EA037804B1 - Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits - Google Patents

Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits Download PDF

Info

Publication number
EA037804B1
EA037804B1 EA201900381A EA201900381A EA037804B1 EA 037804 B1 EA037804 B1 EA 037804B1 EA 201900381 A EA201900381 A EA 201900381A EA 201900381 A EA201900381 A EA 201900381A EA 037804 B1 EA037804 B1 EA 037804B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
drilling
inhibitor
clay
water
xanthan
Prior art date
Application number
EA201900381A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201900381A1 (en
Inventor
Антон Валерьевич Серебренников
Пётр Петрович Повжик
Дмитрий Валерьевич Порошин
Инна Владимировна Добродеева
Филипп Вячеславович Дегтярёв
Original Assignee
Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" filed Critical Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть"
Priority to EA201900381A priority Critical patent/EA037804B1/en
Publication of EA201900381A1 publication Critical patent/EA201900381A1/en
Publication of EA037804B1 publication Critical patent/EA037804B1/en

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

The invention relates to oil and gas industry, in particular to biopolymer clayless drilling muds intended to inhibit highly colloidal clay rocks during drilling. Substance of the invention: inhibiting drilling mud includes polyanionic cellulose of low viscosity, xanthan type biopolymer, Polyekol organic clay inhibitor, mineral clay inhibitor - potassium chloride, mud heaver in the form of chalk and dolomite, bactericide, pH regulator, defoamer, and water with the following ratio of components, wt.%: polyanionic cellulose of low viscosity - 0.4-0.8; xanthan type biopolymer - 0.17-0.30; Polyecol inhibitor - 1.4-2.5; potassium chloride inhibitor - 0.7-1.6; chalk - 5-14; dolomite - 5-14; bactericide - 0.04-0.09; pH regulator - 0.03-0.05; defoamer - 0.03-0.05; water - the balance. The technical result consists in improved technological parameters, minimized drilling problems, and the prevented deformational instability of wellbore when drilling rocks represented by highly colloidal clay deposits.

Description

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли (бурению нефтяных и газовых скважин), а именно к биополимерным безглинистым буровым растворам, предназначенным для ингибирования высококоллоидальных глинистых пород во время их бурения. Данный раствор идеально подходит для бурения скважин в активных глинистых породах в различных гидрогеологических условиях.The invention relates to the oil and gas industry (drilling oil and gas wells), namely to biopolymer clayless drilling fluids designed to inhibit highly colloidal clay rocks during drilling. This solution is ideal for drilling wells in active clay formations in various hydrogeological conditions.

Известен буровой раствор без твердой фазы с повышенными ингибирующими свойствами [1], содержащий понизитель фильтрации - карбоксиметилцеллюлозу, ингибирующую и утяжеляющую добавку хлористый натрий NaCl, структурообразователь - ксантановый биополимер Kem X, смазочные добавки биолуб LVL и глитал, при этом в качестве ингибирующей и утяжеляющей добавки используются углекислый калий K2CO3 и полигликоли - гликойл.Known drilling mud without a solid phase with increased inhibitory properties [1], containing a filtration reducer - carboxymethyl cellulose, an inhibiting and weighting additive sodium chloride NaCl, a structurant - a xanthan biopolymer Kem X, lubricating additives biolub LVL and glital, while as an inhibiting and weighting additive potassium carbonate K2CO3 and polyglycols - glycoil are used.

Недостатками данного технического решения являются низкая солестойкость за счет использования карбоксиметилцеллюлозы; отсутствие надежного бактерицида, что приводит к быстрой биодеструкции полимеров, содержащихся в буровом растворе, и нарушению его технологических характеристик.The disadvantages of this technical solution are low salt resistance due to the use of carboxymethyl cellulose; the absence of a reliable bactericide, which leads to the rapid biodegradation of the polymers contained in the drilling fluid and the violation of its technological characteristics.

Известен безглинистый высокоингибированный буровой раствор [2], содержащий полианиновую целлюлозу, хлористый калий, метилсиликат калия, ацетат калия, пеногаситель, мраморную крошку, ксантановый биополимер, органическую ингибирующую добавку ФК-2000 Плюс М и воду.Known clayless highly inhibited drilling mud [2] containing polyanine cellulose, potassium chloride, potassium methyl silicate, potassium acetate, antifoam, marble chips, xanthan biopolymer, organic inhibiting additive FK-2000 Plus M and water.

Недостатком этого бурового раствора является то, что он не стоек к воздействию минерализованных вод, содержащих ионы щелочно-земельных металлов. Наличие водорастворимой соли кремневой кислоты в буровом растворе будет приводить к выпадению осадков в виде силикатов щелочноземельных металлов и нарушению баланса ионов, что в конечном счете приведет к нестабильности характеристик бурового раствора.The disadvantage of this drilling fluid is that it is not resistant to mineralized waters containing alkaline earth metal ions. The presence of a water-soluble silicic acid salt in the drilling fluid will lead to precipitation in the form of alkaline earth metal silicates and imbalance of ions, which will ultimately lead to instability in the characteristics of the drilling fluid.

Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому изобретению является биополимерный буровой раствор СБК-UNI-DRILL-PRO (HARD) [3], содержащий полианионную целлюлозу низкой степени вязкости, полианионную целлюлозу высокой степени вязкости, биополимер ксантанового типа, смазочную добавку в виде продукта жирных кислот триглицеридов с числом углеродных атомов от 14 до 24, соли щелочных и/или щелочно-земельных металлов KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2, бишофит; ингибитор реагент гликойл, бактерицид, разнофракционный утяжелитель - сернокислый барий, гидроксид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: полианионная целлюлоза низкой степени вязкости (степень замещения 0,9, динамическая вязкость <100 мПа-с - по методу Брукфильда) - 0,21,5; полианионная целлюлоза высокой степени вязкости (степень замещения 0,9, динамическая вязкость >1000 мПа-с - по методу Брукфильда) - 0,2-1,5; биополимер ксантанового типа - 0,1-0,6; смазочная добавка - 0,07-3,5; соли щелочных и/или щелочно-земельных металлов KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2, бишофит 3,0-40,0; гидроксид натрия - 0,1-0,6; ингибитор реагент гликойл - 0,5-1,0; бактерицид - 0,01-0,2; разнофракционный утяжелитель - сернокислый барий - до 80; вода - остальное.The closest in technological essence to the claimed invention is a biopolymer drilling mud SBK-UNI-DRILL-PRO (HARD) [3] containing polyanionic cellulose of low viscosity, polyanionic cellulose of high viscosity, xanthan type biopolymer, lubricant additive in the form of a fatty acid product triglycerides with a number of carbon atoms from 14 to 24, salts of alkali and / or alkaline earth metals KCl, NaCl, CaCl 2 , MgCl 2 , bischofite; inhibitor reagent glycoil, bactericide, multi-fraction weighting agent - barium sulfate, sodium hydroxide and water at the following ratio of components, wt%: low viscosity polyanionic cellulose (degree of substitution 0.9, dynamic viscosity <100 mPa-s - according to Brookfield method) - 0.21.5; polyanionic cellulose of high viscosity (degree of substitution 0.9, dynamic viscosity> 1000 mPa-s - according to the Brookfield method) - 0.2-1.5; xanthan type biopolymer - 0.1-0.6; lubricating additive - 0.07-3.5; salts of alkali and / or alkaline earth metals KCl, NaCl, CaCl 2 , MgCl 2 , bischofite 3.0-40.0; sodium hydroxide - 0.1-0.6; inhibitor reagent glycoil - 0.5-1.0; bactericide - 0.01-0.2; multi-fraction weighting agent - barium sulfate - up to 80; water is the rest.

Однако данный буровой раствор имеет изначально высокие реологические характеристики (условная вязкость, пластическая вязкость, статическое напряжение сдвига, динамическое напряжение сдвига), что приведет к резкому росту реологических характеристик при бурении высокоактивных глин.However, this drilling fluid has initially high rheological characteristics (conditional viscosity, plastic viscosity, static shear stress, dynamic shear stress), which will lead to a sharp increase in rheological characteristics when drilling highly active clays.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение технологических показателей, минимизация осложнений и предупреждение деформационной неустойчивости ствола скважины при бурении горных пород, представленных высококоллоидальными глинистыми отложениями с прослоями песчаников и алевролитов за счет улучшения ингибирующих, крепящих свойств бурового раствора на водной основе при одновременном снижении сальникообразования.The task to be solved by the invention is to improve technological parameters, minimize complications and prevent deformation instability of the wellbore when drilling rocks, represented by highly colloidal clay deposits with interlayers of sandstones and siltstones by improving the inhibiting, anchorage properties of the water-based drilling mud, while reducing omentum formation.

