Утяжеленный буровой раствор

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii 988852

Соко Советски к

Соцналнстнчеснни

Реснубпн» (Bl ) Дополннтельное к авт. сана-ву (5l )M. Кл. (22) Заявлено 19. 08. 81 (21) 3331666/23 "03 с прнсоеанненнем заявкн М

С 09 К 7/02 твсумратаеввй кемнтет

СССР ав дваам юабрвтеакй н открнтнй (23) Прнорнтет

О"ублнковано 15.01.83. Бюллетень № 2 (53) УДК622. 243. .144.3 (088.8) Дата опублнковання опнсання 15.01.83

А.И.Булатов, П.В.Залюбовский, С.А.Рябоконь, (54) УТЯЖЕЛЕННЫЙ БУРОВОИ РАСТВОр

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к созданию буровых растворов плотностью более 2,30 г/см для бурения скважин в сложных условиях бурения.

Буровые растворы на водной основе более удобны в применении, чем растворы на нефтяной основе и эмульсии. Их легко утяжелять. Однако при применении барита их плотность не превышает 2,30 г/смЗ

Известны буровые растворы, которые для получения более высоких плотностей буровых растворов утяжеляют гематитом. магнетитом и их модификациями

Известен утяжеленный буровой раствор, содержащий глину, понизитель . водоотдачи, понизитель вязкости,воду и утяжелитель - магнетитовые концентраты в различных концентра.циях t ».

Недостатком указанных утяжелителей является их высокая абразивность, : что способствует преждевременному изнашиванию бурильного инструмента и оборудования, а в.результате резко снижается коммерческая скорость про- ходки скважины.

Цель изобретения - повышение качества бурового раствора за счет снижения его абразивности.

Поставленная цель достигается тем„ что утяжеленный буровой раствор, содержащий глину, понизитель водоотдачи, понизитель вязкости, утяжелитель и воду, в качестве -утяжелителя раствор содержит барито-гематитовую

Руду Орлиногорского месторождения, при следующих соотношениях коыпонен" тов, об.3

Глина 3-4

Баритогематитовая

Руда 5-40

5? ф ряют на стандартных приборах по стандартным методикам. Затем пробы прогревают при 150-200 С в течение 6 ч.

После охлаждения раствора структурно-реологические параметры снова измеряют по известной методике. Данные анализа и параметры бурового раствора, утяжеленного гематитом, представлены в табл.1.

Сравнительные данные по абразивности приведены в табп,2.

Абразивность оарито -гематитовой руды Орлиногорского месторождения на уровне барита и значительно меньше гематита, а также искусственной смеси барита с гематитом, взятых в соотношении 1:1 и 1:3.

Утяжеляющая,способность при сохранении удовлетворительной реологии бурового раствора приведена в табл.3 ., Приведенные соотношения ингредиентов являются оптимальными и обеспечивают получение утяжеленного буро-. вого раствора с высокими эксплуатационными характеристиками.

Выбор оптимальных ингредиентов утяжеленного бурового раствора определяется из данных табл.4.

9888

1О

Табли ца 1

Образцов буровых растворов, утяжеленных баритогематитовой рудой и гематитом

Утяжеляющая способность, г/см

Динамическое напряжение сдви гового

Пластическая вязкость раствора, ° мПа с

Условная вязкясть растворра, Т,с

Статическое напряжение сдвига раствора, СНС/1/10 дПа раствора, со, дпа

Барито-гематитовая руда

165

42,5

81/144

2,50

42 5

143

54/84

2,51

Гематит

126

19/56

40,0

2,51

40/89

33,0

2 57

I О/40

2,54

30,0

Понизитель водоотдачи 0,3-0,5

Понизитель вязкости 0,3-0 5

Вода Остальное S

Варито-гематитовая руда Орлиногорского месторождения имеет следуюший компонентный состав,Ф

Si0g 6,8 - 8,1

Ге,о, 41,0 -47,5

A1,О, 3;1 - 7,6

-8aS0 40,3 -41,0

СаО 0,1 — 1,2

Такие компоненты, как Ng0, Hq, As, Sb, Cu,. Pb, Zn, Je определя- l5 ются только спектральным анализом и на абразивные свойства влияния не оказывают.

Количество барито-гематитовой руды зависит от требуемой плотности бурово- . 20 го раствора и подбирается согласно поиведенным соотношениям.

Приготовлены и испытаны образцы утяжеленных буровых растворов, отличающихся между собой содержанйем ком- 2з понентов в заданных пределах.

Параметры образцов утяжеленного глинистого бурового раствора изме988852

Т а б л и ц а 2

Абразивная способность (потеря массы стального кольца, г) при объемном содержании утяжелителя в водной суспензии, Ф

Утяжелитель

1- l

30 40

0,0078 О,ОI86 0,0265 4,50

1795

0,0055

О,ОI57 0,0336 0,0903 0,1272 4,13

2640

Смесь барита с гематитом 1: I

0,0430 0,0450 0,0460 0,0470 4,57 1488

0 0570 0 0580 0 0590 0,0600 4 79 1374

То же

1:3

0,0185 0,0932 4,26 1722

0,0032 0,0179

Табли ца 3

Показатель утяжеленного бурового раствора

Утяжелитель

Вязкость по Bll-5,с

42,5

4,6g

2,51

58,0

5,04

2,51

Гематит

60,0

2,23

4,20

Барит

Смесь барита с гематитом 1:1

58,0

4,57

2,35

62,0

2,43

4,79

То же

Барито-гематитовая руда Орлиногорского месторождения

Гематит производства Ильского завода

Баритовый концентрат флотационного обогащения комбината

"Ачполиметалл"

