Буровой раствор
Изобретение относится к области бурения скважин в геологоразведочной отрасли и нефтяной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности разрушения и очистки забоя скважин за счет снижения условной вязкости бурового раствора и увеличения мгновенной водоотдачи. Буровой раствор содержит следующие ингредиенты, мас.%: бентонит 2-5, крахмал 4-5, гидроксид натрия 0,5-1,0, смола с содержанием метилольных групп 30-34% 6-10, вода остальное. В качестве смолы с содержанием метилольных групп 30-34% используется карбамидная смола КС-11, представляющая собой вязкую жидкость с содержанием сухих веществ 62%. Для приготовления раствора в воде растворяют гидроксид натрия, крахмал и смолу. Затем полученный раствор смешивают с бентонитовой суспензией. Использование в составе раствора карбамидной смолы с содержанием метилольных групп 30-34% обеспечивает низкую условную емкость раствора и высокую мгновенную водоотдачу, что обусловливает повышение эффективности разрушения породы на забое скважины и его очистки от шлама. Использование раствора позволяет уменьшить стоимость строительства скважин. 1 ил.,1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК ()ÓÈ А1 (19) (11) (б)) 4 С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0,5-1,0
Гидроксид натрия
Смола с содержанием метилольных групп 30-34%.
Вода
6-10
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4238667/23-03 (22) 30.04.87 (46) 07.04.89. Бюл. N - 13 (71) Ростовская геологоразведочная экспедиция Южного производственного геологического обьединения "Южгеология" (72) В.А,Евецкий, А.Н.Костьппев, О.К,Белкин и И.М.Давыдов (53) 622.243.144.3 (088,8) (56) Булатов А.И, и др, Справочник по промывке скважин. И.: Недра,, 1984, с. 106-108, Белов В.П.. Недиспергирующий буровой раствор с низкой концентрацией твердой фазы. PHTC "Бурение", 1983, У 5; с. 12-13. (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение касается бурения скважин в геологоразведочной отрасли и нефтяной пром-сти. Цель изобретения — повышение эффективности разруше- ния и очистки .забоя скважин за счет снижения условной вязкости бурового
Изобретение относится к области бурения скважин в геологоразведочной отрасли нефтяной промьппленности и предназначено для их промывки, Цель изобретения — повышение эффективности разрушения И очистки забоя скважины за счет снижения условной вязкости бурового раствора и увеличения мгновенной водоотдачи.
Буровой раствор содержит, мас.X:
Бентонит 2-5
Крахмал 4-5
2 раствОра и увеличения мгновенной водоотдачи. Буровой раствор содержит следующие ингредиенты, мас.%: бентонит 2-5; крахмал 4-. 5; гидроксид натрия 0,5-1,0; смола.с содержанием метилольных групп 30-34% 6-10; вода остальное. В качестве смолы с содер-. жанием метилольных групп 30-347, используется карбамидная смола КС-11, представляющая собой вязкую жидкость с содержанием сухих веществ 627.. Для приготовления раствора в воде растворяют гидроксид натрия, крахмал и смолу, Затем полученный раствор смешивают с бентонитовой суспензией.
Использование в составе раствора карЖ бамидной смолы с содержанием метилольных групп 30-34% обеспечивает низкую условную емкость раствора и высокую мгновенную водоотдачу, что обусловли- С вает повышение эффективности разрушения породы на забое скважины и его очистки от шлама. Использование раствора позволяет уменьшить стоимость М строительства скважин. 1 ил,, 1 табл. р
В качестве карбамидной смолы с содержанием метилольных групп 30-347 используется смола КС-11, представляющая собой вязкую жидкость плотностью 1160 кг/м и вязкостью 15 с
3 по ВЗ-l. Она содержит 627 сухих ве ществ, 4% свободного формальдегида 1470758
30-34 метилольных групп и имеет рН 8,5.
