Состав для приготовления аэрированного бурового раствора

 

Союз Советски к

Социалнстичесйиа Республик енв. ф

ОП ИСАН!ИВ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (5I )M. Кл.

С 09 К 7/08 (22) Заявлено 28.02.79 (2I ) 2729648/23-03 с присоединением заявки ¹â€” йеударстееллый квинтет

СССР (23 ) П рноритет— ае делам кзавретенкл н вткрытвй

Опубликовано 23.10.80. бюллетень № 39 (5З ) B K 622. 243. .144.3(088.8) Дата опубликования описания . 04.12.80 (72) Автор изобретения

Л. А. Свиридов

Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти Союзтермнефть" Министерства нефтяной промышленности СССР (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЭРИРОВАННОГО

БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к нефтегазо-добывающей промышленности, а именно1 к технике и технологии, применяемым при вскрытии коллекторов с аномально низкими пластовыми цавлениями (АНПД), при глубинах скважин до 500-1000 м.

Известны буровые растворы цля раэбуривания проницаемых коллекторов с аномально низким пластовым давлением, улучшенные за счет уменьшения плотности бурового раствора, получаемого либо ввецением в циркулирующий газ водного раствора ПАВ, либо применением добавки воздуха в водные растворы различных

ПАВ, таких как Превоцелл-100, ДБ, и стабилизации аэрирования высоковязкой1

КМЦ 11).

Известны также составы для приготовления аэрированиого бурового раствора, содержащие глинистый раствор ПАВ и стабилизатор пены, причем глинистый раствор состоит из бентонита и стабилизатора глинистого раствора 2 .

Недостатком обеих систем промывочных агентов является резкое разделение при остановке циркуляции, необходимость применения энергоемкого и,,высокопроизводительного компрессорного оборудования, нецостаточная совместимость со вскрываемой средой продуктивного коллекd тора, общая неустойчивость|технологичеЕких свойств, например при использовании жесткой технической воды.

Цель изобретения — повышение стабильности аэрированного бурового раствоP8„

Поставленная цель достигаешься тем, что в качестве ПАВ состав содержит превоцелл ф(ON-100, а в качестве стабилизаторов метас и лигносульфонат щелоч» ной с рН 8-9,5, при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Бентонит 3,0-3,8

Превоцелл уу-ОЯ -100 О, 1-0,3

Метас О, 2-0. 35

7730

Л и гн осульфонат щелочной с рН

8-9,5 0,2-0,3

Вода Остальное

В качестве стабилизирующей цобавки вместо сополимера метакриловой кислоты и метакриламида возможно для той же цели применить сополимер метакриловой кислоты (73-80%) и метилметакрилата (27-20%), при тех же доэиров- 10 ках.

Буровой раствор приготавливается сле дующим образом.

В. качестве основы используется суспензия предварительно продиспергированного бентонита с концентрацией его 3-4%..

Приемлемая для приготовления техническая вода может быть минерапизованной, например, с общей соленостью

300 мг-экв и более. Для первичной ста20 билиэации суспензия может быть использована добавка 0,1-0,3% низкощелочного лигносульфоната, например КССБ-2 или КССБ-4 и др. В качестве химического аэратора и ПАВ, растворимого в соленых, и жестких цластовых водах, а также углеводородах, в буровой раствор вводят раст воримые в углеводородных и в пластовых водах оксиэтилированные алкилфенолы, например Превоцелл-Ж-ОК-100, в коли- ЗО чествах 0,05-0,3%. Фиксацию аэрирования и общую стабилизацию бурового раст вора осуществляют добавками гидрализованных реагентов описанных типов: сополимером метакриловой кислоты и метакри- yg ламида (метас) или метилметакрилата при дозировках 0,05-0,3% в пересчете на сухое вещество. Соотношение в приготавливаемом реагенте метакриловых продуктов и каустической соды (в пересчете на су- и хие) 10:2„5 и 10:4, что обеспечивает ик полный гидролиз. В буровой раствор ПАВ можно вводить либо одновременно со стабилизирующей добавкой, либо после нее.

