Эмульсионный буровой раствор
1. ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОП РАСТВОР, содержащий нефть или нефтепродукт и водорастворимый полимер. отличающийся тбм, что, с целью повышения качества раствора за счет снижения , содержания в нем твердой фазы и его структурно-механических свойств, водорастворимого полимера раствор содержит 0,01-1,00 мае.%. 2. Раствор по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламид или гипан или метас или их производные, или карбоксиметилцеллюлозу или ее производные, или силикат натрия,или силикат калия.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
3(50 С 0 К 7 06
1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHGt4Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
Ilo делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3321164/23-03 (22) 18.06.81 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72) И.Ю.Харив (53) 622.243.144.3(088.8) (56) 1. Паус К.Ф. Буровые, растворы.
М., "Недра", 1973, с. 246.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 753886, кл. C 09 К 7/02, 1973 (прототип) . (54) (57) 1. ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЯ
РАСТВОР, содержащий. нефть или нефте-. прОдукт и водорастворимый полимер, .80„„469. A отличающийся тем, что, с целью повышения качества раствора за счет снижения .содержания в нем твердой фазы и его структурно-механических свойств, водорастворимого полимера раствор содержит 0,01-1,00 мас.Ъ.
2. Раствор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламид или гипан или метас или их производные, или карбоксиметилцеллюлозу или ее производные, или силикат натрия,или силикат калия.
1006469
Раствор испытан в лаборатор .ых условиях. Он готонился следующим образом. К 500 см нефти или нефтепродукта прн перемешивании добавляли
0,1-10 г (н расчете на сухое вещество) товарного полимерного реагента, например полиакриламида. Затем объем раствора доводили до 1 л. Перемешивание осуществляли до получения однородной смеси. Замеряли показатели свойств раствора. Затем при перемешивании в раствор добавляли 10% гидратированного бентонита и продолжали перемешивать в течение 24. После перемешивания отделяли осадок и замеряли показатели раствора. По плотности раствора, содержанию твердой фазы и структурно-механическим свойствам судили об эффективности растворов.
Раствор, содержащий IIAB, готовили описанным способом. IIAB ннодили после приготовления раствора и перемешивали в течение 30 мин. Испытание с .гидратированным бентонитом проводили описанным способом. Порядок ввода компонентов не имеет существенного значения. Исследуемые составы и показатели их свойств приведены н табл.1.
Как видно из табл.1, составы, содержащие 0,01-1,00 мас.Ъ полимерного реагента и 99,00-99,99 мас.% нефти или нефтепродукта, а также составы, содержащие 0,01-1,00 мас.В полимерного реагента, 99,0-99,99 мас.Ъ нефти или нефтепродукта и О, 010,5 мас.% об объема раствора ПАВ, имеют низкие плотность, структурномеханические свойства и содержание твердой фазы.
Уменьшение концентрации полимеров менее 0,01 мас.% приводит к обогащению раствора бентонитом, увеличение концентрации полимеров более
1 мас. Ъ приводит к эагущению растворов.
Добавки IIAB ниже 0,01 мас.Ъ не влияют на показатели составов, увеличение ПАВ более 0,5 мас.Ъ вспенивают растворы.
В табл.2 приведены показатели свойств раствора при содержании н нем 10% от объема раствора тнердых
"загрязняющих" веществ различной природы.
Поддержание низкими плотности, содержания твердой фазы и структурно-механических свойств позволяет повысить механическую скорость бурения проходку на долото на 20%.
При стоимости 1 м бурения скважины глубиной 5 тыс. м 250 руб. экономический эффект от применения изобретения только по одиой скважине составит .260 тыс.руб.
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, применяемым для промынки скважин. .Известен буровой раствор на углеводородной основе, содержащий, В: дизельное топливо 60-65, окисленный битум 14-17, окись кальция 10-40 и вода 3-8 t 1j.
Недостатками этого раствора являются era высокие структурно-механи- 10 ческие свойства, а также высокая стоимость и дефицитность его компонентов.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является эмуль- 5 сионный буровой раствор, содержащий, мас. Ъ: нефть 10-60; углещелочной реагент 1-5," нодорастворимый метасиликат 1-10, полиакриламид 0,5-3 и вода остальное(2).
Недостатком известного раствора является его свойство обогащаться выбуренной породой, что приводит к повышенному содержанию твердой фазы и росту реологических показателей раствора, вследствие чего уменьшаются скорости бурения. Снижение твердой фазы и реологических свойств разбанлением раствора с последующей ,химической дообработкой приводит к повышению затрат на буровой раствор.
