RU1788962C - Состав дл бурени скважин и способ его приготовлени - Google Patents

Abstract

Использование: бурение скважин. Сущность: состав включает ингредиенты при следующем их соотношении (мас.%): глина 16,4-18,8; органический реагент-стабилизатор на основе гидролизованного лолиакри- лонитрила 4,8-12,6; флотореагент Т-80 - отход производства синтетического каучука со стадии производства диоксана 14,6-36,0; вода - остальное. Способ приготовлени  реагента заключаетс  в последовательном смешении с водой флотореагента Т-80, реагента-стабилизатора с последующим введением в полученный раствор глины. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к технике бурени  скважин, а именно составам,используе- мым в процессе их промывки и проведении изол ционных работ.

Известен состав дл  бурени  скважин, включающий глинистый буровой раствор, приготовленный на 15-20%-ном растворе Cad2, и раствор гипана 8-10% концентрации . Этот состав обладает эффективной тампонирующей способностью, однако сложен в получении, т.к. требует раздельного приготовлени  растворов бурового и гипана .

Известен состав дл  бурени  скважин, включающий реагент-стабилизатор, отход производства диметилдиоксана,глину и воду . Нар ду с высокой термостойкостью дан- ный состав обладает ограниченной областью применени  (буровые растворы)

сложен в приготовлении, диспергирует шлам.

Прототипом предложенного технического решени   вл етс  состав, включающий глину, воду, реагент Т-80, гипан и гудроны соапстока ГС растительных и животных жиров.

Нар ду с высокими антифрикционными свойствами состав обладает и недостатками - низкой технологичностью, узким диапазоном функциональных возможностей и одновременно высокой диспергирующей способностью.

Цель изобретени  - улучшение техноло- гичности состава и расширение его функциональныхвозможностей при одновременном снижении диспергирующей способности.

ч| 00 00

о о го

со

Поставленна  цель достигаетс  тем, что состав содержит глину, органический реагент-стабилизатор на основе гидролизован- ного полиэкрилонитрила, флотореагент Т-80 - отход производства синтетического каучука со стадии получени  диоксана, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глина16,4- 18,8

Органический

реагент-стабилизатор на

основегидролизованного полиакрилонитрила

(ГП)4,8-12,6 : Флотореагент

Т-80(оксаль)14,6-36,0

Вода .Остальное

Способ получени  состава заключаетс  в последовательном смешивании воды и ок- сал , растворении в полученной смеси ГП, введении в реакционную смесь глины. Ина  последовательность введени  ингредиентов не позвол ет достичь поставленной цели . -. -.

В качестве ГП использовали реагенты: гипан (ТУ 6-01-254-81), К-9 и НР-6 (технические услови  на производство реагентов отсутствуют ).

Оксаль (Т-80)  вл етс  побочным продуктом производства диметилдиоксана и представл ет собой светло-коричневую жидкость плотностью 1060-1080 кг/м ; массова  дол  ОН-групп составл ет 23-36%; эфирное число 1,5-4 мг КОН/г; температура самовоспламенени  272°С. .

Дл  приготовлени  состава использовали палыгорскитовую, бентонитовую и гидрослюдистую глины (ТУ 39-044-74).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый состав отличаетс  от известного количественным соотношением ингредиентов и способом его приготовлени .

П р и м е р. В 550 г воды ввели 200 г оксал  и перемешивали раствор до однородного состо ни . В полученной смеси растворили 80 г гипана и ввели 1,70т бентонита . После перемешивани  смеси до однородного состо ни  состав пригоден дл  использовани .

В соответствии с вышеизложенным примером были приготовлены различные рецептуры состава, отличающиес  соотношением ингредиентов (табл,1). .

Улучшение технологичности состава достигаетс  за счет повышени  его стабильности (отсутствует расслоение). Это позвол ет исключить необходимость посто нного кондиционировани  (перемешивани ) раствора дл  предотвращени  расслоени . В емкост х не образуетс  на поверхности раствора слой. ГС, загустевающий при понижении

температуры, улучшаютс  услови  работы дозаторов и других устройств..

Расширение .функциональных возможностей .состава достигаетс  за счет использовани  его в качестве:

а) Бурового раствора. Дл  этого состав разбавл ют водой и при необходимости обрабатывают различными функциональными добавками, например, ут желителем.

б) Тампона дл  изол ции зон поглощени  или иной технологической жидкости с высокой в зкостью.

Диспергирующую способность исследованных рецептур составов оценивали по общеприн той методике путем прокатывани  в.них глинистого шлама. Поскольку известный и предложенный составы содержат различное количество воды, что изначально предопредел ет их неравнозначность в отношении Диспергировани  шлама, то с

целью исключени  этого фактора исследуемые составы приготавливали одинаковой концентрации.

. Методика оценки диспергирующей способности заключалась в следующем.

В автоклав установки УТ-1 заливали 400 см исследуемого состава и засыпали 50 г шлама (Мо). Гранулометрически шлам представлен остатком на сите прибора СПВ-5. В минералогическом отношении представл ет собой аргиллит с преобладанием минералов типа монтмориллонита. Исследуемый состав прогревали до 60°С и выдерживали при этой температуре в течение 4-х часов. Во врем  термостатировани  автоклав вращалс  с частотой 6 об/мин. По завершении термостатировани  раствор охлаждали до нормальной температуры и пропускали через сито прибора СПВ-5. Остаток на сите высушивали при температуре 105°С (М). По

результатам опыта вычисл ли коэффициент диспергировани  Кд М/МС.