Поставленная задача решается за счет того, что ингибирующий буровой раствор для бурения высококоллоидальных глинистых отложений, включающий полианионную целлюлозу низкой степени вязкости, биополимер ксантанового типа, органический ингибитор глин реагент гликолевого ряда, утяжелитель, бактерицид, регулятор рН и воду, согласно изобретению дополнительно содержит пеногаситель и минеральный ингибитор глин хлорид калия, в качестве реагента гликолевого ряда используется полиэколь, а в качестве утяжелителя используется мел и доломит при следующем соотношении компонентов, мас.%: полианионная целлюлоза низкой вязкости - 0,4-0,8; биополимер ксантанового типа -0,17-0,30; ингибитор полиэколь - 1,4-2,5; ингибитор хлорид калия - 0,7-1,6; мел - 5-14; доломит - 5-14; бактерицид 0,04-0,09; регулятор рН - 0,03-0,05; пеногаситель - 0,03-0,05; вода - остальное.The problem is solved due to the fact that the inhibiting drilling mud for drilling highly colloidal clay deposits, including low viscosity polyanionic cellulose, xanthan type biopolymer, organic clay inhibitor, glycol reagent, weighting agent, bactericide, pH regulator and water, according to the invention additionally contains an antifoam and mineral clay inhibitor potassium chloride, polyecol is used as a reagent of the glycol series, and chalk and dolomite are used as a weighting agent with the following ratio of components, wt%: low viscosity polyanionic cellulose - 0.4-0.8; xanthan type biopolymer -0.17-0.30; polyekol inhibitor - 1.4-2.5; potassium chloride inhibitor - 0.7-1.6; chalk - 5-14; dolomite - 5-14; bactericide 0.04-0.09; pH regulator - 0.03-0.05; antifoam agent - 0.03-0.05; water is the rest.

Кроме этого, в качестве вышеуказанного биополимера ксантанового типа, играющего роль регулятора реологических свойств, может быть использован любой полисахарид на основе ксантана, например различные марки ксантановой камеди, полученной в результате воздействия бактерий на углеводы, имеющие молекулярную массу приблизительно 5000000 и пластическую вязкость 1% раствора в 1% растворе KCl 1300-1600 сП, в частности гаммаксан (ТУ 2458-010-82330939-1009 ГК Миррико), MHF80PLUS (Zibo Hailan Chemical Co., Ltd.).In addition, any xanthan-based polysaccharide can be used as the aforementioned xanthan-type biopolymer playing the role of a rheological property regulator, for example, various brands of xanthan gum obtained as a result of the action of bacteria on carbohydrates having a molecular weight of about 5,000,000 and a plastic viscosity of a 1% solution. in 1% KCl solution 1300-1600 cP, in particular gammaxan (TU 2458-010-82330939-1009 Mirrico GK), MHF80PLUS (Zibo Hailan Chemical Co., Ltd.).

Помимо этого в качестве вышеуказанного регулятора рН может быть использован гидроксид калия.In addition, potassium hydroxide can be used as the above-mentioned pH adjuster.

Для предотвращения биоразложения полимеров, входящих в состав бурового раствора, используется бактерицид, например Proxel TN (Code 75216).To prevent biodegradation of the polymers in the drilling fluid, a bactericide is used, such as Proxel TN (Code 75216).

Используемые в вышеуказанном буровом растворе полианионные целлюлозы низкой вязкости имеют эффективную вязкость не более 40 мПа-с, например Оснопак Н-O (ТУ 2231-011-63121839-2010The low viscosity polyanionic celluloses used in the above drilling fluid have an effective viscosity of no more than 40 mPa-s, for example Osnopak N-O (TU 2231-011-63121839-2010

- 1 037804- 1 037804

ГК Миррико), ХимПАК марки Н (ТУ 2458-005-14023401-2011 ООО Химпром).Mirriko GC), KhimPAK brand N (TU 2458-005-14023401-2011 Khimprom LLC).

Хлорид калия (ТУ BY 600122610.021-2011) выполняет функцию минерального ингибитора набухания глинистых сланцев.Potassium chloride (TU BY 600122610.021-2011) acts as a mineral inhibitor of the swelling of shale.

Мел (ТУ BY590118065.034-2017) и доломит (ГОСТ 14050-93) выполняют функции утяжелителей и коркообразователей в буровом растворе.Chalk (TU BY590118065.034-2017) and dolomite (GOST 14050-93) perform the functions of weighting agents and crushers in the drilling fluid.

Функцию органического ингибитора глин выполняет реагент гликолевого ряда - полиэколь (ТУ BY 2458-021-97457491-2010).The function of an organic clay inhibitor is performed by a glycol reagent - polyekol (TU BY 2458-021-97457491-2010).

Для предотвращения пенообразования, а следовательно, и ухудшения технологических характеристик используется пеногаситель, например Пента-461 (ТУ 2257-040-40245042-2002 ООО Пента-91).To prevent foaming, and consequently, deterioration of technological characteristics, an antifoam agent is used, for example, Penta-461 (TU 2257-040-40245042-2002 LLC Penta-91).

В заявляемом ингибирующем буровом растворе подобрано соотношение реагентов, обеспечивающее оптимальные ингибирующие свойства, сохраняя при этом остальные технологические параметры на необходимом уровне.In the inventive inhibiting drilling fluid, the ratio of reagents is selected, which provides optimal inhibiting properties, while maintaining the remaining technological parameters at the required level.

