Буровой раствор
ОП И САНИ Е (п)960219
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советск ни
Социалистичесиик
Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву» (22) Заявлено 09.01,81 (21) 3256468/23.-03 (Й}М. Кл.
С 09 К 7/02 с присоединением заявки М(23) Приоритет
3Ъеудерстеанай комитет
СССР, ае делом изооретеиий и открытий
ОпУбликовано 23.09.82. Бюллетень № 35 (53) уДК 622 ° 243. .444(088.8) Дата опубликования описания 23.09.82
М. А. Бабец, Г. П. Виноградова и Н.. Д. Нечаев (72) Авторы изобретения
Белорусский научно-исследовательский геол горазведЪчтный.,институт ; fag ° (7l ) Заявитель
"а М ю „ (54) БУРОВОЙ РАСТВОР
Изобретение относится к буровым растворам, в частности к глинистым буровым растворам для бурения геологоразведочных скважин в зонах поглощения.
Известен буровой раствор, содержащий
5 вещества, препятствующие его поглощению P)).
Этот буровой раствор недостаточно эффективен при бурении скважин в зонах поглощения, так как имеет низкую вязкость 1о и высокую водоотдачу.
Наиболее близким по технической cymности является буровой раствор, содержа щий глину, щелочь, воду и реагент-стабилтезатор (2).
t5
Однако известный буровой раствор до-рог и малодоступен, так как запасы тор; фа ограничены и постоянно истощаются, а кроме того," торф является пенным сырьем для химической промышленности и иь 20 пользуется как удобрение в сельском хозяйстве.
Целью изобретения является повышение вязкости и статического напряжения сдвига.
Поставленная цель достигается тем, что . в качестве реагентастабилнзатора раствор содержит компостированные твердые бытовые отходы при следующем соотноше нии компонентов, вес. %т
Глина 10 15 . Шелочь 0,1 - 0,2
Компостированные твердые бытовые отходы 2 - 5
Вода Остальное
Компостированные твердые бытовые отходы представляют собой влажную измельченную волокнистую массу, качест венная и количественная характеристика которых представлена в табл. 1.
Отходы,. включающие бумагу, пищевые остатки, стекло; пластмассу и прочее, из мельчают, обеззараживают и компостируют.
Пример 1. 100 кг глинопоротнка или кормовой глины засыпают в глиноме» щалку емкостью 1 м заливают водой до половины объема и тщательно перемеши
96021 9
12
0,10
Пример 3. Буровой раствор ro- 45 товят по примеру 2. При этом на 1 М> раствора берут глины 150 кг, щелочи
2 кг, твердых бытовых отходов 50 кг и осталььое - воду. Полу «енный таким образом буровой раствор содержит следующие компоненты, вес. %:
Глина 15
Шел очь 0,2
Компостированные
55 твердые бытовые отходы
Вода
Остальное вают 15«20 мин. Затем в полученную глинистую суспензию добавляют 1 кг щелочи, 20 кг компостированных твердых бытовых отходов и доливают воду до полного объема. Полученную смесь тщательно 5 перемешивают в глиномешалке 40 - 50 мин.
Полученный таким образом буровой раствор содержит следующие компоненты, вес. %:
Глина 10 10
Шелочь 0,1
Компостированные твердые бытовые отходы 2
Вода ° Остальное и характеризуется следующими парамет3 рами: плотность: 1,06 г/см, условная
3 вязкость - 50 с водоотдача - ЗО см, е
СНС - 20/25 мгс/см, условная вяз3 кость 20 с, водоотдача - 30 см,.. 20
Пример 2. В глиномешалку емкостью 1 м засыпают 120 кг глины, заЪ ливают воду до половины емкости, перемешивают и добавляют предварительно приготовленную и выдержанную в течение 5 часа смесь 1,2 кг щелочи, 58,8 л воды и ЗО кг компостированных твердых бытовых.отходов. Полученный раствор доводят с до объема 1 м и тщательно перемешивают в течение 40-50 мин. 30
Полученный таким образом буровой раствор содержит следующие компоненты, вес. %:
Глина
Шелочь 55
К омпостирова нные бытовые отходы 3
Вода Остальное и характеризуется следующими параметрами: плотность - 1,06 г/см, условная 40
3 вязкость - 48 с, водоотдача - 18 см
Э статическое напряжение сдвига - 46/
Ф 2. 52 мгс/см, толщина корки — 1,5 мм.
В табл. 2 приведены результаты лабс раторных исследований влияния различных концентраций компостированных "твердых бытовых отходов на параметры бурового раствора.
