Способ химической обработки глинистых растворов

 

(72) Авторы изобретения

А. М. Аванесова и Т. А. Маркарова

Азербайджанский гос ударственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Министерства нефтяной промышленности (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к технологии химической обработки глинистых раствс ров, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, Известные способы комбинированной

5 обработки глинистых растворов реагентами-còàáèëèçàòîðàìè водоотдачи (УЩР, КССБ и др.) с понизителями вязкости (ПФЛХ, нитролигнин, ССБ, окэил и др.), основаны на последовательном введении их в глинистые растворы (1 ).

Известен способ химической обработки УЯР с окзилом при последовательном введении реагентов в раствор (2.).

Недостатками способов является то, что при последовательном введении реагентов не обеспечивается. максимально возможные ингибирование и солестойкость системы, снижается эффективность обработки, что вызывает повышение расхода ро реагентов и стоимости химической обработки раствора.

lIenb изобретения - повь шение эффективности способа обряботки зя счет уве2 личения стабилизирующих и ингибирующих свойс тв раствора.

Псставленная цель достигается тем, что перед закачкой реагентов; в частности УШР и окзила, их смешивают в объемном соотношении 2:3.

В этом способе химической обработки реагенты готовят с каустической содой в соотношении 1:0,1; 0,2; УЩР испольэу ется с содержанием гуматов натрия не менее 1,5-3,2%, т,е. соотношение гуматов натрия и окзила изменяется в пределах 0>04- 0,09:1; УШР готовят 10%-ной>

& окзил — 25%ной концентрации или соответственно разбавленные.

Эффективность стабилизации и ингибирования раствора по разработанному способу обработки устанавливается в лабораторных условиях. Сравниваются результаты химической обработки глинистых растворов при введении смесей УШР с окэилом с различным Нх объемным соо

А ношением. Полученные данные сведены в таблицу.

724554

Разжижение и ингибирование раствора иэ гидрослюдистой глины 42%-ной концентрации с t =

= 115 с до t = 30-35 с по СПИ-5 (в усл<твиях минералиэации) 50

7,5

0,30

1,5

1,8

4:1

7 5

10

0,15

1:4

2:3

7,5

0,46

200, 4:1

2,3

3,68

3:2

150

2,76

0,230

10

1:4

2:3

1,308

100

3,2

300

7,84

4:1

150

2,94

3:2. I

Разжижение и ингибирование того же раствора, утяжеленного до 1,94 г/см, с t = 210 с до = 40-45 с по СПИ-5 (у условиях минерализации)

1,92 22,5

150

2:3

4:1

340

8,7 17

10,56 55

2,18 37

3,2

550

1:4

180

2:3

250

1,5

13,5

270

4,05

250

1,5

2,25

3:2

1 ° 4

230

0,69

Снижение нодоотдачи того же раствора (неутяж ленного) с 2 1 см до 3-3,5 см (в условиях

Ъ ) / м инерализации) 38 1.) 2,28 57

2:3

Эффективность обработки глинистых растворов по разработанному способу

724554

Продолжение таблицы

I Ь

Объемное соотношение УШР

Расход реагентов

Соде ржан ие гуматов натрия в

УИ1Р, %

Смесь, см /л

Гуматы натрия, г/л

Окз ил, г/л и окзила

10,80

4,50

800

1,5

4:1

500

3:2

20@

1,84

2,3

600

1 1,04

4:1

3:2

5,52

400

200

0,92

1:4

230

2:3

2,94

14,08

34,5

27,5

550

3,2

4:1

7,74

400

3:2

Как видно из таблицы, только при со зо отношении УШР с окзилом 2:3 достигается эффективность стабилизации, разжижения, ингибирования раствора в условиях минерализации. При этом снижаются рас ходы реагентов. При разработанном соот35 ношении реагентов 2:3 снижается расход окэила (в пересчете на сухое вещество) в случае естественных растворов на 40% с одновременным снижением водоотдачи на 24%, а обработанных УШР и утяжеленных на 56-61%, Это дает воэможность при равном расходе утяжелителя повысить предел утяжеления растворов в срав ненни с растворами, обработанными сме45 сями при лругих соотношениях УШР с окзилом и одним окэилом, Отмечается гидрофобизация поверхности глинистых минералов, что поатверждается уменьшением количества связанной

50 волы твердой фазой растворов при обработке смесью УШР с окэилом, взятых в соотношениях 2:3, на 29-45% против 1618% при других соотношениях реагентов.

Эффективность разработанного способа связана с усилением синергетического эффекта, обусловленногî уменьшением степени конденсированности гуминовьгх веществ, увели ением роли их гилрофильных групп в присутствии лигносульфонатов,образованием в максимальных количествах более активных и устойчивых к полиминеральной агрессии, HCt, комплексных соединений, обеспечивающих флокуляцию глинистой фазы. При обработке бурового раствора смесью УШР с окзилом, взятых в соотношениях 2:3, уменьшается содержание в твердой фазе раствора, обработанного УШР, тонкоаисперсной фракции (<1,5 мк) в - 2 раза и увеличивается соаержание грубодисперсной фракции ()60 мк) в -8 раз против соответственно 1,36-1,5 и 3,8-4,6 раз при лругих соотношениях реаге нтов.

Образование более активных комплексных соединений подтверждается уменьшеI нием поверхностного натяжения водных растворов УШР с окзилом, взятых в соа отношениях 2:3 ло 26-29 эрг/см проЭ тив 30-37 эрг/см при других соотнгг шениях реагентов.

Образование комплексных соединений подтвержлается повышением порогов коа- гуляции смеси УШР с окэилом, полученной при соотношении 2:3, ао 20 мг/экв и более против 0,2-2 мг/экв при других соотношениях реагентов.

724554

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

Составитель Г. Сапронова

Редактор И. Нестерова - Техред М, Петко Корректор КЗ, Макаренко

Заказ 794/7 Тираж 725 Поппи<: иое

ЦТТИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий.1 1303 », Москва, Ж-З», Раушская наб., д. 4/5

Тилиан ТИИ1 "Патент, г.ужт ород,ул.Проектная, 4

Первичная и повторная обработка бурового раствора по разработанному способу обеспечивает необходимый постоянный уровень концентрации в растворе образующихся комплексных соединений. 5

Разработанный способ обеспечивает, оперативность и эффективность химической обработки глинистых растворов в условиях концентрационного загущения глиной, повышенной минерализации, температур, à О также сохранение устойчивости глинистых и ород . на стенках скважины, Кроме того, по разработанному: способу при соотношении УТЦР с окэилом 2:3 соленость раствора повышается до 4%, в то время K8K IIo известному способу она достигает .лишь 2%.

Формула изобретен ияЯ;

Способ химической обработки глинис1. тых растворов путем после довательной 20 подачи в скважину реагентов: пониэителя водоотдачи и понизителя вязкости, например, углещелочного реагента и.окзила, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки эа счет увеличения стабилизирующих ингибирующих свойств раствора, перед закачкой реагентов их смешивают в объемном соотношении 2 .3.

1, Ангелопуло О. К. и др, Усовершенствование метода оценки термостойкости глинистых растворов. М., "Heapa", 1967, с, 10., 2, Кистер Э. Г. Химическая обрабоч ка буровых и цементных растворов, М., "Недра, 1971, с. 51 (прототип).