Способ приготовления бурового раствора

 

СОЮЗ COBETCHHX

ИЛ

РЕСПУ6ЛИН, SU.„1077913

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

;"-, ф НАТГК;цр.

" " 0%0(щ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3296051/28-03 (22) 19.05.81 (46) 07.03.84. Вюл. Р 9 (72) Ю.А.Комяков, А.В.Косяк, И.С.Нестеренко и А.Е.Долгих (7 I) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622 ° 243.444(088.8) (56) 1. Ахметшин Э.А. и др. Комбинированная обработка бурового раствора реагентов Т-66 и крахмалом при вскрытии пластов, содержащих сероводород..-"Бурение", И., 1980, М 11, с. 26-27.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 673653, кл. С 09 К 7/04, 1975 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

БУРОВОГО РАСТВОРА путем смешения глинистой суспензии с реагентом-стабили.затором, электролитом и специальной добавкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования структурно-меха" нических и реологических свойств раствора при одновременном сниигении расходов реагента- стабилизатора, перед введением в глинистую суспензию реагента-стабилизатора и электролита ее предварительно смешивают со специальной добавкой, в качестве которой используют продукт стадии переработки масляного слоя синтеза диметилдиоксана или отход стадии переработки водного слоя синтеза диметилдиоксана при производстве изопренового каучука в количестве 1100 вес.ч. глинистой суспензии.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения нефтеэмульсионного бурового раствора, в глинистую суспенэию вводят дизельное топливо или нефть в количестве 5-15 вес. ч. к обработанной глинистой суспензии.

f 10779

Изобретение относится к области бурения скважин, а точнее к приготовлению бурового раствора на водной основе.

Известны способы приготовления бурового раствора для связывания сероводорода 1 5. .Однако в полученных по этому способу буровых растворах реагент Т-66 не является понизителем фильтрации и 10 структурообразователем и поэтому требует добавок соответствующих реагентов.

Наиболее близким к изобретению является способ приготовления бурового раствора путем смешения глинистой суспенэии с реагентом-стабилизатором, электролитом и специальной добавкой.

Приготовление бурового раствора по указанному способу заключается в следующем.

Глинистая суспензия обрабатывается реагентом-стабилизатором, электролитом и утяжеляется (баритом). Далее в раствор вводится отход стадии переработки масляного слоя синтеза диметилдиоксана при производстве изопренового каучука (реагент Т-66) и тщательно перемешивается 52).

Недостатком данного способа явля-. ется большой расход дорогостоящих реагентов-стабилизаторов (КИЦ, крахмал, КССБ и др.) для поддержания необходимых параметров раствора. Кроме того, при таком способе реагент

Т-66 не во всех случаях играет роль понизителя фильтрации и структурообразователя, что затрудняет возможность эффективно регулировать технологические свойства раствора в про10 цессе бурения глубоких скважин в сложных геологических условиях.

Цель изобретения — повышение эффективности регулирования структурно-механических и реологических свойств буровых растворов при одновременном снижении расхода реагента- . стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления бурового раствора путем смешения глинистой суспеиэии с реагентом-стабилизатором, электролитом и специальной добавкой перед введением

s глинистую еуспензию реагента-стаби-> лизатора и электролита ее предвари,тельно смешивают со специальной до бавкой, в качестве которой исполь"

Отход стадии переработки водного слоя синтеза диметилдиоксана (ЛВ) по техническим условиям (ТУ 38 30371-79)

Волжского завода синтетического каучука представляет собой смесь, вес.Х:

Пирановый спирт 0,5-1,8

Иетнлбутадиол-1, 3

Спиртоэфиры 1,6-4,2

Смесь ди. оксановых, спиртов 40,0-44,0

Вода 5,0-10,0

Диоксановые диолы и триоt лы

Смесь натриевых,солей муравьиной и уксусной кислоты 0,5-1,0

Для подтверждения предложенного пособа были испытаны буровые растворы на основе глинистой суспенэии из бентонитовой глины и пресного бурового раствора со скважины 7 Романовской, приготовленные предложенным способом и известным (табл. 1).

15,0-22,0

25,0-29,0

Смеси f — 4, 7-24 приготавливали по новой технологии, т.е. в пресный буровой раствор.или глинистую суспензию последовательно вводили и смешивали Т-66 (или ЛВ),.реагенты-стабилизаторы, электролит, дизельное топливо. Затем растворы термостатировали

1 ч при 95-100 С. После охлаждения замеряли параметры раствора.

Смеси 5 и 6 приготавливали известным способом, т.е. Т-66 (или ЛВ) вводили в глинистую суспензию или простой буровой раствор. после всех добавок. В течение часа растворы термо13 2 эуют отход стадии переработки водного слоя синтеза диметилдиоксана (ЛВ) или отход стадии переработки масляного слоя синтеза диметилдиоксана при производстве изопренового каучука (Т-66) в количестве 1-100 вес,ч. глинистой суспензии.

Кроме того, с целью получения нефтеэмульсионного бурового раствора, в глинистую суспензию вводят дизельное топливо или нефть в количестве 515 вес.ч. к обработанной глинистой суспенэии.

1077913 4 сями 6 и 5, приготовлеииавии извест ным способом.

Результаты испытаний приведены в табл. t.

i Æ а б,л и ц а

Добавлено к раствору, вес.-ч.

Смесь Т-66 ЛВ KM КССБ

26Х-ный ТЗ раствор

МС2

Пресный раствор со скважины 7 Романовской

2 20

50

1,5

1,5

50

50

0,5

200

200

200

100

150

200

0,5 2

1 2

200

200

70 2

200

100 2

16

150 2

Глинистая суспензия

20

18

15 2

20

15 2 20

Глинистая суспензия

25 5

Глинистая суспензия

25 2 .