Достижение технического результата обеспечивается комплексным воздействием всех компонентов, входящих в состав заявляемого ингибирующего бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов.Achievement of the technical result is ensured by the complex effect of all components that make up the claimed inhibitory drilling mud for opening productive formations.

Изобретение поясняется графиками, где на фиг. 1 изображен график линейного расширения двух исследуемых и контрольного растворов во времени; на фиг. 2 - динамика капиллярного впитывания исследуемых жидкостей глинистыми образцами.The invention is illustrated by graphs, where in FIG. 1 shows a graph of linear expansion of two test and control solutions in time; in fig. 2 - dynamics of capillary absorption of the studied liquids by clay samples.

Технология приготовления в лабораторных условиях заявляемого ингибирующего бурового раствора для бурения высококоллоидальных глинистых отложений показана на следующих примерах.The technology of preparation in laboratory conditions of the inventive inhibitory drilling mud for drilling highly colloidal clay deposits is shown in the following examples.

Пример 1. Для приготовления 1000 мл раствора плотностью 1,10 г/см3 в 500 мл воды при перемешивании добавляется 0,6 г бактерицида. Далее при интенсивном перемешивании вводится 2,5 г ксантановой камеди, время диспергирования 20 мин. В полученную суспензию добавляется 0,5 г гидроксида калия (ГОСТ 9285-78). Через 5 мин осуществляется ввод полианионной целлюлозы низкой вязкости оснопак Н-О 6 г, время диспергирования 15 мин. Вводится минеральный ингибитор глин хлорид калия в количестве 10 г. Далее производится ввод мела 70 г и доломита 70 г, время диспергирования 15 мин. Осуществляется ввод ингибитора полиэколь 20 г. Вводится расчетное количество пеногасителя пента461 0,4 г. После введения всех компонентов общий объём доводится водой до 1000 мл, затем приготовленный буровой раствор перемешивают 20 мин.Example 1. To prepare 1000 ml of a solution with a density of 1.10 g / cm 3 in 500 ml of water, 0.6 g of a bactericide is added with stirring. Then, with vigorous stirring, 2.5 g of xanthan gum is introduced, the dispersion time is 20 minutes. 0.5 g of potassium hydroxide (GOST 9285-78) is added to the resulting suspension. After 5 min, low viscosity polyanionic cellulose, osnopak H-O 6 g, is introduced, the dispersion time is 15 min. A mineral clay inhibitor, potassium chloride, is introduced in an amount of 10 g. Then, 70 g of chalk and 70 g of dolomite are added, the dispersion time is 15 minutes. The inhibitor polyekol 20 is injected. The calculated amount of antifoam penta461 is introduced. 0.4 g. After the introduction of all components, the total volume is brought to 1000 ml with water, then the prepared drilling fluid is stirred for 20 minutes.

Пример 2. Для приготовления 1000 мл раствора плотностью 1,18 г/см3 в 500 мл воды при перемешивании добавляется 0,6 г бактерицида. Далее при интенсивном перемешивании вводится 2,5 г ксантановой камеди, время диспергирования 20 мин. В полученную суспензию добавляется 0,5 г гидроксида калия. Через 5 мин осуществляется ввод полианионной целлюлозы низкой вязкости оснопак Н-О 6 г, время диспергирования 15 мин. Вводится минеральный ингибитор глин хлорид калия в количестве 10 г. Далее производится ввод мела 140 г и доломита 140 г, время диспергирования 15 мин. Осуществляется ввод ингибитора полиэколь 20 г. Вводится расчетное количество пеногасителя пента-461 0,4 г. После введения всех компонентов общий объём доводится водой до 1000 мл, затем приготовленный буровой раствор перемешивают 20 мин.Example 2. To prepare 1000 ml of a solution with a density of 1.18 g / cm 3 in 500 ml of water, 0.6 g of a bactericide is added with stirring. Then, with vigorous stirring, 2.5 g of xanthan gum is introduced, the dispersion time is 20 minutes. 0.5 g of potassium hydroxide is added to the resulting suspension. After 5 min, low viscosity polyanionic cellulose, osnopak H-O 6 g, is introduced, the dispersion time is 15 min. A mineral clay inhibitor, potassium chloride, is introduced in an amount of 10 g. Then, 140 g of chalk and 140 g of dolomite are added, the dispersion time is 15 minutes. The inhibitor polyekol 20 is injected. The calculated amount of antifoam penta-461 is introduced, 0.4 g. After the introduction of all components, the total volume is brought to 1000 ml with water, then the prepared drilling fluid is stirred for 20 minutes.