Для пригото ения данной реце уры 45 бурового раствора приемлемы любые известные механические устройства (глиномешалки,: БПР и .т. д.). Другие показатели, определяющие соответствие качества буровых растворов требованиям вскрытия коллекторов с АНПД - наименьшая фильтрация, толщина фильтрационной корки,,и структурно-механические показатели, обеспечивающие легкую прокачиваемость при сохранении седаментационной устойчивости.

Последняя присуща всем соотношениям

ПАВ и сополимера в предлагаемой рецептуре. Длительность устойчивости оптималь ных рецерптур аэрированных буровых раст

62 4 аоров (по сохранению минимальной плотности) - более суток.

Такая устойчивость аэрирования обеспечивает выполнение буровым ра с тв ором требуемых технологических функций без принудительного аэрирования от компрессорных или иных механических устройств высокой производительности. Благодаря контактированию объемов бурового раствора с воздухом атмосферы на перепадах элементов приустьевого участка циркуляционной системы обеспечивается необходи- мое поступление воэдука для поддержания аэрирования при затратах лишь 10% расхода воздуха по известной технологии компрессорного аэрирования.

При содержаниях от 0,05 до 0,1% оксиэтилированнык алкилфенолов, в зависимости от концентрации сополимерного реагента (от 0,05 до 0,3%) показатели бурового раствора изменяются в следующих прецелах: плотность 1,03 -0,98 г/см условная вязкость 25 - 35 сп; СНС пО0-2/2 — 3 мгс/см; В -22,6 — 10 мл;

К - 1,5 1,0 мм; рН вЂ” 8,0-8,3 (см.таблицу ММ 4,5). Однако при этик соотно» шениях ингредиентов не достигается устойчивое аэрирование.

При содержаниях оксиэтилированных алкилфенолов более 0,1%, но при концентрациях сополимерного реагента от 0,05 до 0,2% устойчивость аэрирования также не обесцечивается. Показатели бурового раствора изменяются при этом в следующих пределах: плотность при циркуляции 0,64-0,98 г/см, в покое через сутки от 1,01 до 1,03 г/см; услов7. ная вязкость от 25-70С; СНС / О0 67/2W7 Mrc/ ; Kho - 16-29 мл;

К - 1,3 015 ммэ pH - 7>7 - 8 0 (см. таблицу ЖЖ 8 и 11).

При концентрации сополимерного реа» гента от 0,35 до 0,5% и оксиэтилированных ацкиафенолов 0,3% буровой раствор стабилен но показателям, за исключением плотности которая изменяется от 0,4—

0,5 г/см при циркуляции до 0,96 г/см

3 через сутки покоя. Этого недостаточно, котя по остальным показателям буровые растворы текнологичны. Они имеют низкие значения СНС,(1 -2-40/5-72 мгс/см, достаточно высокую для обеспечения выноса шламовык частиц условную вязкость (90с - капает ), невысокий показатель фильтрации (6-7 мл) - см. таблицу

ММ 10 и 14.

Оптимальные величины вязкости (55165 с), обеспечивающие вынос частиц выбуренных пород и устойчивое аэрирова

При использовании предлагаемой рецептуры бурового раствора обеспечиваются необходимые условия вскрытия продуктив ных коллекторов с аномально-низкими пластовыми давлениями, приуроченными к глубинам до 500 м. За счет рецептуры обеспечивается необходимое и достаточное снижение показателей фильтрации, толщины фильтрационной корки, прецельнык

СНС, широкое регулирование вязкости, обусловливающей вынос частиц выбуреннйк пород прн малых скоростях восходящего потока в кольцевом зазоре бурящейся скважины, а такие устойчивое снижение плотности бурового раствора эа счет фн зико-кимической стабильности его системы, полученной от данного комплекса об работки. Рецептура бурового раствора соответствует требованиям вскрытия еще и благодаря наличию в ней ПАВ, раствори мых как в пластовык водак. так и в угле водородах.

