10
1,2
100
100
93, 35% воды+6% ТЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентоннта
83, 5% воды+3, 5% ПУЩР+
+2% жидкого стекла+
+0,5% полиакримиламида+
+10% нефти+5% бентонн .
П р и и е ч а н и е. Еентонит добавлялся в мас.% от объема раствора, содержащего воду, ПУЩР (ТЩР), жидкое стекло, полиакриллмид и ПАВ.
95,85% воды+3,5% ТЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% полиакриламида+
+О, 3% сульфонола+5% бентонита
94,25% воды+0,5% ТЩР+
+0,3% жидкого стекла+
+0,05% пслиакриламида+
+0,3% сульфонола+5% бентонита
43,23.15 2
956541
Формула изобретейия
Составитель A. Валуева
Техред E.õàðèòîí÷èê Корректор Г. Огар.
Редактор И. Митровка
Заказ 6515/4 Тираж 661 Подписное
ВНИИПИ Гооударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
При использовании ПУЩР низкого качества, т.е. приготовленного из побочных продуктов производства горного воска, содержание ПУДР в растворе увели чивается в 1,2-2 раза.
Как видно иэ таблицы, оптимальный состав раствора содержит 0,01-0,5мас.В
IIAB, 2-5 мас.Ъ углещелочного (торфощелочного) реагента, 0,1-0,5 мас.% водорастворимого метасиликата; И воду.
Раствор обладает болЬе низкими 10 содержанием твердой фазы, реологйческими свойствами, абразивностью и высокой очистной способностью, чем известный раствор-прототип., что позволяет резко повысить скорость буре- !5 ния скважины. Стоимость раствора значительно ниже стоимости известного раствора. Отсутствие в составе раствора нефти повышает пожарную безопасность, а отсутствие газов, испаряемых с нефти, улучшает условия работы буровой. бригады.
Указанное соотношение компонентов позволяет поддерживать в растворе
-низкую концентрацию твердой фазы, у5 обеспечивает низкие реологические свойства.
Внедрение раствора позволяет увеличить на 20% механическую скорость бурения скважин.
Буровой раствор, содержащий углещелочной (торфощелочной) реагент, полиакриламид, водораствориьий метасиликат,. поверхностно-активное вещество и воду, о т л. и ч а ю,щ и й-. с я тем, что, с целью уменьшения структурной вязкости и динамического напряжения сдвига, он содержит в качестве поверхностно-активного вещества сульфонол или OII-10 при следую щем соотношении компонентов, мас.Ъ:
Поверхностно-активное вещество сульфонол или ОП-10 0,01-0,5
Углещелочной (торфощелочной ) реагент . 2,0-5,0
Водорастворимый метасиликат 0,1-0,5
Полиакриламид 0,01-0,1
Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Городнов Д.В. и др.. Использование глин и новые рецептуры глинистых растворов. M ° "Недра", 1971, с, 131
2. Авторское свидетельство СССР
Р 753886, кл. С 09 К 7/02, 1973 (прототип).