Цель изобретения — понышение качества раствора за счет снижения содержания в нем твердой фазы и его структурно-механических свойств.
Поставленная цель достигается 35 тем, что н эмульсионном буровом растворе, содержащем нефть или нефтепродукт и водорастворимый полимер, водорастноримого полимера раствор содержит 0,01-1,00 мас.Ъ. 40
При этом в качестве водорастворимого полимера раствор содержит полиакриламид или гипан или метас или их производные, или карбоксиметилцеллюлоэу или ее производные, или силикат натрия, или силикат калияI
В качестве осноны раствора используются нефть, или дизельное топливо, или газовый конденсат.
Для уменьшения твердости раэбуриваемых пород раствор может содержать поверхностно-активные вещества (IIAB), например сульфонол OII-7, ОП-10, дисольван, превоцелл и др. в количестве 0,01-0,50 мас.Ъ от 55 объема раствора.
Полимеры вводятся в нефтяную основу в товарном виде. Для улучшения диспергирования их в нефти удобнее пользоваться водными растворами 60 полимеров.
1006469
Таблица 1
Показатели свойств раствора плотность г/смз содержание твердой фазы, %
Состав раствора
34/52
8,9
1,08 79
1,07 103
16/40
9,4
1,07 131
8/21
9,6
1,07 143
26/39
9,7
0,98 28
О/О
0,8
0/О
0t4
0,98 25
0,98 25
О/0
0,3
0,3
0,98 51
О/0
0,98 28
О/О
0,8
О/О. 0,98 18
0,98 18
О/О
0,98 18
О/О
0,51
О/О
О
0,98 18
О/О
0 0/О
0,89 18
83,5% воды + 4% ПУЩР + 2Ъ силиката натрия + 0,5Ъ полиакриламида + 10Ъ бентонита
33,5% воды + 4Ъ ПУЩР + 2Ъ силиката натрия + 0,5Ъ полнакриламида + 60% нефти + 10Ъ бентонита
100Ъ нефти + 10Ъ. бентонита
99,995% нефти + 0,005Ъ полиакриламида +
+ 10% .бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 10Ъ бентонита
99,5% нефти + 0,5% полиакриламида + 10% бентонита
99,0Ъ нефти + 1%.полиакриламида + 10% бентонита
98,0% нефти + 2% полиакриламида + 10Ъ бентонита
99,99Ъ нефти + 0,01% полиакриламида + 0,005Ъ сульфонола +
+10% бентонита
99,99% нефти + О, 01% полиакриламида + 0,01Ъ сульфонола +
+ 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,99Ъ нефти + 0,01Ъ полиакриламида + 0,5Ъ сульфонола +
+ 10Ъ бентонита
99,99% нефти + 0,01Ъ полиакриламида + 0,6% сульфонола + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01Ъ полнакриламида + 0,3% ОП-7 + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,001% полиакриламида + О,ЗЪ ОП-10 + 10% бентонита условная вязкость, Ст статическое напряаение сдвига.
СНСЮ/10 мг/см
1008469
Показатели свойств раствора плотность
r/см содержание твердой фазы, %
Состав раствора
О/О
0,98 18
0/О
Ос98 18
О/О
0,98 18
0,98 18
О/О
О/О
0 98 18
0,98 18
О/О
0,98 18
0/О
0,98 16
О/ О
0,98 18
О/О
0,98 28
О/О
0,8.0i98 .16
О/О
6,93 18
О/О
0,54 31
О/О
О/О
0,8
О/О
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + О,ЗЪ дисолвана + 10% бентонита
99,99Ъ нефти + 0,01% полиакриламида + 0,3% превоцела + 10% бентонита
99,99Ъ дизельного топлива +
+ 0,01Ъ полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,99% газового конденсата
+ 0,01% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99, 9 9Ъ нефти + О, 01% КМЦ + О, 3% сульфонола + 10% бентонита
99,99Ъ нефти + 0,01% гипана +
+ 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01Ъ метаса +
+ 0,3% сульфонола + 10% б нтонита
99,99Ъ нефти + 0,01% силиката натрия + 0,3% сульфонола +
+ 10Ъ бентонита
99,99Ъ нефти + 0,01% силиката калия + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
I
9,99% нефти + 0,01% полиакрилида + 0,005% ОП-7 + 10% бен" тбнита
99,99Ъ нефти + 0,01% полиакриламида + 0,01% ОП-7 + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,5% ОП-7 + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,6% ОП-7 + 10% бентонита
99,99% нефтй + 0,01% полиакриламида + 0,005% ОП-7 + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,01% ОП-7 + 10Ъ бентонита. условная вязкость, Ст
0,98 28
0,98 18 Продолжение " .бл.1 статическое напряжение сдвига
СНС С/10, мг/см .1006469
Покаэатели свойств раствора содержание твердой фаэы, % плотность, г/смъ
Состав раствора
О/О
0,98 18
О/О
0 72 32.