5 77306 . ие получают при содержаниях оксиэтили- рованных алкилфенолов от 0,1 до 0,3% и сополимеров метакриловой кислоты с метакриламидом от 0,2 до 0,35%. Покаэателн плотности при этом оказываются в в диапазонах от 0,5 до 0,59 г/см при циркуляции и от 0,58 до 0,7 г/см через сутки покоя, в СНС.(/ — от 2/2 до

18/52 мгс/см, показатели фильтрации от 10 до 5 мл, толщина фильтрационной корки - от 1,3 до 0,6 мм (см. таблицу

No% 6, 7, 1 2 и 1 3) .

Буровые растворы со всеми соотношениями упомянутых .ингредиентов имеют низкую щелочность (8,6-7,75), что сдер- 15 кивает дезинтеграцию частиц выбуренных глиносодержащих пород, их переход в буровой раствор. Таким образом, по совокупности показателей заданным требованиям отвечает буровой раствор, содержащий в 20 качестве основы воду, глину (например, 3,7% бентонита первого сорта, 0,2% лигносульфоната и 0,04-0,07% каустической соды, а также оксиэтилированные алкилфенолы в количествах 0,1-0,3% и метак- 25

2 6 риловые сополимеры в количествах 0,23, 35%.

773062 а < Î Î П В

00" ao" co co- co" ao" с6 - -r со а к Е в О

О О < < О

О я сО с0 сч сО Ф с,, е о сч

О Л cQ сЧ с6 О

О О си л cO О

co coco Om Oz сОс ф Я

O O O О Оо дскб

- .; О -, ОО О О с->-<

n a) . со а и ц т-(л сч с

О K O O O K O

O.O O O O O O O O

3 CV

tQ lQ с0 О

О О

О

О

О

° "1

Щ

О.

IQ

О

О сЧ

6) Я °

I

Ь

O O

Ю со IQ

Щ % 1

O . O

CV

Я

t

О (О с9

О с4

1О

iT

С4 о

СО

СЧ

СО о

СО о о о

М а о Е

Ъф ф ф

lO

СО о

tQ о

Щ о

СО о

6) о

СО о

773062

fQ СЧ

О а о

О а СО.

ОО

СО СО т4 СО т-1 (Q о о о о

IQ

О . О

Ь Ъ

I о

СО (" о (0) to o o (o (О t Ж о о с î

t о о о

Ф

Cf

Ф

Л

CL о

Ь

Ф м

Ф

И

М ъ

Й

Ф о

Cf о

СО

Ф и о

Й

Ф

3 и

3 о

И ф С ) ц

Ф аа

Ф С

Я л о Д ж е

3 г о

Q lC

Я Ф а Ф, Ф Ф о.л О

- ь,.;11 7

Формула изобретения

Состав для приготовления аэрированного бурового раствора для вскрытия нефтяных и газовых коллекторов с аномальнониэким пластовым давлением, содержащий бентонит, поверхностно-активное вещество, стабилизаторы и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности аерированного бурового раствора, в качестве поверхностно-активного вещества состав содержит превоцелл

N-OP -100, а в качестве стабилизаторов

1 етас и лигносульфонат щелочной с рН

8-9,5, при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

73062 . 12

Бентонит з,а3,8

Древоцелл + -О -100 0,1-0,3

Метас 0,2-0,35

Лигносульфонат щелочной с рН

8 9,5

Вода

0,2-0,3

Остальное

Источники информации, 1О принятые во внимание при экспертизе

1. Мищевич B.-И.. и др. Справочник инженера по бурению, М., "Недра, 1973, т. П, с. 212-213, 222-223.

2. Межлумов А. О. Использование

1 аэрированных жидкостей при проводке скважин. М., Недра, 1976, с. 5-7.

Составитель Г. Сапронова

Редактор С. Тимошина Техред М.Голинка Корректор Н. Швыдкая

Заказ 9845/84 Тираж 725 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4