Способ обработки глинистого бурового раствора

 

ОП ИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалистичесииз

Республик ро 979483

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.0280 (21} 2885626/23-03 (И1М. КЯР с присоединением заявки HR—

l (23) Приоритет—

С 09 К 7/02

Государственный комитет

СССР ио делам изообретеиий и открытий ф (%31УДИ 622.243. ..445(088.8) Опубликовано 071282 Ьюллетеиь ЙИ 45

Дата опубликования описания 071282 (72) Авторы изобретения

С.С.Джиенбаев и Ю.Д.Бискалиев (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к способам

;химической обработКи глинистых буровых промывочных растворов в условиях полиминеральной и хлоркальциевой агрессии.

Известны спосОбы, которые в промысловых условиях сводятся к растворению КМЦ в воде, а также непосредственному вводу товарного порошкообраэного реагента в систему циркулируЫщего бурового раствора с добавлением в случае необходимости щелочи(1 ).

Однако в условиях хлоркальцкевой агрессии под влиянием ионов кальция низко- и .средневязкие КИЦ коагулируют, а высоковязкая КМЦ способна снижать водоотдачу глинистых растворов, но содержащих небольшие количества солей кальция, ; Известен также способ обработки глинистйх буровых: растворов путем введения карбоксиметилцеллюлоэы (Ю ц), заключающийся в совместном введении КМЦ и ингкбнтора КМЦ(2).

Недостатками этого способа являются повышенные расходы карбокскметилцеллюлозы, а также более высокие. значения водоотдачи растворов обработанных известным способом в условиях полиминеральйой и хлоркапьI циевой агрессии.

Цель изобретения — снижение водоотдачи глинистых буровых растворов в условиях полиминеральной и хлоркальциевой агрессии..

Поставленная цель достигается тем, .что перед введением в раствор карбоксиметилцеллюлоэу гидрофобиэируют нефтью нли дизельным топливом при соотношении 1,0г1,0.

Пример 1. Исходный буровой раствор к моменту начала испытаний имеет следующие параметрыs условная

15 вязкость Т 10,0 с, удельный вес

7 1,22 г/см, статическое напряженке сдвига (CHC) 1 10=60/63 мг/саР, водоотдача (В 1 20 см, толщина корки (К ) 3 мч. химический состав фильтра, г/л, с содержанием ионОн-. Са. 6,5833 Kg<+3, 5834, Na + К 60, 0592;. С В 113, 27,16

$ОС1,8846, НСО 0,0427; общая соленость 185,4248.

25 После введения в исходный буровой раствор воздушно-сухой КМЦ-500 в количестве 0,5 вес.Ф параметры раствора становятся: Т1м = 6,5 с у =

1,22 г/см1, СНС 1/10 = 15/33 мг/см, ЗО В 10 см,к 1,5 мм.

979483

Пример 2. После введения в исходный буровой раствор в количест" ве 0,5 вес.Ъ КМЦ-500, но предварительно гидрофобизированной дизельным топливом при соотношении КМЦ и дизельного топлива 1,0 : 1,0 в тече- 5 ние 15-20 мин при температуре окру кающей среды, параметры раствора становятся: Т = 6,5 с; з = 1,22 г/см

СНС 1/10=15/33 мг/см; В = 6 см к - 1,0 мм. 10

Пример 3; Осуществляют ана» логично. При соотношении КМЦ-500 и дизельного топлива 1,0 : 0,5, параметры раствора становятся: T 6,5 с; ф = 1,22 r/ñì СНС 1/10=15/33 мг/см 15

В = 8 см К = 1,2 мм.

Пример 4. Осуществляют ана.логично. При соотношении КМЦ-500 и дизельного топлива 1,0 : 1,5 параметры раствора становятся: Т ©д= 7,0 с;20

1,205 г/см СНС 1/10

18/39 мг/см ; В = 6 см К = 1,0 мм.