О/О
0,98 28
0,8
0,98 18
О/О
0,98 18
О/О
0,64 32
О/О
О/О
0,98 28 о,а
О/О
0 98, 18
0,98 18
О/О
0,59 34
О/О .
31/42
9,4.
1,07 117
0,98 18
О/О
О/О
0,98 18
0,3
О/О
0,98 32
99,99% нефти + 0,01% полиак. риламида + 0,5% ОП-7 + 10% бентонита
99, 99% нефти + О, 01% полиакриламида + О;6% ОП-10 + 10% бентонита
99, 99% нефти + О, 01% полиакриламида + 0,005% дисолвана +
+ .10% бентонита
99;99% нефти +, 0,01% полиакриламида + 0,01% дисолвана + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,5% дисолвана + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,6% днсолвана + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакрилаМида + 0,005% превоцела +
10% бентонита
99,99%. нефти + 0,01% полиакриламида + 0,01% превоцела + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,5% превоцела + 10% бентонита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида. + 0,6% превоцела + 10% бентонита
99,995% диэельного топлива +
+ 0,005% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,5% диэельного топлива +
+ 9,5% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,0% диэельного топлива + 1 0% полиакриламида + 0,3% сульфоно ,ва + 10% бентонита
98% дрэельного топлива + 2% полиакриламица + 0,3% сульфонола +
+ 10% бентонита условная вязкость, Ст
Продолжение табл.3 статйческое напряжение сдвига снс С/1О, мг/см
1006469
Показатели свойств раствора содержание твердой фазы, % плотносты
r/ñì®
Состав раствора
1,07в 124
28/40
9,8
0 98 18
0/0
О/О
0,98 18
0,98 35
О/О
0,4
28/39
1, 06 92
9,7
О/ О
0,98
О/О
Оу 98
0,98
О/О
0,8
0/О
1,07 143
9 5
0,98
О/О
0,98 18
0/0
0,98 18
О/О
9,5
0/О
О
О/О
0 98.О/ О.
99,995Ъ газового конденсата +
+ 0,ОО5% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
Я,5% газового конденсата
+ 0,5В полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,0% газового конденсата +
+ 1% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
98% газового конденсата + 2% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10Ъ бентонита
99,995Ъ нефти + 0,005Ъ КИЦ +
+ О,ЗЪ сульфонола + 10 % бентонита
99„5% нефти + 0,5Ъ KNU, +
0,3% сульфонола + 10% бентонита
99Ънефти + 1% КМЦ + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
98% нефти + 2% KMtl + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,995% нефти + 0,005% гипана + 0,3% сульфонола +
+ 1ОЪ бентонита
99,5% нефти + 0,5% гипана +
+ О,ЗЪ сульфонола + 10% бентонита
99% нефти + 1Ъ гипана +
+ 0,3% сульфонола + 10% бентонита
98,О% нефти + 2% гипана + 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,995% нефти + 0,065% метаса + О,ЗЪ сульфонола +
+ 10Ъ бентонита
99,5Ъ нефти + 0,5% метаса + t.
+ 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,0% нефти + 1Ъ метаса +
+0,3% сульфонола + 10% бентонита условная вязкость, Ст
Продолжение табл.1статическое напряжение сдвига
СНсti/10, мг/см .