Оценка основных технологических параметров исследуемых растворов проводилась с помощью стандартных приборов и методик (Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. М.: Недра, 1979; API Recommended practice 13B-1 Fifth Edition/ISO 10414-1:2017).The assessment of the main technological parameters of the studied fluids was carried out using standard instruments and techniques (Ryazanov Ya.A. Handbook of drilling fluids. M .: Nedra, 1979; API Recommended practice 13B-1 Fifth Edition / ISO 10414-1: 2017).

В лабораторных условиях анализировали следующие показатели свойств буровых растворов: плотность (ρ, г/см3) измерялась на рычажных весах фирмы OFITE;The following indicators of the properties of drilling fluids were analyzed under laboratory conditions: density (ρ, g / cm 3 ) was measured on an OFITE beam balance;

условная вязкость (УВ, с/500 мл) измерялась при помощи ВБР-2;conditional viscosity (HC, s / 500 ml) was measured using VBR-2;

показатель фильтрации (ПФ, см3 при перепаде давления 0,1 МПа) измеряли на фильтр-прессе фирмы OFITE;the filtration index (PF, cm 3 at a pressure drop of 0.1 MPa) was measured on an OFITE filter press;

реологические свойства - пластическую вязкость (PV, мПа-с), динамическое напряжение сдвига (YP, дПа) и параметр Gel через 10 с и 10 мин (Gel10/10, фунт/100 фут2) замеряли на ротационном 8скоростном вискозиметре фирмы OFITE;rheological properties - plastic viscosity (PV, mPa-s), dynamic shear stress (YP, dPa) and Gel parameter after 10 s and 10 min (Gel 10/10 , lb / 100 ft 2 ) were measured on an OFITE rotary 8-speed viscometer;

водородный показатель (рН) замеряли на приборе Mettler Toledo.pH (pH) was measured on a Mettler Toledo instrument.

В табл. 1 приведены сведения о технологических параметрах двух исследованных растворов.Table 1 shows information about the technological parameters of the two investigated solutions.

Таблица 1Table 1

№ п/п P / p No. р, г/см3 p, g / cm 3 ув, с/500 мл uv, s / 500 ml ПФ, см3/30мин при 0,1 МПаPF, cm 3 / 30min at 0.1 MPa Gel! о/ю, фунт/ЮОфут2 Gel! o / u, lb / YuOft 2 PV, мПа с PV, mPa s YP, дПа YP, dPa рн ph 1 one 1,10 1.10 35 35 3,8 3.8 4/7 4/7 13 13 17 17 11,3 11.3 2 2 1,18 1.18 51 51 3,2 3.2 6/11 6/11 23 23 21,9 21.9 11,15 11.15

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что заявляемый раствор имеет относительно низкие значения показателя фильтрации при перепаде давления 0,1 МПа, т.е. образует достаточно прочную полимерную корку. Буровой раствор имеет высокое значение рН, что создает благоприятную среду для работы компонентов раствора и предотвращает его биологическую деструкцию. Способность раствора при определенной скорости сдвига приобретать свойства вязкоупругого тела обеспечивает хорошую очистку ствола скважины от выбуренной породы, а невысокие значения пластической вязкости обеспеThe data given in table. 1 show that the inventive solution has relatively low values of the filtration index at a pressure drop of 0.1 MPa, i.e. forms a sufficiently strong polymer crust. The drilling mud has a high pH value, which creates a favorable environment for the operation of the mud components and prevents its biological degradation. The ability of the solution at a certain shear rate to acquire the properties of a viscoelastic body provides good cleaning of the wellbore from cuttings, and low values of plastic viscosity provide

- 2 037804 чивают хорошую очистку бурового раствора от шлама на поверхности.- 2 037804 provide good cleaning of drilling mud from cuttings on the surface.

Относительную ингибирующую способность предлагаемой системы бурового раствора оценивали при помощи прибора определения набухания глин в динамических условиях - тестере линейного расширения Dynamic Linear Swellmeter OFITE. В качестве модели глинистой породы использовались образцы бентонита марки ПБМВ (влажность 8-10%), спрессованные при 6000 psi. Мерой ингибирующих свойств раствора является изменение высоты образца за время. Данные исследований представлены в табл. 2 и на фиг. 1.The relative inhibiting ability of the proposed system of drilling mud was evaluated using a device for determining the swelling of clay in dynamic conditions - a tester of linear expansion Dynamic Linear Swellmeter OFITE. Samples of bentonite grade PBMV (moisture content 8-10%) compressed at 6000 psi were used as a clay rock model. A measure of the inhibiting properties of a solution is the change in the height of the sample over time. Research data are presented in table. 2 and in FIG. one.

