Способ приготовления безглинистого минерализованного бурового раствора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтскни

Соцнвлнстнческнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070480 (2!) 2922300/23-03 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень Йо 37

Дата опубликования описания 07. 02. 83 (И) AIL. MJLз

С 09 К 7/02

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53)УДК 622.243 .444(088.8) с

Б.A. Андресон, Г.П. Бочкарев, К.Л. Иинхайров и A.ó. Шарипов )- . -, 1 -" М

Башкирский государственный научно-исследо @телвЬЫнй и. проектный институт нефтяной промышленности (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕЗГЛИНИСТОГО

ИИНЕРАЛИЗОВАННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение касается бурения неф-. тяных и газовых скважин, в частности технологии приготовления буровых растворов.

Известен способ приготовления безглинистого бурового раствора, в котором структурирующая конденсированная твердая фаза выделяется при смещении нескольких истинных растворов электролитов (1).

Недостатками этого способа являются значительный расход электролитов и отсутствие эффективных мер по предотвращению рекристаллизации солей при выходе раствора иэ скважины. !5

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ приготовления беэглинистого минералиэованного раствора путем смешения истинных растворов электролитов с последующим

20 . вводом стабилизатора (2 ).

Недостатками такого способа являются большой расход солей (до 30-32%), низкие крепящие и смазочные свойства раствора, большой расход дорогосто-, 25 ящих химреагентов-стабилизаторов..

Целью изобретения является понижение водоотдачи и улучшение крепящих и смазочных свойств раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве истинных растворов электролитов используют 1,5-2,5%-нйй водный раствор силиката натрия с

1,5-2%-ным раствором сернокислого или углекислого аммония в соотноше-. нии 1:1 — 1:1,25, а в качестве стабилизатора — полиакриламид, который вводят при 20-300С через 2,5-3,0 ч в количестве 0,5-1,0% от объема раствора после смешения укаэанных выше электролитов.

Пример 1. Готовят раствор силиката натрия и в него вводят yr« лекислый или сернокислый аммоний, чтобы в 100 г смеси содержалось 1,5 z углекислого или сернокислого аммония, 1,5 r силиката натрия, 97 г воды.

Через 2,5 ч после смешения в полученный раствор вводят при 20 С полиакриламид в концентрации 0,5% от объема полученного раствора.

Пример 2. Готовят водный раствор силиката натрия и в него вводят углекислый или сернокислый аммрний, чтобы в 100 r смеси содержалось 2,0 г силиката натрия, 1,7 r углекислого или сернокислого аммония и 96,3 г воды.

963996

Через 3 ч после смешения вводят н полученный раствор при 25 С поли- о акриламид в концентрации 0,75Ъ от объема всего раствора.

Пример 3. Готовят водный раствор силиката натрия и в него вводят углекислый или сернокислый аммоний, чтобы в 100 r смеси содержалось 2,5 r силиката натрия, 2,0 г углекислого или сернокислого аммония и 95,5 г воды. 10

Через 3 ч после смешения вводят в полученный раствор при ЗО C полиакриламид в концентрации 1,0% от объема всего .раствора.

Технологические свойства раство- 15 ров, полученных по предлагаемому и известному способам, приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при соблюдении условий предлагаемого способа 20

{ввод стабилизатора не ранее,2,5 ч после перемешивания исходных электроJIHToB и температура перемешивания смеси не выше 30 С) и при введении компонентов смеси в предлагаемых пре-25 делах получают растворы (см. растворы 1-3), обладающие хорошими технологическими параметрами. Они имеют низкую водоотдачу (4-7 см3), оптимальные вязкостные и структурно-механические показатели и высокие кре30 пящие и смазочные свойства.

Если время перемешивания исходных электролитов до ввода стабилизатора меньше 2,5 ч (см.растворы 4-5), то у раствора увеличивается водоотдача (до 24 см ) снижается вязкость и СНС, ухудшаются крепящие и смазочные свойства.

Увеличение времени перемешивания исходной смеси больше 3 ч также нецелесообразно, поскольку параметры раствора йри этом изменяются незначительно (сравнение растворов 2 и 6).

Ухудшение технологических параметров раствора наблюдается и при увеличейии температуры перемешивания смеси выше 30 С (растворы 7-8).

