Промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях

 

(72) Авторы изобретения

Б. Б. Кудряшов, В. М. Пашкевич и В. К. Чи

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьс и Гр;-.."у;;.;р,. - с,,:

Революшн н ордена Трудового Красного Знюневее-. горный институт им. Г. В. Плеханова (73) Заявитель (54) ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН В ЛЕДОВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ

Изобретение относится к бурению скважин в низкотемпературных ледовых отложениях.

Известно использование смеси керосина с трихлорэтиленом в качестве промывочной жидкости при бурении скважин в ледовых отложениях (1 1 . Недостатком указанной смеси является ее вйсокая токсичность вследствие большой концентрации (до 50%) трихлорэтилена. !0

Наиболее близкой к предлагаемой является промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях, содержащая керосиновую фракцию нефти, например авиашюнное топливо ТС- Z (2) .

Недостатками данной жидкости являются ее относительно высокая вязкость и невозможность предотвращения кристаллообразования высококипяших углеводородов. Это может привести к образованию лядяной шуги в промывочной жидкости и прихватам бурильного инструмента.

Цель изобретения — повьппение качества промывочной жидкости за счет уменьшения ее вязкости и кристаллобразования при низких отрицательных температурах.

Поставленная цель достигается тем, что промывочная жидкость для бурения скважин в ледовых отложениях, содержащая керосиновую фракцию нефти, например авиационное топливо ТС-1, дополнительно содержит фтортрихлорметан (фреон- П ) при следукущем соотношении ингредиентов, об.%:

Керосиновая фракция . нефти (авиационное топ-ливо ТС-Т) 67-84

Фтортрихлорметан (фреон- П) 1 6-33

Составы и свойства предлагаемой и известной промывочных жидкостей .приведены в табпице.

Плотность жидкостей определяют при помощи денсиметров (ГОСТ 1300-57), для определения вязкости используют

Предлагаемая промывочная жидкость нетоксична и однородна, .отличается высокой стабильностью, более высокие значения плотности по сравнению с известной обеспечивают необходимое противодействие. горному давлению.

3 992 562 капюиирнью вискозиметры типа ВПЖ-2 (ГОСТ 1Ú028-62)

Свойства промывочных жидкостей при отрицательных температурах определякп. после выдерживания их в холодной камере при . 55 С в течение 1,5 ч. Измерения при разных температурах в интервале -50 — 0 С проводят по мере ее п овышения.

Как видно из данных, приверженных в >у таблице, при температуре -50 С предлагаемая промывочная жидкость имеет более низкую (по сравнению с известной)

I вязкостьТопливо ТС-I представляет собой сложную смесь различных углеводных компонентов. При понижении гемпературы, за счет кристаллизации наиболее тяжелых компонентов топлива в последнем начинает образовываться тикстропная щ структура, вызывающая резкое повышение вязкости ТС-I. Визуально это выражается в превращении ТС-I с понижением . температуры в желеобразную массу с беловато-желтоватыми комочками (центры кристаллизации) . Добавление фреона- и предотвращает образование тикстропной структуры за счет уменьшения поверхностной активности наиболее кристаллизующихся компонентов топлива, резко снижая при этом его вязкость, т. е. фреон- (в данном случае выступает в роли депрессетора, отличаясь от известных депрессаторов тем, что одновременно со снижением вязкости основы он

35 увеличивает ее плотность. Снижение вязкости раствора должно обеспечить более высокие скорости спуско-подъемных опе-, 4 раций при сокрашении энергозатрат на их выполнение. При этом вязкость расгвора незначительно меняется в широком диапазоне отрицательных темперетур, что обеспечивает сохранение эффективного режима выноса шлаМа с"забоя и отделения его в системе очистки раствора при . бурении в ледниковых покровах.

Кроме того, снижается содержание тяжелых углеводородных фракций (в том числе свободных парафинов) в топливе за счет растворения последних во фреоне- Й . Уменьшение количества нерастворенных тяжелых углеводородных фракций в растворе обеспечивает чистоту забоя и более высокие скорости буренияплавления.

За счет уменьшения сил сцепления между кристаллами льда и поверхностью стенок скважины и снаряда снижается возможность образования ледяно корок и сальников в призебойной зоне скважины.

Уменьшается способность к образованию стабильной эмульсии воды в промывочной жидкости, что обеспечивает эффективный процесс отделения воды от топлива ТС-I в водосборном беке бурового снаряде и уменьшает количество шлама в призабойной части и в скважине в целом. !

1,8

1 67

2,1

2 81

3 84

2,2

2,6

4 100 (прототип) 32 102 1 10

3 7 0920 0976

4 1 090 095

7,9 0,724 0,821

5 ЬЖ 562 d

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Керосиновая фракпия нефти

Промывочная жидкость для бурения (авиапионное топливо ТС-Е) 67-84 скажин в ледовых отложениях, содержа- Фтортрихлорметан (фреон- Й ) 19-33 щая керосиновую фракцию нефти, например авиапионное .топливо ТС-I,,о т л и— Источники информации, ч а ю ш а я с я тем, что, с целью принятые во внимание при экспертизе повышения качества промывочной жидко- 1. Antarctic ice cap penetrated. сти за счет уменьшения ее вязкости и Antarctic Journa1 of United States, кристаллообразования при низких отрипа- vol . I I 1, и ?, 1968. тельных температурах, оНВ дополнитель- 4 2. Кудряшов Б. Б. и др. Бурение но содержит фтортрихлорметан (фреон- П) скважин тепловым способом в ледяном при следующем сооношении. ингредиен-: покрове Антарктиды. М., ВИЭМС, тов, об. %: 1977, С. 20 (прототип).

Составитель B. Ягодин

Редактор Ю. Ковач Техред С.Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 368/31

Тираж 637 П одписное

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