Пример 5. После введения B исходный буровой раствор воздушносухой КИЦ 500 в количестве 0,8 вес.Ъ 25 параметры раствора становятся:

Т к,= 5,5 с; g = 1,22 г/см", СНС 1/10р

О/3 мг/см, 8 = 6 см; К = 1,0 мм.

Полученные результаты доказывают возможность применения предпагаемого 3П способа химической обработки буровых промывочных растворов в целях повышения качества раствора за счет эффективного снижения водоотдачи в ус». ловиях полиминеральной и хлоркальцие- З5 вой агрессии. Так, новый способ в

3,3 раза (пример 2) снижает водоотдачу исходного бурового раствора, в то время, как введение воэдушносухой КМЦ, при той же .концентрации. н в тех же условиях, снижает водоотдачу исходного бурового раствора в

2 раза (пример 1).

Наряду с этим, высокая эффективность нового способа доказана и тем, что для снижения водоотдачи исходного бурового раствора до .

6 см непосредственным вводом возЯ душно-сухой КМЦ (пример 3) расход

КИЦ увеличивается в 1,5 раза в сравнении с предлагаемым способом (примеры 2 и 4).

Осуществление нового способа достигается также применением в качестве смачивателя поверхности КМЦ нефти, отработанного дизельного масла и других продуктов переработки нефти, которые имеются всегда на буровой в большем количестве.

Выявлено, что эффективному снижению водоотдачи соответствует соотношение 1,0:1,0, при котором достигается полное смачивание, т.е. гидрофобиэация поверхности КИЦ нефтью или продуктами переработки нефти ° Однако уменьшенное содержание нефти или продуктов переработки нефти в соотношении по сравнению с КМЦ примера 3 не приводит к желаемому результату вследствие присутствия значительного количества несмоченной нефтью или продуктами переработки нефти

КМЦ, а в повышенном .содержании нефти

I или продуктов переработки нефти в соотношении по сравнению с KNg (пример 4) для достижения указанной цели, Ъ.е. снижения водоотдачи, нет никакой необходимости °

Таким образом, соотношение 1,0

1,0, при котором поверхность КИЦ полностью смачивается нефтью или продуктом переработки нефти без избыточного присутствия последней, и время смачивания 15-20 мин при температуре окружающей среды является рабочим вариантом предлагаемого способа.

В табл.1 - 3 представлены результаты по водоотдаче при 180-240 С глиt нистых буровых растворов, обработанных известным и предлагаемым способами.

979483

1 с- 1

:С1 О й

Х).а

1 Ф ):! н

О) ЮI Ф

I а

Еч) NI

I

I !

I

1

I

I

I

1.

I

I с

Ц х х

Ф ф о а х н

Ф н и

1

1

1 63 I а

1 в

I Н

1 Ю

0l

I Ф

1 Е

t хи нФ ф в

Ы. и х ох и Ф аф

Фо н 0, 1

1 1 1 1

1 ai

I 94 0,3

I аф l ййй 1

9 а

1 НО)

Al l н

)эх)и

1 ХН I ФЖ I ! ое!фу

l O) t mХ

11) И)М оо ъ ъ с 3 1 Ч) ой о

Ъ Ь % э t t

I I I 1

1 1 I Ф I

I I й(iá I

I I I ФЙф I

I 6I I а <б I

1 Н 1)б)М 1

1ИЫ!

> ои

Ех!

)аб)н

Эф)И

)НО)Ф а)me ох!фа

I1 Н1ХХ I

IA 1A с с

ФЧ ч1.о ф Ъ айо 01

Ф pcs

oo4 о и ч х х

0, О с ф н )б

0,хе х охххе е. фцфхо

Н I-l C <б.И Ж .и pz,фм абР и)с к и ай и

oeouoIo о ))а 1

61

hх )" -хф, а чае

I

1

1

1

I

I

1

I

1

1

I

+ ъ

a+ )! оах фх а а Ф йхй офх фнв оф

I ф

6$

1 Н

I u

1 О

t u

1 с i@ ах ох фа н н и Ф

l6 х а ф с.н о х фв

0О Х

О) 0 ф н нм б к и о-и ф) х о ° а аи о

>9 g

tt х о 63 ф н о ю а х

N 0l

))) н!