Пресный раствор со скважины 7 Романовской

0,1

10

60

60

30.

3 статировали при 95-100оС. После охлаждения замеряли параметры раство ра. Смеси 1 и 2, приготовленные пред лохенным способом, сравнивали со сме

Ф.

1077913

Ь

Прод

45 102

1,20

32

5,8 12/15

6,8

1,10

4/6

1,10

40

10/6

6,5

1, 10

7,0 5/7

9,5 2/3

6,5

1 20

60

8,5

1, 10

33

18

1,0

25/40

1,12

22

1, 10

1,10

2/4

1, 10

1, 10

1, 10

1,12

1/2

6 5

8,5

28/36

21/28

18

51

10,5

20

1, 10

5,0 10

20

18

1,10

60/83

1, 13

51/78

1, 12

21

Пресный раствор со скважины 7

Романовской

8

Глинистая суспенЗия 15

15 8,5

Глинистая суспензия 12

10,0 0,5/11,0

7,0 30/50

4,4 60/85

4,2 24/40

6 5 2/4

7,5 4/8

3,8 13/26

4,4 22/36

3,5 18/24

6,5 12/18

5,0 12/18

Продолжение табл. 1

1077913

Добавлено к раствору, вес. ч

Параметры раствора

Т!Оо»

С см3

Смесь 1Вода

ПВ сйз

УВ, ДНС, г/см ДПа

Дизель ное

СНС } Па топливо

Глинистая суспенэия

13 20/40

7,0 2,5

22

1,08

Пресный раствор со скважины 7

Романовской

45/!02 1,20

17

7,0 4/6

8 3,6/7

1,07

1,19

П р и м е ч а н и е: Растворы 11-16 готовили из пресного бурового раствора со скважины 7 Романовской, в котором твердая фаза представлена пластичными глинами, перешедшими в раствор в процессе бурения, и содержится в количестве 25 вес.ч.

Растворы 17-19 содержат бентонит в количестве до 10 вес.ч.

Т вЂ” условная вязкость; Ф вЂ” фильтрация;

СНС вЂ” статическое напряжение сдвига, П — пластическая вязкость; У — удельный вес;

ДНС вЂ” динамическое напряжение сдвига.

Из табл. 1 видно, что по предложенному способу смеси 1 и 2 имеют меньшую фильтрацию и большее СНС по сравнению со смесями 5 и 6. Это позволяет поддерживать количество твердой фазы в растворе на более низком .уровне и тем самым повысить эффек- .тивность регулирования параметров раствора в процессе . бурения. Кроме того, предложенный способ поэволяетснизить содержание дорогостоящих реагентов-стабилизаторов без ухудшения свойств бурового раствора (смеси

3 и 4). В смесях 7-16 определяли интервал добавок Т-.66 или ЛВ к исходному раствору. Нижним пределом

4О добавки Т-66 или ЛВ является величина 1Х (смеси 8 н 13). Величина !00 является верхним пределом (смеси

10 и 5). Выше этой величины обработку вести экономически нецелесо4> образно (смесь 10 и 16) . С целью перевода бурового раствора в нефтеэмульсионный добавлялось дизельное топливо в количестве 5 - 15X (табл. 2).

1077913

Таблица 2, Параметры расхода п/п

Т-66 ЛВ КМЦ

NaC1 Дизель ное топливо

Т, . Ф, CHC10„

С смз дПа

Рэ Los

I /CM3 3 rra 4 15

5 15

6 15

2 20 10

2 20 15

2 20 20

Составитель А. Балуева

Техред М.Метелева

Корректор С. Шекмар

Редактор М. Келемеш

Заказ 1898 Тираж 634

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. Добавлено к глинистой суспен"

SHB Х

1 Глинистая суспензия

2 15 — 2 20 1

3 15 - 2 20 5

7 - 15 2 20 1

8 - 12 2. 20 5

9 — 15 2 20 10

10 - 15 2 20 20

Из табл. 2 видно, что оптимальная добавка нефти для получения нефтезмульсионного бурового раствора составляет 5-15 вес.ч., добавка свыше 15 вес.ч. увеличивает условнув (Т1 ) и пластическую (ЛВ) вязкость раствора (смеси 6 и 11), а следовательно, и гИдравлические сопро- 40 тивления. При вводе нефти менее

5 sec.÷. улучшения свойств раствора не достигается.

Таким образом, изменение последовательности операций при IIpHIo- 45 товлеиии буровых растворов на водной основе согласно предложенному

15 8,5 28,36 1,11 60 28

15 7,2 27/36 1,11 57 26

12 5,5 22/31 1,11 50 22

10 4,8 20/27 1,10 48 19

1Î 4,3 19/25 1,09 49 21

15 4,6 20/27 1 09 46 28

14 6,8 26/33 1,11 52 26

11 6,0 20/26 1,11 47 22

10 5,6 16/22 1, 10 49 20

13 5 8 19/31 1 09 40 27! способу позволяет получить растворы с большей стабильностью, с меньшей фильтрацией, с более высокими структурно-механическими свойствами и с лучшей реологией, чем растворы, приготовленные по традиционной схеме.

Кроме того, улучшение перечисленных выше свойств за счет предварительной обработки глинистой суспензин реагентами Т-66 и ЛВ позволяет отказаться от увеличения расхода реагентов-стабилизаторов, т.е. в 1,51,7 раза сократить расход карбоксиметилцеллюлозы н конденсированной сульфат-спиртовой барды.