Приготовление бурового раствора осуществляют известным способом. Для этого в одной части необходимой массы воды растворяют расчетные количества гидроксида натрия, крахмала и карбамидной смолы КС-11, а затем полученный раствор смешивают с бенто-0 нитовой суспензией, приготовленной иэ остальной массы воды и расчетного количества бентонита, не подвергнутого гидратированию и диспергированию. 15
Пример 1. В .500 г воды растворяют 5 F гидроксида натрия, 40 г крахмала и 60 г смолы КС- 11 с содержанием метилольных групп 30, а в 375 г воды вводят 20 r бентонита и перемешивают до получения однородной суспензии. Полученные крахмальный реагент и суспензию бентонита смешивают и перемешивают до получе ния однородного раствора, Приготовленный буровой раствор имеет следующий состав, мас. : бентонит 2; крахмал 4; гидроксид натрия 0,5;
КС-11 6; вода 87,5, Он характеризуется следующими параметрами:
1050 кг/м ; УВ = 43 с;.В, = 4 см
В. = 0,5 см ; СНС, „р = О/13 дПа;
l ч перемешивания: r>z = 0,4, тз
О ° 8; rÄ z = 2у9 и r«< 1уО X/ìêM через 4 ч перемешивания бурового раствора, Приняты следующие условные обозначения,: p — плотность; УВ условная вязкость;  — водоотдача за 30 мин;  — мгновенная водоотдача; СНС „„ — статическое напряжение сдвига через 1 и 10 мин; С суточныи отстои; rno r><, r r <, — соответственно плотность распределения частиц со средним радиусом 70, 85, 100 и 115 мкм. Экспериментальные работы по оценке технологических свойств бурового раствора выполнены путем оценки комплеска обычно измеряемых характеристик с использованием общепринятых методик и приборов ° Плотность измеряют пикнометрическим методом, услов-55 ную вязкость - с помощью воронки ВБР-1, водоотдачу — на приборе ВМ-6, статическое напряжение сдвига — на приборе ВСН-З, рН вЂ” с помощью прибора РН-340, суточный отстой — с помощью мерного цилиндра объемом 100мл, недиспергирующие свойства — седиментационным анализом по оценке плотности (функции) распределения частиц бентонита определенного размера. Мгновенная водоотдача на приборе ВМ-6 определяется по методике, включающей использование графического способа, Например, определение мгновенной водоотдачи по примеру 3,(см. таблицу) осуществляют следующим образом. В процессе измерения водоотдачи по секундомеру отмечают промежутки времени, в течение которых водоотдача достигает 1, 2, 3 и,4 см . Они соответственно составляют 3, 5, 9, 18,5 и 43,5 мин. Полученнь|е точки наносят на график в системе координат водоотдача — время. На чертеже изображен график в системе координат водоотдача " время. Через точки 1-4 проводят. кривую. Из начала координат к этой кривой проводят касательную 0 „ Прямолинейный участок кривой (от начала координат до точки 1), отсекаемый касательной, соответствует величине мгновенной водоотдачи которая опре" Э э деляется по графику и составляет 1 см Бодоотдача за 30 мин также определяется по графику (точка 5) и составляет 3,5 см . э Р е зультаты ис следов ания рас творо в приведены в таблице. Анализ полученных данных показывает следующее. При содержании в буровом растворе ингредиентов, мас. бентонит 2-5 крахмал 4"5, гидроксид натрия 0,5-1; КС-ll 6"10 (примеры 1-5) условная вязкость составляет 40-45.с, а мгновенная водоотдача 0,5-1,0 см, Это. свидетельствует оэ том, что вязкость ниже, а мгновенная водоотдача вьппе аналогичных параметров известного бурового раствора (примеры 8, 9), которые соответственно составляют 60-75 и 0 сэ что способствует снижению условной вяэ" .кости бурового раствора н увеличе-. нию мгновенной водоотдачи. Остальные технологические парамет" ры данного бурового раствора: 0 1, 1050 кг/м; В = 3 4 см СНС„! 