Замена полиакриламида лигносульфонатом (ССБ), который применяется в известном спЬсобе, также не позволяет получать раствор с необходимыаи техноло ическими параметрами (раствор 9). У такого раствора высокан водоотдача (22 см З), низкие вяэкостные и структурно-механически свойства, пониженные крепящие и смазочные свойства.

Таким образом, преимуществами промывочной жидкости, получаемой по предлагаемому способу, являются хорошие технологические параметры (более низкая вадоотдача по сравнению с прототипом ); высокие крепящие свойства, позволяющие эффективно использовать растворы для бурения в обваливающихся и соленосных отложениях; высокие смазочные свойства, что обеспечит повышение износостойкости опор буровых долот, турбобуров и насосов.. 963996 оа ф «4 Оъ о а m ao e с с с с с с с с с

44 cv an «ъ e an а О

° 3 с

«4Ъ о î . o о an o

«Ъ

«с\ РЪ а an О

° 4 ° 4 а

Ф EV CO

«ч cv Ф4 о а

«Ч «Ъ а «О

«ч ««

Оа ф CO

«Ъ 4 Оа

«Е «Ч 4 с с с о о о Ф an 4Ф 1 о ф «ъ з

Р« РЪ 43 IA с с с с о о о о

4 СЕ

«Ъ« В

° Ф РЪ с с о

Ю Ю с с с

«О «»4 «»

4-4 «Ъ «Ч

Ф ф с с ф о

РЪ ° 4 с

О с с с

ФЪ « Ъ ф

44 «Ч 4 О с «4« ф с и ф

«ч с

«О

° Ф

«с« о а о

М с с г« Ф CO о

Q» с ф

Ю «Ч о о

\ с а аА «О «п и 44 CO CO 44 О1 «О м а сч «ъ е. м «« «сЪ а an

« Ъ « Ъ «Ф «с« о о о о с с с с

Ч е4 4 Ч

a«i ИЪ а

РЪ «»Ъ ° Ф о о о о с \ \ с с

4 44 Ф4 а а а а а an о о а а

«Ч И и «Ч Я Я « Ъ Ф «Ч «Ч

1 1 «а онемев о о Zz«Lцх с ЭФФ

«Ъ «Ъ N3 X И X 3 а an î î о с \ \ с с

«Ч r4 «Ч «Ъ а а с \

«aI «V о

Q c с Щ а

МЪ с

I 44

1 1

1 I

1 I !

I I 1 I I

I I

О

I I 1 I I 1 I I I «с! а

1 с I о

aA aA aA

I I !» с с с о î о аА о с

° 4 O

О t 1» с с с с с

СЧ 4 ° 44 ЕЧ 44

1» 4» с с 1

° 4 а с с

44 4

an e an О O O I O O с с с ° с с ° с ° 1

i4 Ial «4 «i4 «i4 «al I «4 «al

«Ъ 4Е an aO t ф В О

«Ч CO с с

« Ю Ю

lO Ф с

° ю «ч

4 «Е а а 1» с с

o о

1

1 М «4

tA

« \ о с

44 иЪ аО ф « Ъ

« Ъ 1»

« Ъ «Ч аА с

«0

«ч

Q с

«ч

«ч аА

« Ъ

Ч> с о

«Ч с о с«е

Q с

«ч

4 4 н ц«ч ф ВФ

4«I

963996

Формула изобретения

Составитель A.Áàëóåâà.

Редактор 3. Бородкина Техред Ж.Кастелевич КорректорИ Шулла

Заказ 261/2 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ приготовления безглинистого минерализованного бурового раствора путем смешения истинных растворов электролитов с последующим вводом стабилизатора, о т.л и ч а ю щ и й— с я,.тем, что, с целью понижения водоотдачи, улучшения крепящих и сма- зочных свойств раствора, в качестве истинных растворов электролитов используют 1,5-2,5В-ный водный раствор силиката натрия с 1,5-2Ъ-ным раствором сернокислого нли углекислого: аммония в соотношении 1г1 - 1:1,25, а в качестве стабилизатора - полиакриламид, который вводят при 20-30 С через 2,5»3,0 ч в количестве О, 5-1,0% от объема раствора после смешения указанных вью электролитов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 Р 621716 кл. С 09 К 7/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 515®69, кл. С 09 7/02, 1971 (прототип) .