Таблица 2table 2

Раствор Solution Изменение высоты образца, % Change in sample height,% Контроль (дистиллированная вода) Control (distilled water) 81,04 81.04 Раствор №1 Solution No. 1 34,3 34.3 Раствор №2 Solution No. 2 39,6 39.6

Также проводили определение межфазного натяжения на тензиометре автоматическом K100 KRUSS (Kruss GmbH, Germany). В качестве испытуемых жидкостей в данной методике использовался фильтрат предлагаемого бурового раствора, а в качестве контрольных образцов использовались вода пресная и 3% р-р хлорида калия. В качестве образца материала использовался бентонит марки ПБМВ.The interfacial tension was also determined using an automatic tensiometer K100 KRUSS (Kruss GmbH, Germany). The filtrate of the proposed drilling mud was used as the test liquids in this technique, and fresh water and 3% solution of potassium chloride were used as control samples. PBMV bentonite was used as a material sample.

Результаты, полученные на тензиометре, представлены в виде графиков на фиг. 2, гдеTensiometer results are plotted in FIG. 2, where

- пресная вода,- fresh water,

- пресная вода после пропитки 0,5 мл 3% р-ра хлорида калия;- fresh water after impregnation with 0.5 ml of 3% potassium chloride solution;

- пресная вода после пропитки 0,5 мл фильтрата исследуемого раствора;- fresh water after impregnation with 0.5 ml of the test solution filtrate;

- 3% р-р хлорида калия;- 3% solution of potassium chloride;

- фильтрат исследуемого раствора.- filtrate of the test solution.

Анализ полученных данных показал, что во время пропитки фильтрат, содержащий хлорид калия и полиэколь (исследуемый раствор), проникает в пространство между пластинками образца шлама и не набухает (фиг. 2, график 5), тем самым гидрофобизирует породу;Analysis of the data obtained showed that during the impregnation, the filtrate containing potassium chloride and polyecol (test solution) penetrates into the space between the plates of the sludge sample and does not swell (Fig. 2, graph 5), thereby hydrophobizing the rock;

вода быстро набухает и не может пройти через образец шлама, т.е. делает образец более гидрофильным (фиг. 2, график 1);the water swells quickly and cannot pass through the sludge sample, i.e. makes the sample more hydrophilic (Fig. 2, graph 1);

раствор, содержащий хлорид калия, занимает среднее положение между водой и фильтратом, содержащим полиэколь (фиг. 2, график 4), происходит частичная гидрофобизация поверхности образца.the solution containing potassium chloride occupies an intermediate position between water and the filtrate containing polyecol (Fig. 2, graph 4), partial hydrophobization of the sample surface occurs.

Динамика набухания при прохождении жидкостей находится в такой же зависимости:The swelling dynamics during the passage of liquids is in the same relationship:

при прохождении воды процесс набухания происходит моментально;when water passes, the swelling process occurs instantly;

скорость прохождения фильтрата исследуемого раствора составляет 80 с - процесс набухания отсутствует;the rate of passage of the filtrate of the test solution is 80 s - there is no swelling process;

скорость прохождения раствора хлорида калия 220 с, т.е. скорость существенно замедляется, идёт постепенный процесс набухания глины.the rate of passage of the potassium chloride solution is 220 s, the speed slows down significantly, there is a gradual process of clay swelling.

Согласно результатам тестирования фильтрат предлагаемого ингибирующего бурового раствора за счет наличия в составе органического ингибитора гликолевого ряда - полиэколя меняет характер капиллярного смачивания между частичками глины в породе, следовательно, понижается активность водной фазы, образует гидрофобный слой на глине, предотвращает осмотическое набухание.According to the test results, the filtrate of the proposed inhibiting drilling fluid, due to the presence of an organic inhibitor of the glycol series - polycol, changes the character of capillary wetting between clay particles in the rock, therefore, the activity of the aqueous phase decreases, forms a hydrophobic layer on the clay, and prevents osmotic swelling.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Предлагаемый ингибирующий буровой раствор был применен при бурении надсолевой части ряда скважин Припятского прогиба. Для надсолевой части Припятского прогиба характерно чередование высококоллоидальных глинистых отложений с песками, песчаниками, алевролитами и известняком. Далее в табл. 3 представлены скважины, интервалы проведения работ и геологическая характеристика разбуриваемых пород.The proposed inhibiting drilling mud was used while drilling the post-salt part of a number of wells in the Pripyat trough. The post-salt part of the Pripyat trough is characterized by alternation of highly colloidal clay deposits with sands, sandstones, siltstones, and limestone. Further in table. 3 shows wells, work intervals and geological characteristics of the drilled rocks.