1006469
Показатели свойств раствора плотность, г/см содержание твердой фазы,Ъ
Состав раствора
0,98
О/О
43/91
1,07
9.8
13/21
1,03 81
3,6
7/15
1,01 24
1,2
9,8
1,07 163
200
1,07 98
39/81
9,8
1,03 74
20/34
3,4
1,02 27
13/19
2,4
1,07 73
32/70
9,7
Показатели свойств раствора плотность, г/см содержание твердой фазы,Ъ вязкость
Ст
Состав раствора
9,9
1,07
8/1 5
0,98
О/О
0,98
О/О
98,0% нефти + 2Ъ метаса +
+ 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,995% нефти + 0,005% силиката натрия +.0,3% сульфонола +
+ 10% бентонита
99,5% нефти + 0,5% силиката натрия + O,ЗЪ сульфонола +
10Ъ бентонита
99,0% нефти + 1% силиката натрия + О,ЗЪ сульфонола +
10% бентонита
98,0% нефти.- + 2Ъ силиката натрия + O,З.Ъ сульфонола +
+ 10Ъ бентонита
99,995% нефти + 0,005Ъ силиката калия + 0,3% сульфонола +
+ 10% бентонита
99,5Ъ нефти + 0,5% силиката калия + 0,3% сульфонола +
10Ъ бентонита
99,0Ъ нефти + 1% силиката калия
+ 0,3Ъ сульфонола + 10% бентонита
98, ОЪ нефти + 2% силиката калия .+ 0,3% сульфонола + 10% бентонита
99,995Ъ нефти + 0,005Ъ полиакриламида + 10% аргиллита
99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 10% аргиллита
99,5% йефти + 0,5Ъ полиакрнламида + 10% аргиллита условная вязкость, Ст
Продолжение табл.1. статическое напряжение сдвига
СНС В/10, мг/см
Таблица 2 статическое напряжение сдвига
СНС L/00, мг/см
1006469
Продолжение табл. 2
Показатели свойств раствора
Состав раствора
О/О
0,98
О/0
0,98
10
1,05
193
51/83
26/39
6,9
1,02
20/28
3,1
1,0
О/О
0,8
0,99
8,1
81 32/50
1,3
О/9
1,06
9,7
0/9
О.
0,97
О/О
0,97
О/Î
0,97
О/13
1,00
1,4
3/20
0,97
0,76
0/О
0,76 18
О/О
99,0Ъ газового конденсата
+ 1Ъ KNU, + 10Ъ триасовой глины 0,76 18
О/О
0,76 18
О/О
99,0Ъ нефти + 1В полиакриламида +. 10Â аргиллита
98,0Ъ нефти + 2В полиакриламида + 10Ъ аргиллита
99,995Ъ нефти + 0,005В полиакриламида + 10Ъ пермской глины
99,99Ъ нефти + 0,01Ъ полиакриламида + 1ОЪ триасовой глины
99,5Ъ нефти + 0,5Ъ полиакриламида + 10Ъ триасовой глины
9.9, ОЪ нефти +1В полиакриламида
+ 10Ъ триасовой глины
98„0Ъ нефти + 2В полиакриламида + 10В триасовой глины
99,995Ъ солярового масла +
+ 0,005Ъ гипана + 10Ъ аргиллита
99,99В солярового масла +
+ 0,01Ъ гипана + 10Ъ аргиллита
99,5Ъ солярового масла +
+ 0,5Ъ гипана + 10Ъ аргиллита
99,ОВ солярового масла 1В гипана + 10Ъ аргиллита
98,0Ъ солярового масла + 2В гипана + 10Ъ аргиллита
99,995В газового конденсата +
+ 0,005Ъ КМЦ + 10Ъ триасовой глины
99,99Ъ газового конденсата +
+ 0,01Ъ КМЦ + 10В триасовой глины
99,5Ъ газового конденсата +
+ 0,5Ъ КМЦ + 10Ъ триасовой гли98,ОЪ газового конденсата + 2В
КМЦ + 10В триасовой глины плотносты г/смз вязкость, Ст статическое напряжение сдвига
СНС 8, 00, мг/см содержание твердой фазы,В
1006469
Продолжение табл. 2
Показатели свойств раствора плотвязСостав раствора кость, Ст ность, г/см
22/34 9,8
99,99% нефти + 0,01% силиката натрия + 10% палыгорскита .
14/19
3,4
1,03 32
О/О
0,98 21
99,0% нефти + 1% силиката натрия + 10% палыгорскита
О/О
0,98 21
18/22
6,2
1,05 39
0/О
О/0
0,76 18
Составитель В.Ягодин
Редактор Г.Беэвершенко Техред Т.Фанта Корректор Г.Огар
Заказ 2047/40 Тираж 637 Подписное
ВНИППИ 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
99,995% нефти + 0,.005% силиката натрия + 10% палыгорскита 1,07
99,5% нефти + 0,5% силиката натрия + 10% палыгорскита
98% нефти + 2% силиката натрия +
+ 10% палыгорскита
99,5% нефти + 0,5% силиката калия
+ 10% палыгорскита 0,98 21
99,5% газового конденсата +
+ 0,5% метаса + 10% триасовой глины статическое напряжение сдви ra
СНСЕ/ОО, и /см содержание твердой фазы,%