1

1 а-4

1 а ! о

I ф

1 Н иа

1 14

I

I

I

1

I

) фа%

1 3

I u

I с

I <6

1 Р

Ф

1 )4

1 О

1 О

I Ц

1 О

I Ф

1

Р) 6l ЦЭ СЯ \p CV Ч> CV

О ОО ОО ооо со со в (), ее .ъ)

1 - i rVЕЧ СЧCVСЧ о coo to

CV . ч-< С Ъ (Ч л л

1 (Ч

t

1

I

1

1

1 !

1

1 о ф 4 )

1

I

1

I

1

1 о ъ

Ю

1

I

1

1 1

I

I

I I

I

1

1 I, и ео й) 1 и 1

Х Ф 1

О,а оо ф )

° с

gtA ) (Ч ф с

go 1

1 О ф И

X I фХ8 1 х ах и

I

I

979483 1 (Ч !

1, 1 (I !

I о!

%

1 М

О 01

3 и а 63

I O а

IL М е м

Э п ам ао!

Ч <Ч (Ч 4 Ч СЧ (Ч

I а с

9 !б мм

61 63 а 01

> о мао е х< ам

9 01

5о эо

Е М Cl (Ч

С> с оо

Ф В Р (Ч СЧ

C)

СЧ

1 900

I Э Э

I а 9

I L 0!

1, I

I

I оо ло . о с ъ с с . °

О . 1СЧ Ч О CFI LD 1 т.4

I М

t o

l Э

l 01

Э оо оо

Ъ % с

О Вt «0

СЧ СЧ л о

%.4

СЧ

1 I

1 AC а 0I

1 !»

1 I

1 00 ! д0 1

I ! v

l Э

1 l4

1 И

1 М

1

1

1

I

I г4

1 а о и о

Ф 1 ау

Оф о о,o о

М + а о СЧ

III +

9 м

v о и о

1 01

1 М%

1 1

I 1 I IL

1or

1 t 3 й

I ае

1 1 901

1 I а

t мо

I v I 9r

Ф 1 М

1„1ОЮ!

Э!ом

I t= V

1 О.!

l O I!!4!и 2 "..

l 1 М Х ох

lОЭ

X m

1 аО

1 I 9 а м

1 о! 1=(1

1 ом м

О1:

4мф а-жм

О 0 !

0 ° !Я g мора с а амо-ох а а --t0 эи r

gl ц сч а

ЭО

Х 03 ро

A (В tll а с м оо о о

53 ц

+М.+, 1 а! м! б dP

Ф и Иа-4

a9 ао ом о

01 М ф.!" ме м31 о.д о а !б

Э Ц !б ь Э а> аоа

v м

00 I0 dO Ilj

О00 Ооъ

01tH 0!

О с С %01 ясч ас> н

» ж д+ я+в

+ А

Ц м.4 э

v а (ч о

0I + м

f6 R,3 а а

Ф <б ом

0! ао м

>Э

М+ф}

С>

М

СЧ

СЧ

1 !

979483

1О!

1

1

I

%

1 Ы ох

3 L ае е и но и е llj а, н до

Ф I алло

> но (-ф Щ с

Фны п,и х е о х

5 am еео г на, ЮЮЮ

Р1 С ) M

<Ч СЧ CV

ЮЮ

ЕЮ ч-! CV

ЮЮ

% ° Т

СМ сЧ

1 !