- 3 037804- 3 037804

Таблица 3Table 3

№ п/п P / p No. Скважина Well Интервал проведения работ, м Work interval, m Геологическая характеристика разреза Geological characteristics of the section 1 one 2 2 3 3 4 four 1 one 114п Мармовичская 114p Marmovichskaya 225-775 225-775 Разрез представлен чередованием глин, песчаников, алевролитов и мергелей The section is represented by alternating clays, sandstones, siltstones and marls. 2 3 2 3 332 Речицкая 223 Речицкая 332 Rechitskaya 223 Rechitskaya 205-690 215-1455 205-690 215-1455 Разрез представлен чередованием глин, песков и песчаников, а также вкраплениями доломита глинистого и мергелей Разрез представлен чередованием глин, песков и песчаников с вкраплениями доломита и известняка The section is represented by alternating clays, sands and sandstones, as well as interspersed with clayey dolomite and marls. The section is represented by alternating clays, sands and sandstones interspersed with dolomite and limestone. 4 four 219 Речицкая 219 Rechitskaya 205-655 205-655 Разрез представлен чередованием глин, песков и песчаников The section is represented by alternating clays, sands and sandstones. 5 five 4In Некрасовская 4In Nekrasovskaya 290-3050 290-3050 Разрез представлен чередованием глин, алевролитов, глинистых известняков с вкраплениями доломита и мергеля доломитового The section is represented by alternating clays, siltstones, clayey limestones interspersed with dolomite and dolomite marl.

В табл. 4 представлено время бурения данных интервалов, а также ускорение бурения по сравнению с близлежащими (базовыми) скважинами.Table 4 shows the drilling time of these intervals, as well as the acceleration of drilling compared to nearby (base) wells.

Таблица 4Table 4

№ п/п P / p No. Скважина Well Время, затраченное на бурение интервала, ч Time spent on drilling the interval, h Сокращение времени бурения по сравнению со средним временем бурения аналогичных интервалов на ближайших скважинах, ч Reduction of drilling time compared to the average drilling time of similar intervals in the nearest wells, h 1 one 114п Мармовичская 114p Marmovichskaya 114 114 15 fifteen 2 2 332 Речицкая 332 Rechitskaya 120 120 53 53 3 3 223 Речицкая 223 Rechitskaya 288 288 17 17 4 four 219 Речицкая 219 Rechitskaya 104 104 69 69 5 five 41 η Некрасовская 41 η Nekrasovskaya 1056 1056 324 324

Как видно из приведенных данных табл. 4, использование ингибирующего бурового раствора для бурения высококоллоидальных глинистых отложений позволяет сократить время, затрачиваемое на бурение интервала высокоактивных глин, за счет ускорения самого процесса бурения (влияние ингибирующих свойств бурового раствора), а также за счет сокращения времени, затрачиваемого на вспомогательные операции (чистка долота от сальников, разбавление бурового раствора, проработки и т.д.), что в результате повышает устойчивость ствола скважин.As can be seen from the given data table. 4, the use of an inhibiting drilling fluid for drilling highly colloidal shale deposits can reduce the time spent on drilling an interval of highly reactive clays by accelerating the drilling process itself (the effect of the inhibiting properties of the drilling fluid), as well as by reducing the time spent on auxiliary operations (cleaning the bit from oil seals, dilution of drilling mud, reaming, etc.), which as a result increases the stability of the wellbore.

Таким образом, при бурении горных пород, представленных высококоллоидальными глинистыми отложениями, достигается улучшение технологических показателей бурового раствора, минимизируются осложнения и предупреждается деформационная неустойчивость ствола скважины за счет улучшения ингибирующих, крепящих свойств бурового раствора.Thus, when drilling rocks, represented by highly colloidal clay deposits, an improvement in the technological parameters of the drilling fluid is achieved, complications are minimized and deformation instability of the wellbore is prevented by improving the inhibiting, fastening properties of the drilling fluid.

Источники информации.Information sources.