3 — О/16 дПа; C = 0; рН 9-10 соответс тв уют параметрам изв ес тно го рас т5 1470 вора: О = 1050-1080 кг/MI; В 3-4 см; СНС, о = О/20 дПа; С = 0„ ° РН 9-10.. Недиспергирующие свойства данного бурового раствора (r = 1,0; гв 1,5; г оо = 3 5; г))g = 1,8 85 чеРез 1 ч и г „= 0,4; г88 = 0,8; соответствуют свойствам известного раствора: г о = 1 0; r = 1,6; юо г = 0,3; г89 = 0,7; г,оо = 3,0; r = 1,1 через 4 ч). Так же, И5 как и в известном, в данном буровом растворе диспергированных частиц ра.диусом 16-18 ìêì не обнаружено. Это свидетельствует о сохранении недиспергирующих свойств. С увеличением содержания в буро- 20 вом растворе смолы КС-11 в пределах 6 10 мас. отмечается увеличение 3 мгновенной фильтрации с 0,0 до 1,0см (примеры 1, 2, 4, 5), а при содержании ее более 10 мас. мгновенная - 25 фильтрация не возрастает (пример 7), Это свидетельствует о нецелесообразности увеличения содержания КС-11 более 10 мас. . С уменьшением содержания смолы КС-11 относительно 6 мас.Х отмечается возрастание вязкости (пример 6), кроме того, при этом имеет место возрастание водоотдачи до 4,5 см и .снижение мгновенной во,доотдачи до нуля. Это свидетельствует :о нецелесообразности уменьшения со держания КС-ll ниже 6 мас,X. r758 6 Таким образом, использование карбамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп 30-34Х позволяет снизить вязкость бурового раствора с 60-75 до 40-45 с и повысить мгновенную водоотдачу с нуля до 0,5 1,0 см при сохранении недиспергирующих свойств. Экономическая эффективность от применения предлагаемого бурового раствора может быть достигнута за счет увеличения механической скорости бурения, сокращения затрат .времени на борьбу с осложнениями, а также снижения расхода реагентов. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Буровой раствор, содержащий бентонит, крахмал, гидроксид натрия, карбамидную смолу и воду, о т л и— чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения и очистки забоя скважины за счет снижения условной вязкости бурового раствора и увеличения мгновенной водоотдачи, в качестве карбамидной смолы буровой раствор содержит смолу с содержанием метилольных групп 30 34Х при.следующем соотношении ингре диентов, мас. : Бентонит 2-5 Крахмал .4-5 Гидроксид натрия 0 5-1 0 Смола с содержанием метилольных групп 30-34Х 6-10 Rop,à Ос тальное 1470758 3 1 сп 1 н 1 1 о о н Г Ъ3 а 1 Р I Зс I И Э I Р 1 ОООООО В В В В ° В о-« а . а во о В В а СЧ С!Ъ M в в О1 О\ а а а сч сч сч cv в в а В СЧ 3Ч СОCOCOСОСОф СОЛ3 а а а В а а а а. ооооооооо 3 Ф ° а В В В В 000000 С Ъ СВ3 В В а о о о co co co В В В и со со В В а M 3В3 3!Ъ 1 1 I I со со со со а а а « ф Со а а 33Ъ 33Ъ Ю 33Ъ а а а «а а С Ъ С!Ъ СЪ С Ъ 3!Ъ С Ъ! 3Ъ 33Ъ 33Ъ 33Ъ а 3О а а а а а а ИРР а а а Г=I Н 1 о о о а а « ОО0ООО ° а В ««« 3СЪ С3  «ССВОВО о\ I М I а 1 с оососоооо Р. I 6. I Э 1 X 1 cd 1 Р. cd 1 о cd I с Ъ сч 1 а а ос 1 33Ъ а оЪ< eo О сч сч а соосс -с-ос ю 3!Ъ M W са3 - =с o X 3 И а а с 33Ъ а 3В) С Ъ 1 с3 1 а 1 3Р 330 3ЪсЧО w w w w w cni <Ч О 3Ъ б !Ол О а 33Ъ 33Ъ О О а33Ъ РЛСОЗЪ оооооо X н х I и о 1 Х О 33 ° o C3 O X 1 3С Ц о Е . .) 0М РОф РОЕ 1 а р х и х I 1 л 33Ъ33ЪЛОО Л а В В а В В ооо-о 1 х 3С Ц а cd X 33Ъ Е 3Ъ а 3С Ф3 С е о 1 Id C3 о 1 О l х х g э о 3О 1 Р, I Э r X 1 Х I Р, 1 И Э 1 1 333 1 1 cC3 I 1 о| а 3» 1 м ! и ! К Х I х Э I .1 и 1 Н Ф I 1 Р I iC I 3п & 1 Ю О 1 н о Х 1 1 1 В! 3 V ! — — -- .! 33Ъ В сч сч M мъ сп3 гч о о о ф et) CO ооо с!! РО О 3 В В -о3Ъ 3Ъ 33Ъ СЧ Е РЛСОВ! л 1 е I O ! С3 3, 3С 1 lo 1 Р. 46 1 Х I «с 1 I i I 1470758 Я Ъ 8 1 (;) фО 4У5 185_#_ 30 фЮЯЯ, МУР 35 310 Составитель Л.Бестужева Редактор Н.Тупица Текред М.Моргентал Корректор H,Kopoab Заказ 5090 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101
