RU2103312C1

RU2103312C1 - Drilling liquid

Info

Publication number: RU2103312C1
Application number: RU94018209A
Authority: RU
Inventors: К.С. Раянов; Ф.Ш. Хакимов; И.Х. Фатхутдинов
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1998-01-27

Abstract

FIELD: oil and gaseous hole drilling. SUBSTANCE: drilling liquid has, wt. -%: clay 3-5; starch 0.8-2.5; carboxymethylcellulose 0.7-1.5; calcium carbonate 3-5; mineralized water at density 1.10-1.16 g/cm³ and total mineralization 180-250 g/l 5-10, and fresh water - the rest. EFFECT: improved quality of liquid. 1 tbl

Description

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к глинистым буровым растворам. The invention relates to the drilling of oil and gas wells, in particular to clay drilling fluids.

Известен буровой раствор, содержащий глину, крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, фенолформальдегидную смолу, буру и воду [1]. Known drilling fluid containing clay, starch, carboxymethyl cellulose, phenol-formaldehyde resin, borax and water [1].

Недостатком данного бурового раствора является наличие в его составе вредных для здоровья ядовитых веществ. The disadvantage of this drilling fluid is the presence of toxic substances harmful to health in its composition.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является буровой раствор, содержащий глину, КМЦ, крахмал, экстракт дуба, сульфит натрия и воду [2]. Closest to the invention in technical essence is a drilling fluid containing clay, CMC, starch, oak extract, sodium sulfite and water [2].

Недостатком известного бурового раствора является высокая плотность, что приводит к значительной депрессии на продуктивный пласт при низких величинах пластового давления, высокая проницаемость фильтрационной корки, способствующая загрязнению нефтеносного коллектора, низкие значения коэффициента восстановления проницаемости продуктивного пласта после фильтрации раствора, что снижает производительность скважины. A disadvantage of the known drilling fluid is its high density, which leads to significant depression on the reservoir at low reservoir pressures, high permeability of the filter cake, which contributes to the pollution of the oil reservoir, low values of the recovery coefficient of the permeability of the reservoir after filtration, which reduces the productivity of the well.

Цель изобретения - улучшение качества раствора путем уменьшения плотности, снижения проницаемости фильтрационной корки, увеличения величины коэффициента восстановления проницаемости керна после фильтрации раствора при сохранении удовлетворительных структурно-механических и реологических свойств раствора. The purpose of the invention is to improve the quality of the solution by reducing the density, reducing the permeability of the filter cake, increasing the recovery coefficient of core permeability after filtering the solution while maintaining satisfactory structural, mechanical and rheological properties of the solution.

Цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий глину, крахмал, КМЦ, минерализатор и пресную воду, дополнительно содержит карбонат кальция, а в качестве минерализатора - минерализованную пластовую воду с плотностью 1,10 - 1,16 г/см³ общей минерализации 180 - 250 г/л при следующем соотношении исходных ингредиентов, мас.%:
Глина - 3 - 5
Крахмал - 0,8 - 2,5
Карбоксиметил-целлюлоза - 0,7 - 1,5
Карбонат кальция - 3 - 5
Минерализованная пластовая вода с плотностью 1,10 - 1616 г/см³ общей минерализации 180 - 250 г/л - 5 - 10
Пресная вода - Остальное
Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения и прототипа позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав отличается от известного ведением новых компонентов, а именно карбоната кальция и минерализованную пластовую воду с плотностью 1,10 - 1,16 г/см³, общей минрализацией 180 - 250 г/л.The goal is achieved in that the drilling fluid containing clay, starch, CMC, mineralizer and fresh water, additionally contains calcium carbonate, and as a mineralizer - mineralized formation water with a density of 1.10 - 1.16 g / cm ³ total mineralization 180 - 250 g / l in the following ratio of starting ingredients, wt.%:
Clay - 3 - 5
Starch - 0.8 - 2.5
Carboxymethyl cellulose - 0.7 - 1.5
Calcium Carbonate - 3 - 5
Mineralized produced water with a density of 1.10 - 1616 g / cm ³ total mineralization 180 - 250 g / l - 5 - 10
Fresh Water - Else
A comparative analysis of the invention and the prototype allows us to conclude that the proposed composition differs from the known management of new components, namely calcium carbonate and mineralized formation water with a density of 1.10 - 1.16 g / cm ³ , the total mineralization of 180 - 250 g / l .

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна". Thus, the present invention meets the criterion of "novelty."

Анализ известных буровых растворов показал, что некоторые введенные в заявляемое решение вещества известны, например, карбонат кальция (авт. св. СССР N 1321740 кл. С 09 К 7/02, 1987). Analysis of well-known drilling fluids showed that some of the substances introduced into the claimed solution are known, for example, calcium carbonate (ed. St. USSR N 1321740 class C 09 K 7/02, 1987).

Однако его применение в известных буровых растворах в сочетании с другими компонентами не обеспечивает достижение тех свойств, которые проявляются в заявляемом решении, а именно получение малопроницаемой глинистой корки, которая предотвращает попадание в пористую среду тонкодисперсных твердых частиц и фильтрата бурового раствора. However, its use in well-known drilling fluids in combination with other components does not ensure the achievement of those properties that are manifested in the claimed solution, namely, the production of a low-permeable clay crust, which prevents fine particles and drilling mud filtrate from entering the porous medium.