1. RU 2375405, МПК Е21В 21/00, опубл. 2009.06.20.1. RU 2375405, IPC E21B 21/00, publ. 2009.06.20.

2. RU 2011128219 А, МПК СО9К 8/20, опубл. 2013.12.10.2. RU 2011128219 A, IPC SO9K 8/20, publ. 2013.12.10.

3. RU 2561630 С2, МПК СО9К 8/10, опубл. 2015.08.27.3. RU 2561630 C2, IPC SO9K 8/10, publ. 2015.08.27.

Claims (3)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Ингибирующий буровой раствор для бурения высококоллоидальных глинистых отложений, включающий полианионную целлюлозу низкой степени вязкости, биополимер ксантанового типа, органический ингибитор глин реагент гликолевого ряда, утяжелитель, бактерицид, регулятор рН и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит пеногаситель и минеральный ингибитор глин хлорид калия, в качестве реагента гликолевого ряда используется полиэколь, а в качестве утяжелителя используется мел и доломит при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Inhibitory drilling mud for drilling highly colloidal clay deposits, including low viscosity polyanionic cellulose, xanthan type biopolymer, organic clay inhibitor, glycol reagent, weighting agent, bactericide, pH regulator and water, characterized in that it additionally contains an antifoam and a mineral clay inhibitor chloride potassium, polyecol is used as a reagent of the glycol series, and chalk and dolomite are used as a weighting agent with the following ratio of components, wt%: полианионная целлюлоза низкой вязкости - 0,4-0,8, биополимер ксантанового типа - 0,17-0,30, ингибитор полиэколь - 1,4-2,5, ингибитор хлорид калия - 0,7-1,6, мел - 5-14, доломит - 5-14, бактерицид - 0,04-0,09, регулятор рН - 0,03-0,05, пеногаситель - 0,03-0,05, вода - остальное.low viscosity polyanionic cellulose - 0.4-0.8, xanthan type biopolymer - 0.17-0.30, polyekol inhibitor - 1.4-2.5, potassium chloride inhibitor - 0.7-1.6, chalk - 5-14, dolomite - 5-14, bactericide - 0.04-0.09, pH regulator - 0.03-0.05, defoamer - 0.03-0.05, water - the rest. - 4 037804- 4 037804 2. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что в качестве биополимера ксантанового типа используется любой полисахарид на основе ксантана.2. The drilling mud according to claim 1, characterized in that any xanthan-based polysaccharide is used as the xanthan-type biopolymer. 3. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что в качестве регулятора рН используется гидроксид калия.3. Drilling mud according to claim 1, characterized in that potassium hydroxide is used as the pH regulator.
EA201900381A 2019-06-24 2019-06-24 Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits EA037804B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201900381A EA037804B1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201900381A EA037804B1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201900381A1 EA201900381A1 (en) 2020-12-30
EA037804B1 true EA037804B1 (en) 2021-05-24

Family

ID=74100017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201900381A EA037804B1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA037804B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2186819C1 (en) * 2001-05-23 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Clayless drilling mud basically designed for boring horizontal holes (versions)
RU2266312C1 (en) * 2004-12-03 2005-12-20 Открытое Акционерное Общество "Ойл Технолоджи Оверсиз" Polymeric drilling fluid for exposing production formations
RU2561630C2 (en) * 2013-12-02 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "СБК-ТЕХНОСЕРВИС" Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
RU2655267C1 (en) * 2017-08-21 2018-05-24 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Cationic drilling mud
RU2687815C1 (en) * 2018-02-19 2019-05-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Gel-drill drilling fluid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2186819C1 (en) * 2001-05-23 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Clayless drilling mud basically designed for boring horizontal holes (versions)
RU2266312C1 (en) * 2004-12-03 2005-12-20 Открытое Акционерное Общество "Ойл Технолоджи Оверсиз" Polymeric drilling fluid for exposing production formations
RU2561630C2 (en) * 2013-12-02 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "СБК-ТЕХНОСЕРВИС" Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
RU2655267C1 (en) * 2017-08-21 2018-05-24 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Cationic drilling mud
RU2687815C1 (en) * 2018-02-19 2019-05-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Gel-drill drilling fluid

Also Published As

Publication number Publication date
EA201900381A1 (en) 2020-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2698389C1 (en) Highly inhibited clay-free emulsion drilling mud
CA2677550C (en) Water-based drilling fluid
US3989630A (en) Low solids shale controlling drilling fluid
EP0495579A2 (en) Drilling fluid
RU2521259C1 (en) Drilling mud
US8969260B2 (en) Glycerol based drilling fluids
US3956141A (en) Additive for reducing fluid loss or filtration rate for aqueous drilling fluid containing both high salinity and high soluble calcium
RU2362793C2 (en) Drilling agent
RU2648379C1 (en) Polysalt biopolymer mud flush poly-s
RU2386656C1 (en) Drilling fluid for well construction in difficult conditions, mainly for drilling extended-reach wells and horizontal wells
EA037804B1 (en) Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits
NO135940B (en)
RU2168531C1 (en) Clay-free drilling fluid for exposing productive formations
RU2327725C2 (en) Inhibiting drilling agent for mud shale
GB2245292A (en) Drilling fluid
EP0862603B1 (en) Well fluid
MX2013000415A (en) Drilling fluid and method for drilling a wellbore.
RU2683448C1 (en) Strengthened mineralized boring solution for the opening of productive plates with abnormally high plastic pressure
Iqbal et al. An experimental study on performace of starch extracted from wheat flour as filtration control agent in drilling fluid
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid
RU2733766C1 (en) Drilling mud with plug-in solid phase petro plug
RU2601708C1 (en) Viscoelastic composition for killing oil and gas wells
WO1999009109A1 (en) Shale-stabilizing additives
RU2753910C1 (en) Method for drilling and primary opening of productive layers
RU2738187C1 (en) Emulsion drilling mud

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM