Буровой раствор
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскип
Социалистических
Республик
< >971864 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.02. 81 (21) 3282564/23-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 07 11 82 Бюллетень ¹ 41
Дата опубликования описания 07.11.82
151) М. Кл.з
С 09 К 7/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК622.243,,144.3(088.8) П.Н. Григорьев, В.И.Белов, A.A Ñèäîðîâ, Б.В.Евдокимов, М.Г.Миллер, С.В. Пырина, Т.А.Моты>тена, A.Å.Îáðàçöîâ, A.М.Лазуткин и P.Ô.Ìóñòàôàåâ (72) Авторы изобретения
Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности и Новосибирский филиал Кемеровского научно-исследовательского института химической промышленности Кемеровского научно-производственного объединения "Карболит" (71) Заявители (54) БУРОВОЙ Р
Изобретение относится к бурению скважин, в частности к составу промывочных жидкостей для бурения скважин, 0,6-0,8
Известен буровой раствор, содержащий глину, лигносульфонатный реагент, барит, смаэывающую добавку, нефть, воду и поверхностно-активное вещество — превацелл при следующем соотношении ингредиентов, об. % f 1 ):
1-5
О, 1-0,3
5-10
0,003-0,005
Остальное
1-5
0,5-1,5
5-40
1-4
10-20
Остальное
Указанный раствор не обладает флокулирующей способностью, Известен также раствор следующего состава. вес. Ъ Р 2 ):
0,5-20
Глина
Гидрофобизирующая кремнийорганиГлина
Лигносульфонатный реагент
Превацелл
Варит
Смазывающая добавка
Нефть
Вода ческая жидкость (этилсиликонат натрия)
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ-500)
Нефть
Эмульгатор
Вода
Гидрофоби зирующая к ремнийорганическая жидкость (ГКЖ-10) и карбоксиметилцеллюлоэа (KKJ,-500) обеспечивает достаточную стабильность раствора.
Недостатком указанного состава является отсутствие эффекта понижения гидравлического сопротивления раствора.
Цель изобретения — повышение качестна путем снижения гидравлического сопротивления раствора.
Поставленная цель достигается тем, что в известном буровом растворе в качестве стабилизатора используется полиэтиленоксид молекулярной массы не менее 2,0 млн.ат.ед. при следующем соотношении ингредиентов, вес
971864
Глина
Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость (этилсиликонат натрия)
Полиэтиленоксид
Нефть
Змульгатор
Вода
0,4-0,5
0,01-0,02
5-10
0,003-0,005
Остальное
Высокомолекулярный полиэтиленоксид является эффективным флокулянтом, более сильным, чем полиакриламид и используется в более широком интервале рН. С ростом молекулярной массы полимера растет и его флокулирующая способность.
Таким образом, полиэтиленоксид выполняет функции понизителя водоотдачи, гидравлического сопротивления и и флокулянта бурового раствора.
Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость (этилсиликонат натрия ГКЖ-10) выпускается согласно
ТУ 6-02-696-?б, выполняет функции разжижителя и дополнительного стабилизатора раствора.
Пример 1. При минимальном соотношении компонентов, вес.Ъ:
Глина
Этилсиликонат натрия
В качестве эмульгатора используют сульфанол или превацелл. В качестве разжижителя возможно также применение гексаметафосфата натрия (ГМФД) или триполифосфата натрия ТПОН в количестве 0,04-0,05%.
Полизтиленоксид выпускается согласно ТУ 6-05-231-312 (HC-80) в виде . белого порошка.
В табл. 1 приведены данные лабораторных исследований гидравлического сопротивления, характеризуемого перепадом давления (ЬР) на измеряемом участке трубопровода при определснном расходе раствора (Q) .
Как видно. из таблицы, гидравлическое сопротивление раствора предлагаемого состава меньше, чем у известного при всех исследованных значениях расхода раствора (Q). Снижение гидравлического сопротивления бурового раствора обеспечивает улучшение условий работы насосов и оборудования, передачу большей энергии 35 забойному двигателю и повышение гидромониторного эффекта, а также снижение энергозатрат на прокачку раствора.
Полиэтиленоксид
Нефть
Превацелл
Вода
0,01
0,003
Пример 2. При максимальном соотношении компонен тов, вес. %:
Глина
Этилсиликонат натрия
Полиэтиленоксид
Нефть
Превацелл
Вода
0,5
0,02
0,005
Пример 3. При оптимальном соотношении компонентов, вес, Ъ:
Гли на 18
Этилсиликонат натрия 0,45
Полиэтиленоксид 0,016
Нефть 7,53
Превацелл 0,004
Вода 74
Параметры растворов указаны н табл. 2.
Технология приготовления раствора (пример 3) в лабораторных условиях заключается в следующем.
В 740 мл воды добавляют 4,5 мл этилсиликоната натрия (промышленный продукт ГКЖ-10), затем 16 мл
14-го раствора полиэтиленоксида, после чего добавляют 180 г глинистого материала при непрерывном перемешивании в течение 30 мин, после чего вводят 75, 3 г нефти, в которой предварительно растворен превацелл
0,04 г и раствор перемешивают еще
30 мин на мешалке типа "ЛМ". Однопроцентный раствор полиэтиленоксида готовится путем растворения его в воде при перемешивании на мешалке типа "ЛМ". Замеры вязкости проводились на СПВ-5, водоотдачи на БМ-б, статического напряжения сдвига на
СНС-2.
Как видно из табл. 2,предлагаемый раствор обладает удовлетворительными параметрами, близкими к параметрам известного. Однако для приготовления известного состава требуется карбоксиметилцеллюлозы 0,10,3 вес.Ъ, а в предлагаемом составе полиэтиленоксида — 0„01-0,02 вес.Ъ, т.е. в десять раз меньше, что дает значительное снижение транспортных расходов, а экономический эффект только за счет стоимости реагентов составляет 1426,75 руб. при бурении одной скважины.
971864
Та блица 1
АР, Па м /с
Предлагаемый раствор (при оптимальном соотношении компонентов) Известный раствор
4. 10
3,810
3,5 10
3 10
15500
15300
Та бл ица 2
Предлагаемый состав по примерам
Известный
Параметры раствора з г/см
1,10
1,09
23
Т, с
В, см
5,5
СНС 1/10, Па 0,03/1
0,14/0,45
0,20/0,60
0,10/0,32 ческая жидкость (этилсиликонат
40 натрия)
Нефть
Эмульгатор
Вода
Формула изобретения
0,4-0 5
5-10
0,003-0,005
Остальное
15-20
0,01-0,02
Глина
Полиэтиленоксид
Гидрофобизирующая кремнийорганиВНИИПИ Заказ 8475/8 Тираж 661 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
1. Буровой раствор, содержащий глину, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость (этилсиликонат натрия ), стабилизатор, нефть, эмульгатор и воду, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества раствора путем снижения гидравлического сопротивления, в качестве стабилизатора раствор содержит полиэтиленоксид молекулярной массы не менее 2,0 млн.ат.ед. при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:
2. Раствор по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве эмульгатора используется превацелл или сульфанол.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 702058, кл. С 09 К 7/02, 1977.
2. Руководство по приготовлению, химической обработке и очистке буровых растворов для бурения скважин и вскрытия продуктивных пластов в Западной Сибири,РД 39-2-400— 80, с. 23-24 (прототип).