Известно также использование пластовой воды для повышения степени минерализации бурового раствора (Кистер Э. Г. Химическая обработка буровых растворов. М.: Недра, 1972, с. 36). It is also known to use formation water to increase the degree of mineralization of the drilling fluid (Kister E.G. Chemical treatment of drilling fluids. M: Nedra, 1972, p. 36).

Однако используется пластиковая вода либо для повышения плотности раствора, либо для придания ему ингибирующих свойств. However, plastic water is used either to increase the density of the solution or to give it inhibitory properties.

В предлагаемом изобретении пластовая вода с определенной степенью минерализации выполняет роль комплексообразователя для полимеров, содержащихся в предлагаемом растворе КМЦ и крахмала, в результате чего происходит "сшивка" указанных полимеров, улучшение структурно-механических и фильтрационных свойств раствора. Кроме того, снижается проницаемость глинистой корки. Следствием этого эффекта является улучшение качества вскрытия продуктивного пласта, выражающееся в повышении коэффициента восстановления проницаемости. In the present invention, produced water with a certain degree of mineralization plays the role of a complexing agent for the polymers contained in the proposed CMC and starch solution, which results in the "crosslinking" of these polymers, the improvement of the structural, mechanical and filtration properties of the solution. In addition, the permeability of the clay crust is reduced. The consequence of this effect is an improvement in the quality of the opening of the reservoir, expressed in an increase in the recovery coefficient of permeability.

Таким образом, данный состав придает буровому раствору новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "существенные отличия"
Кислоторастворимый наполнитель - мел выпускается отечественной промышленностью по ГОСТ 8253-79. В качестве структурообразователя используется пластовая вода.Thus, this composition gives the drilling fluid new properties, which allows us to conclude that the proposed invention meets the criterion of "significant differences"
Acid-soluble filler - chalk is produced by the domestic industry according to GOST 8253-79. As a builder used formation water.

Примеры приготовления предлагаемого бурового раствора. Examples of the preparation of the proposed drilling fluid.

Пример 1. 30 г куганакского глинопорошка или комовой глины суспендируют в 872 г пресной воды и тщательно перемешивают в мешалке. Затем в полученную суспендию добавляют 8 г крахмала, 7 г КМЦ, 30 г мела, 50 г минерализованной пластовой воды. Полученную массу перемешивают. Example 1. 30 g Kuganak clay powder or lump clay is suspended in 872 g of fresh water and thoroughly mixed in a mixer. Then, 8 g of starch, 7 g of CMC, 30 g of chalk, 50 g of mineralized formation water are added to the resulting suspension. The resulting mass is mixed.

Пример 2. 50 г куганакского глинопорошка или комовой глины суспендируют в 755 г пресной воды и перемешивают в мешалке, затем в полученную суспендию добавляют 25 г крахмала, 15 г КМЦ, 50 г мела, 100 г минерализованной пластовой воды, а полученную массу перемешивают. Example 2. 50 g of Kuganak clay powder or lump clay is suspended in 755 g of fresh water and mixed in a mixer, then 25 g of starch, 15 g of CMC, 50 g of chalk, 100 g of mineralized formation water are added to the resulting suspension, and the resulting mass is mixed.

Сравнительные данные по обработке буровых растворов крахмалом и КМЦ в отсутствии мела и минерализованной пластовой воды приведены в таблице. Comparative data on the treatment of drilling fluids with starch and CMC in the absence of chalk and saline formation water are given in the table.

Оценка технологических свойств производилась согласно "Инструкции по методам контроля качества буровых растворов", ВНИИБТ, М., 1972, с. 44. Evaluation of technological properties was carried out according to the "Instructions on methods for monitoring the quality of drilling fluids", VNIIBT, M., 1972, S. 44.

Введение мела и минерализованной пластовой воды в состав в количестве более 5 и 10 % соответственно ведет к улучшению плотности раствора, ухудшение его структурно-механических свойств. The introduction of chalk and mineralized formation water in the composition in an amount of more than 5 and 10%, respectively, leads to an improvement in the density of the solution, the deterioration of its structural and mechanical properties.

При добавлении к буровому раствору до 5 % мела и минерализованной пластовой воды до 10 % обеспечивается достижение удовлетворительных структурно-механических и реологических свойств при незначительном содержании твердой фазы. With the addition of up to 5% chalk and saline formation water up to 10% to the drilling fluid, satisfactory structural, mechanical and rheological properties are achieved with a low solids content.

Применение предлагаемого состава бурового раствора позволяет снизить депрессию на продуктивный пласт при бурении скважины, обеспечить более надежную изоляцию стенок ствола скважины, достичь высокой величины коэффициента восстановления проницаемости продуктивного пласта и, в результате, сократить сроки освоения и повысить производительность скважин. The application of the proposed composition of the drilling fluid can reduce the depression on the reservoir while drilling, provide more reliable insulation of the walls of the wellbore, achieve a high recovery coefficient of the permeability of the reservoir and, as a result, reduce the development time and increase the productivity of the wells.

Claims

A drilling fluid containing clay, starch, carboxymethyl cellulose, a mineralizer and fresh water, characterized in that it additionally contains calcium carbonate, and as a mineralizer, mineral formation water with a density of 1.10 1.16 g / cm ³ total mineralization 180 250 g / l in the following ratio of starting ingredients, wt.

Clay 3 5
Starch 0.8 2.5
Carboxymethyl cellulose 0.7 1.5
Calcium Carbonate 3 5
Mineralized produced water with a density of 1.10 1.16 g / cm ³ total mineralization 180 250 g / l 5 10
Freshwater Rest