I

1

1

1 I

1 1

1 1

1 1 ! 1 ! Ю)

1!,o

1 е I

1 !,1

1 I ! н! ,о, о! о, о, 1 I

1 I

1 1

1 1

I (I I

I I

ЛЛЮ с

H IA Ю

I В Ю с с с Ф 1О C

Ю Ю с с сР 3

ЮЮ с С

Ol с-1 (Ч . воь — ч

М ло

СЧ л

Ю (Ч л

МЮ л

Ю с

СЧ

C) М

СЧ

М (4! Щ

le н ! o ! о ! o

I

1

I а t6

О Н !!3 х нв. од

lIj 1 а:» о о ф г4 ю+ а с а о

Р\ н йй и е

0 гъ 1

rd I

1 1 х! ц1

10 I

I а3 I!

Я-

I

I

I

1 4

I 1 Ф ох! ае

3 Е 1 1:! а х 1 на,!

Х 1 I ен! н м х

I и 1ае

Е I П!»

Н I ох!

ЕХ!

n,e l I

ФР31O

Н I Е

8 1 3

I !

I

1

1

I

I

I

I

I

I

1

1

I. с ол с ) с

° с((D

° ю<ч х ю О ъ еЯфg g по хх а ое 1ахeо

PIltlgН4ХХ ееЙд о -,хЕд

gI Ц «с а, и ч х х (3 н

g pp xo о! оое

Qlаехх2 о е х 14 п41 е п,ех00оа

III о 1 | 5 а а

+ + М а н

% % х а3 ап3 м оо оде еа ю1:а ,Х

„1 nl а а3 ох

lO! C

:Осю Ою е аа moe о- о-. а е а, w тч

III+ М+ + 979483

Составитель A.Áàëóåâà

Техред Л.Пекарь Корректор A. Гриценко

Редактор М. Келемеш

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9278/8

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

Указанные результаты доказывают наличие положительного эффекта в предлагаемом способе обработки бурового раствора перед известным. Так, если при испытании глинистого бурового раствора, обработанного известным способом при 230-240 С, водоотдача находится в интервале 4,7-7 см, то во3 доотдача бурового раствора, обработанного предлагаемым способом при испытании в интервале 230-240 С, 10 составляет 3-6 GM (табл.3).

Для снижения водоотдачи глинистого бурового раствора, обработанного известным способом, до 15 см при

180 С (табл.1 ., раствор 5) расход 15

КИЦ увеличивается на 10% в сравнении с предлагаемым способом (табл.1, :раствор 1).Анализ данных, приведенных в табл.2,показывает,что ддя снижения водоотдачи глинистого бурового 20» раствора, обработанного известным способом до 22 см при температуре испытания 240 С (табл.2, раствор 6) расход КМЦ увеличивается на 20В по сравнению с предлагаемям способом (табл.2, раствор 2 ).

Применение предлагаемого способа в промысловых условиях, основанного на гидрофобизации поверхности КМЦ нефтью или продуктами переработки нефти, способствует предотвращению комкования КМЦ и за счет практически полного его растворения в условиях полиминеральной и хлоркальциевой агрессии создает экономию дорогостоящего и дефицитного реагента, а также дает воэможность применения в качестве смачивателя поверхности КМЦ отработанных дизельных масел.

Простота в применении по сравнению с существующими способами, надеж ность в работе делают возможным повсеместное применение предлагаемого способа при проводке глубоких скважин. Зкономический эффект от внедрения способа обработки бурового раствора на одной скважине составляет 3,5(4,0 тыс.руб.

Формула изобретения

Способ обработки глинистого бурового раствора путем введения карбоксиметилцеллюлозы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения водоотдачи в условиях полиминеральной и хлоркальциевой агрессии, перед введением в раствор карбоксиметилцеллюлозу гидрофобиэируют нефтью или дизельным топливом при соотношении

1,0 : 1,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. М., "Недра", 1977, с.114-118, .2. Авторское свидетельство СССР

Р 697550, кл. С 09 К 7/02, 1977 (прототип).