RU2112780C1 - Low-silicate drilling mud - Google Patents

Low-silicate drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2112780C1
RU2112780C1 RU95117192A RU95117192A RU2112780C1 RU 2112780 C1 RU2112780 C1 RU 2112780C1 RU 95117192 A RU95117192 A RU 95117192A RU 95117192 A RU95117192 A RU 95117192A RU 2112780 C1 RU2112780 C1 RU 2112780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
polyacrylamide
hydrophobic
colmatant
reagent
Prior art date
Application number
RU95117192A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95117192A (en
Inventor
А.А. Анисимов
Н.М. Воробьева
Г.П. Злотников
Н.М. Гукасова
Original Assignee
Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз"
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 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" filed Critical Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз"
Priority to RU95117192A priority Critical patent/RU2112780C1/en
Publication of RU95117192A publication Critical patent/RU95117192A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2112780C1 publication Critical patent/RU2112780C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: drilling mud contains, wt.-%: clay, 7-9; liquid glass, 2-5; polyacrylamide, 0.1-0.2; a hydrophobic colmatant, which, according to invention, is colophony-bitumen reagent, 0.5-2.0; and water, the balance. EFFECT: increased mudding properties of mud with simultaneously reduced content of liquid glass and polyacrylamide. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к малосиликатным промывочным жидкостям, применяемым в процессе бурения. The invention relates to the drilling of oil and gas wells, in particular to low silicate flushing fluids used in the drilling process.

Известны малосиликатные промывочные жидкости, применяемые при бурении в интервалах, сложенных рыхлыми неустойчивыми глинистыми породами [1]. Данные буровые растворы обладают низкой ингибирующей способностью и требуют дополнительной обработки химреагентами для улучшения фильтрационных и структурно-механических параметров. Little silicate flushing liquids are known that are used during drilling in the intervals composed of loose unstable clayey rocks [1]. These drilling fluids have a low inhibitory ability and require additional treatment with chemicals to improve filtration and structural-mechanical parameters.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является буровой раствор для бурения скважин в обливающихся породах [2], содержащих глину в мас.%: 5 - 7, силикат натрия 5 - 7, полиакриламид 0,3 - 0,5 и ГКЖ-94 0,5 - 1,5. Closest to the proposed invention is a drilling fluid for drilling wells in flowing rocks [2] containing clay in wt.%: 5 - 7, sodium silicate 5 - 7, polyacrylamide 0.3 - 0.5 and GKZH-94 0.5 - 1.5.

Недостатком указанного раствора, взятого нами в качестве прототипа, является способность к ингибированию только приствольной зоны скважины. По мере увеличения радиуса проникновения фильтрата в пласт его ингибирующие свойства теряются. The disadvantage of this solution, taken as a prototype, is the ability to inhibit only the near-wellbore zone. As the radius of penetration of the filtrate into the reservoir increases, its inhibitory properties are lost.

Задачей изобретения является повышение крепящих свойств малосиликатного бурового раствора при уменьшении содержания жидкого стекла и полиакриламида. The objective of the invention is to increase the fastening properties of low-silicate drilling fluid while reducing the content of water glass and polyacrylamide.

Поставленная задача решается тем, что в малосиликатный буровой раствор, содержащий бентонитовую глину, жидкое стекло, полиакриламид и воду, дополнительно вводят гидрофобный кольматант при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бентонитовая глина - 7 - 9
Жидкое стекло - 2 - 5
Полиакриламид - 0,1 - 0,2
Гидрофобный кольматант - 0,5 - 2,0
Вода - Остальное
Малосиликатный буровой раствор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидрофобного кольматанта он содержит канифольно-битумный реагент.
The problem is solved in that in a low-silicate drilling fluid containing bentonite clay, water glass, polyacrylamide and water, hydrophobic colmatant is additionally introduced in the following ratio of components, wt.%:
Bentonite clay - 7 - 9
Liquid glass - 2 - 5
Polyacrylamide - 0.1 - 0.2
Hydrophobic colmatant - 0.5 - 2.0
Water - Else
Malosilicate drilling fluid according to claim 1, characterized in that it contains a rosin-bitumen reagent as a hydrophobic colmatant.