Барито-гематитовая руда

Орлиногорского месторождения

Плотность утяжелителя, р г/см

Утяжеляющая способность, у 3

Плотность утяжелителя, р .УсмЗ

Удельная поверхность

6, см /г

988852

1 о с

f5

1о

L л о

1и о

Z о о. о

>.!\ л

Ю мм о. Х

t5

X

X

tQ

° сЕ щ о а о

Ф

1 О и Ф

Щ л

a c;

Э о .1L

О m

Ф

О а о

I 1 о щ сх «Е о 1-! о о

Щ с

Ф о х и

З

1tg

I о

Ф

Х

Э

3Е

К с

Щ

Z л о

Щ N Щ

° 1:

gI О

S N сЕ X: ио ст

Iо о

<Х о

LA

° и > йЧ л с

Э

IS

Z с о

S х

Э о х м

С> к

Я С о

1и о х

К

gI с

Ф

IS !

>)

X х о

1

1

I

I

CD

1Э

Щ

CL

tg

C х

Y и

Ф

X

L о с о

Э а с

6)

Y о

1и о х

6)

tC с

fQ

CL о

Ф

1v

Щ а о

L о и о а

:л>!

Iи с

Iv v о m хсс= (9 Z

К

Щ

v

Ф г

1

I

I

1

I !

tC о

1, 0

Л

Iи о х о л

I- IO

X.

О

X 1

g 30 !

- v

x o

1, 1

1

I

I

I

1 о х

Z о с! о х

CL с

Ф

3Е

1.» ь- Ю х

:>> а .>! с о л

Ю л

X LA

О.

Ю л

СМ

1 N и б о

1- tg

>) .Z

LA 1 л

СЧ с о

v Ф

I- Ф

X S 1оси

Х Q! >S е 3. O

Ф

s x с

Э

1X с

X

Э

Z с

Э

1tg

1 Щ

1 C( о

1 CD

1

1» о

L о х

Ф с

Э

3Е

g;

1а со

tI - 3

S т Щ

Ф Z

X х и

Э

s

L с е

И !5 о х о

Ф S

Ф 11

1

1

I

1.I

Л х

Х о

С:

tg

Y о с

S л м

Щ

S с

°

CD а

Q о с

Х о Р

Ф IO о о

1. л

t5

S CL

С L

1О о"

v >10

>Х 1О х о

tQ л

Ф о в о се

Ф Ф о

Ф

CL

tI.

Х

Э

О. х о

1

I

:I !

1

1 !

1

1

1

1

1

1

-Ф л

Э

О.

L х

Ф

Х

Э з

tQ

Ф

1и

tQ

О. о б о

Ф о

CL >

X х

Щ

3 с

Э

С(Э а

1 tg

Q! Ф

L O

>S

Х!

S Щ с !о

>Х

Z

tQ

Ш о

1 1»

OXtQ

I- 1- !Х

X Щ:»

Ф >К

X т

S S з: а х !о а Э ах а

g Ф

CA х

О >

О.

1-.

Р )

m м

1!

I

Щ

Х1

1 с!

1О

tQ

I» I

1

1

I

1

l

1

I

1

1

1

I

I

1 ! .1

1

I

I

I

1

1 ! ! !

I

I

1

1

1

1

Щ

CL о

Ф

1v

tQ

О. о

L о

Ф о

CL

Х !

О о

L о х

Х

Э с

Ф

3Е !

Х

1»

X !

QI

1Щ

tQ х о

-m x

CD !>!

7м

1

I tg 1 !

Х Ф 1 азх оm! схФрс=

Z $ V

Щ Ф сГ"

1 J3

1 С 1

Ф Щ

1 I- cE

S Iе о х о! Z с:Е

oos

1 L В

LA

cV л О о л

LA

° Ф

СС>>

О ° о

О 0 сч м о м

C>>I C>1 со о о l .0 Э

М

t5

I-. e O и о!о х с4 м л о о м л л о о

lri О л сч м о о о ь л о о

СО

-5

LA м X

-1.

S О м!

Г\ (Ч

- Z!.> > O л о о ш о л л о о о а л

-Ф

988852

9 формула изобретения

Понизитель вязкости . Барито-гематитовая руда

Вода

0.3 0.5

5-40

Остальное

3-4

И

0,3 - 0 5

Составитель Г.Сапронова

Редактор И.Митровка Техред О.Неце Корректор И.Шароши I,f

Заказ 10989/33 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Утяжеленный буровой, раствор, содержащий глину, понизитель водоотдачи, понизитель ..вязкости,утяжелитель и воду, отличающийся тем, . что, с целью повышения качества раствора за счет снижения его абразивности, в качестве утяжелителя буровой раствор содержит барито-re-. .>O мати овую руду Орлиногорского месторождения, при следующем соотношении компонентов, об.3:

Глина

Понизитель водоотдачи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кистер З.Г. Химическая обработка буровых растворов, М., "Недра", 1972, с.43.

2. Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. И., "Недра", 1979, с.70"71 (прототип).