Как видно из табл. 2, введение компостированных твердых бытовых отходов в буровой раствор приводит к росту условной вязкости и статического напряжения сдвига. Причем аналогичные концен« рации торфа оказывают менее аффективное изменение атих параметров. С увеличением концентрации компостированных бь товых отходов в буровом растворе водоотдача уменьшается. Однако содержание оъходов более 5% приводит к увеличению вязкости и статического напряжения сдви- га сверх оптимальных значений. Концент-, рация реагента менее 2% не обеспечявает необходимых значений вязкости водоотдачи и статического напряжения сдвига.
Кроме того, приготовление бурового раствора по примеру 2 приводит к более ° значительному снижению водоотдачи, чем приготовление по примеру 1. Например, буровой раствор, имеющий количествен- ные соотношения компонентов, вес.%:
Глина 10
Шелочь 0,1
Компостирова нные твердые бытовые отходы 2
Вода Остальное приготовленный согласно примеру 1, характеризуется следующими параметрами: плотность - 1,06 г/см, вязкость - 50 с, 3 водоотдача - 30 см, статистическое напряжение сдвига - 20 - 25 мгс/см, а
3 приготовленный согласно примеру 2 имеет соответствующие параметры: 1,06 г/см, 3
47 с, 20 mP и 20/23 мгс/см
Содержание глины более 15% приводит к увеличению статического напряжения сдвига и условной вязкости сверх опти-.«альных значений. Кроме того, увеличение содержания глины в буровом растворе акономически нецелесообразно. Содержание глины в растворе ниже 10% не обеспечивает необходимых параметров для бурения.
Использование изобретения позволит: снизить себестоимость бурового раствора при бурении в зонах .поглощения (годовой акономический аффект при использовании изобретения по Белорусской геологоразведочной экспедиции составит 12,5 тыс. руб; расширить ассортимент реагентов-стабилизаторов буровых растворов; утилизировать отходы и тем самым предотвратить загрязнение окружающей среды.
980219.
П оказа тели
Раст ор
Влажность, %
27-30
35-55
30 -53
48 59,5
50 -66
40-52
23 «ЗЗ
25-30
250 — 300
300 - 350
300 - 450
250 -300 рН
0,5, 0,6
2,5 50
2,5-5,0
0,2
0,2
28 -22
1-3
26 «22
5-10
Гумус, %
Зольность, % на сухое вещство
; Органическое вещество, ;% на сухое вещество
Углерод, % на сухое вещество
Азот общий (М ), % на сухое вещество !
I Азот нитратный (f4-NO>), j мг/100 г сухого ве .; шества
Фосфор общий (Р 0 ), % на сухое вещество
Фосфор подвижный . (Р О ), мг/100 г сухого вещества
Калий общий, % на сухое вещество
Калий подвижный, мг/100 r сухого
-вещества
Хлориды, % на сухое вещество
Кальдий (CaO), % на сухое вещество
Натрий (NO 0), % на сухое вещество
Отнощение <
Табли ца .1
Свежий Мес ичный
0,80- 1,78 0,90- 1,30
О, 14 — 0,3 1 Следы
0,23 - 0,53 0,50»0,70
0,32 - 0,90 . 0,40-0,60
6,50 -7,25 7,00 - 7,50
960219
Таблица 2
10/о-ный раствор глинопорошка 1 06 18 36 5
6 3
Раствор 1 + 0,1%
МаОН + 1% компостированных бытовых отходов
l,06 25 36 8 10 3
Раствор 1 + О, 1%
HaOH + 2% компос тированных бытовых отходов
1,06 50 30 20 25 25
Раствор 1 + О, 1% йаОН + 3% компостированных быто« вых отходов
1 06 40 22 29 31 2 О
Раствор 1 + О, 2%
ЙаОН + 5% компостированных бытовых отходов
1 05 69 18 40
53. 2,0
Раствор 1 + 0,2%
ЙаОН. + 6% компостированиых бытовых отходов
1,05 95 18 68 87 2,0
Раствор 1 + 0,5
ЙаОН + 2% торфа 1,06
20 . 30 10, 12 2,5
Раствор 1 + 0,75% йаОН. + 5% торфа 1,06 39 18 25 32 2,0
Раствор 1 + 1%
8аОН +7% торфа 1,06 45 . 15 38 45 1,5
Компостирова нные твердые бытовые о тхаад@
Вода
Буровой раствор, содержащий глину, 15 щелочь, воду и реагенъ-стабилизатор, о ел и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения вязкости и статического напряжения сдвига, в качестве реагента стабилизатора раствор содержит компостирован иые твердые бытовые отходы при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Глина 10-15
Шелочь 0,1- 0,2
2-5
Остальное
ВНИИПИ Заказ 7.143/29 Тираж 661 Подписное
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при експертиэе
1. Патент США М 2799647, кл. 252«8.5, опублик. 1957.
2. Рязанов Я. А. Справочник по буро» вым растворам. N., Недра, 1979, с. 75 (прототип).