Роль гидрофобного кольматанта может выполнять любое вещество, способное гидрофобизировать поверхность глинистых частиц и одновременно с этим кольматировать поровые каналы и микротрещины, по которым происходит проникновение фильтрата бурового раствора в пласт. Результатом комбинированного воздействия гидрофобного кольматанта на склонные к набуханию неустойчивые породы является снижение гидратации глинистых частиц и уменьшение радиуса проникновения водной фазы в межпакетное пространство минералов. В конечном итоге снижается вероятность возникновения осложнений деформационного характера и разупрочнения стенок скважины. The role of a hydrophobic colmatant can be performed by any substance capable of hydrophobizing the surface of clay particles and at the same time clogging the pore channels and microcracks along which penetration of the mud filtrate into the formation occurs. The result of the combined effect of hydrophobic colmatant on swell-prone unstable rocks is a decrease in the hydration of clay particles and a decrease in the radius of penetration of the aqueous phase into the interpack space of minerals. Ultimately, the likelihood of complications of deformation nature and softening of the walls of the well is reduced.

Примером гидрофобного кольматанта является канифольно-битумный реагент (КБР), представляющий собой смесь канифольно-экстракционных полимеров КЭП и битумного структурообразователя (битума). An example of a hydrophobic colmatant is a rosin-bitumen reagent (CBD), which is a mixture of rosin-extraction polymers of CEC and a bitumen structure-forming agent (bitumen).

Канифольно-экстракционные полимеры (ТУ 81-05-39-79) являются продуктом лесопереработки и представляют собой сложную смесь углеводородов, включающую терпены, дитерпеноиды, жирные и смоляные кислоты и др. Rosin-extraction polymers (TU 81-05-39-79) are a product of forest processing and are a complex mixture of hydrocarbons, including terpenes, diterpenoids, fatty and resin acids, etc.

Многие из химических веществ, входящих в состав КЭП, являются гидрофобизаторами. При растворении порошкообразного битума в канифольно-экстракционных полимерах происходит образование системы, способной гидрофобизировать глинистые частицы и кольматировать поровые каналы и микротрещины за частицами битума. Many of the chemicals that make up CEP are water repellents. When powdered bitumen is dissolved in rosin-extraction polymers, a system is formed that can hydrophobize clay particles and clog pore channels and microcracks behind bitumen particles.

При приготовлении КБР в 95 мас.ч. КЭП помещают 5 мас.ч. порошкообразного битума, смесь перемешивают и оставляют на сутки, периодически повторяя перемешивание. По истечении суток КБР используют для обработки малосиликатного бурового раствора. When preparing the CBD in 95 parts by weight CEP is placed 5 wt.h. powdered bitumen, the mixture is stirred and left for a day, periodically repeating mixing. After 24 hours, CBD is used to treat low silicate drilling mud.

Наличие в малосиликатном буровом растворе канифольно-битумного реагента с одновременным уменьшением жидкого стекла с 5 - 7 мас.% до 2 - 5 мас.% и полиакриламида с 0,3 - 0,5 мас.% до 0,1 - 0,2 мас.% является отличительным признаком заявляемого изобретения. The presence of a rosin-bitumen reagent in a low-silicate drilling fluid with a simultaneous decrease in liquid glass from 5 to 7 wt.% To 2 to 5 wt.% And polyacrylamide from 0.3 to 0.5 wt.% To 0.1 to 0.2 wt. .% is a hallmark of the claimed invention.

Изобретение соответствует критерию "Изобретательский уровень", так как приведенное сочетание гидрофобных ингибиторов с гидрофобным кольматантом в приведенных соотношениях в малосиликатном буровом растворе является неочевидным для среднего специалиста в данной области знаний. The invention meets the criterion of "Inventive step", since the above combination of hydrophobic inhibitors with hydrophobic colmatant in the given ratios in low silicate drilling fluid is not obvious to the average person skilled in the art.

Вышеперечисленные признаки позволяют считать заявляемый состав малосиликатного бурового раствора новым, не описанным в научно-технической и патентной литературе. The above characteristics allow us to consider the claimed composition of low-silicate drilling fluid new, not described in the scientific, technical and patent literature.

Изобретение является промышленно применимым, что подтверждается прилагаемым актом лабораторных испытаний. The invention is industrially applicable, as evidenced by the attached laboratory test report.