В табл.2 приведены примеры использо-. вани  предложенного состава в качестве бурового раствора. Различные варианты рецептур состава разбавл ли водой до достижени  концентрации реагента-стабилизатора 0,5%. Анализ технологических свойств растворов показывает, что дл  известного и предложенного технических решений они, кроме эффективной в зкости 7/Эф, наход тс  в cpnoctaBHMbix пределах (измер ли условную в зкость - УВ, водоотдачу - В, статическое напр жение сдвига - CHCi/ю). Плотность исследованных растворов составл ла 1095 кг/м а показатель концентрации ионов водорода находилс  в пределах рН 7,8 - 8,1.

Эффективна  в зкость /Эф.-предложенных растворов (табл.2, М 2, 3, 4), изме- ренна  при градиенте скорости 3000 с-1, меньше таковой у известного раствора ( 7), что предопредел ет и меньшие энергетические затраты на циркул цию раствора.

Предложенные растворы превосход т известный по диспергирующей способности . При этом, если не придерживатьс  требуемого пор дка ввода ингредиентов, то .Кд. 0,49. В аналогичной по составу рецептуре № 3, приготовленной предложенным способом, Кд 0,58. Таким образом, при не соблюдении указанной последовательности ввода ингредиентов цель изобретени  в частности снижение диспергирующей спо- собности.не достигаетс .

Предложенный состав можно использовать при различных технологических операци х в бурении, например, в качестве тампона при изол ции.зон поглощени  или буферной жидкости. Пригодность состава дл  этих целей можно оценить на качественном уровне по его эффективной в зкости 7/эф при градиенте скорости 100 .

Из данных табл.1 следует, что эффективна  в зкость предложенного состава во всем диапазоне концентраций ингредиентов , в том числен дл  запредельных концентраций ингредиентов, выше чем у известного (табл.1, ЬЬ 7). Это обусловлено среди прочих причин еще и тем, что сравни- ваемые составы (известный и предложенный ) существенно разн тс -по количеству реагента-стабилизатора и глины. Однако простое увеличение содержани  ингредиентов (табл.1, № 6), не обеспечивает дости- жеии  поставленной цели. В предложенном составе в пределах за вленных концентраций ингредиентов имеет место резкое увеличение в зкостных свойств (№ 2, 3, 4) по сравнению с запредельными концентрации  ми (N 1, 5). Следовательно, эффект резкого повышени  в зкостных свойств состава имеет место только при совокупности признаков , отраженных в формуле изобретени . Аналогичный вывод следует и из сопоставлени  диспергирующей способности исследованных составов. Предложенный состав (табл.1, № 2, 3, 4) благодар  низкой диспергирующей способности (Кд 0,92-0,96), в отличие от известного (Мг7) можно оставл ть при различных технологических операци х на длительное врем  в зоне неустойчивых глинистых пород или пластов-коллекторов. Благодар  этому его

можно использовать в качестве буровых растворов при бурении в неустойчивых отложени х . Нар ду с указанными выше преимуществами предложенный состав не оказывает разупрочн ющего вли ни  на глинистые породы, обеспечивает сохранение коллекторских свойств пластов, обладает приемлемыми экологическими характеристиками.

Предложенный состав совместим со всеми использующимис  в бурении реагентами различных классов (гуматы, фосфаты, лигносульфонаты, полисахариды, ПАВ и др.). В сочетании с известными реагентами в том числе и зарубежными, - понизител ми фильтрации, разжижител ми, ингибиторами гидратации глинистых минералов, тер- мостабилизирующими добавками, эмульгаторами, пеногасител ми, бактерицидами , ингибиторами коррозии, сероводо- родонейтрализующимии серово до родоп о тощающими добавками, флокул нтами, пенообразовател ми, коль- матантами, структурообразовател ми, ут - жител ми и др. могут быть получены полифункциональные составы дл  бурени , заканчивать и ремонта скважин (в зко-упругие разделители, буферные жидкости, жидкости дл  глушени  и гидроразрыва скважин, жидкости затворени  и др. дл  обработки тампонажных растворов), а также дл  добычи, транспорта и хранени  углеводородов (борьба с отложени ми асфальто- смолистых и парафиновых отложений, гидравлический разрыв пласта, обработка призабойной зоны пласта, изол ци  притока пластовых вод, подавление роста суль- фатвосстанавливающих бактерий и др., а также дл  других отраслей промышленности ).

Фор мула изобретен и   1. Состав дл  бурени  скважин, включающий глину, органический реагент-стабилизатор на основе гидролизовэнного полиакрилонитрила, флотореагент Т-80 - отход производства синтетического каучука со стадии получени  диоксана и воду, о т- л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью улучшени  технологического состава и расширени  его функциональных возможностей при одновременном снижении диспергирующей способности, он содержит ингредиенты при следующем их соотношении , мае. %:

Глина 16,4-18,8 Органический реагент-стабилизатор на основе гмдроли- зованного полиакрилонитрила Флотореагент Т-80 - отход производства синтетического каучука со стадии получени  диок- сана Вода

воду глины, органического реагента-стабилизатора на основе гидролизованного поли- акрилонитрила и флотореагента Т-80, отличающийс  тем, что перед введением глины в воде последовательно раствор ют флотореагент Т-80 и органический реагент- стабилизатор на основе гидролизованного полиакрилонитрила.

2. Способ приготовлени  состава дл  бурени  скважин, включающий введение в

Рецептуры исследованных составов

Использование предложенного состава в качестве бурого раствора

Таблица 1

Таблица 2