Буровой раствор заявляемого состава готовился с использованием следующих реагентов: глинистая суспензия на базе Ильского бентонита концентрации 7 - 9 мас. %; жидкое стекло, ТУ 6-15-433-75; полиакриламид сухой, ТУ 16-2531-81; канифольно-экстракционные полимеры, ТУ 81-05-39-79; битумный структурообразователь, ТУ 38-УССР, 20-184-84. A drilling fluid of the claimed composition was prepared using the following reagents: a clay suspension based on Ilsky bentonite concentration of 7 to 9 wt. %; water glass, TU 6-15-433-75; dry polyacrylamide, TU 16-2531-81; rosin-extraction polymers, TU 81-05-39-79; bituminous builder, TU 38-Ukrainian SSR, 20-184-84.

Ингибирующие свойства бурового раствора (T - L эффективность заявляемого технического решения) оценивали по показателю набухаемости - количеству жидкой фазы, которое поглощает образец глинистой породы, помещенной в среду исследуемого бурового раствора. The inhibitory properties of the drilling fluid (T - L effectiveness of the claimed technical solution) was evaluated by the swelling index - the amount of liquid phase that absorbs a sample of clay placed in the medium of the studied drilling fluid.

Испытание проводили на образцах из глинистого шлама со скв. 6101 Бованенковского месторождения. Предварительно измельченный шлам просеивали через сито 0,25 мм и увлажняли до 20%-ной влажности. Из полученной фракции отбирали навеску массой 5 г, помещали в пресс-форму и при давлении 40 МПа прессовали образец в виде таблетки. После взвешивания образец помещали в исследуемый буровой раствор, выдерживали в течение 4-х ч, извлекали и снова взвешивали. По разнице весов до и после опыта по результатам трех параллельных изменений рассчитывали количество влаги (в мас.%), поглощенное породой в расчете на 1 г исходной фракции. The test was carried out on samples of clay sludge with wells. 6101 Bovanenkovo field. The pre-ground sludge was sieved through a 0.25 mm sieve and moistened to 20% moisture. A sample weighing 5 g was taken from the obtained fraction, placed in a mold, and a tablet sample was pressed at a pressure of 40 MPa. After weighing, the sample was placed in the test drilling fluid, kept for 4 hours, removed and weighed again. The amount of moisture (in wt.%) Absorbed by the rock per 1 g of the initial fraction was calculated by the difference in weights before and after the experiment according to the results of three parallel changes.

Результаты проведенных испытаний показали, что наличие в малосиликатном буровом растворе только гидрофобизирующих ингибиторов - жидкого стекла и ГУЖ-94 (по прототипу) не обеспечивает значительного ингибирующего эффекта. Увлажненность глинистых образцов в среде такого раствора составляет от 4,64 мас.% (см. табл., оп. N 2) (в бентонитовом растворе без химической обработки эта величина составляет 9,78 мас.%, см. табл., оп. N 1). The results of the tests showed that the presence in the silicate mud only of hydrophobizing inhibitors - water glass and GUZh-94 (according to the prototype) does not provide a significant inhibitory effect. The moisture content of clay samples in the medium of such a solution is from 4.64 wt.% (See table, opt. N 2) (in a bentonite solution without chemical treatment this value is 9.78 wt.%, See table, op. N 1).

После введения в состав бурового раствора гидрофобного кольматанта, в частности канифольно-битумного реагента (КБР), происходит углубление ингибирующих качеств раствора при одновременном снижении содержания жидкого стекла и полиакриламида (см. таблицу). After the introduction of a hydrophobic colmatant, in particular, rosin-bitumen reagent (CBD), into the composition of the drilling fluid, the inhibitory qualities of the solution deepen while reducing the content of water glass and polyacrylamide (see table).

Снижение увлажненности глинистых образцов на 50 - 60% по сравнению с прототипом отмечено в малосиликатном глинистом растворе следующего состава в мас. %: глина 7 - 9, жидкое стекло 2 - 5, полиакриламид 0,1 - 0,2, гидрофобный кольматант (в частности, канифольно-битумный реагент) 0,5 - 2,0, вода - остальное (см. табл., оп. N 3 - 8). A decrease in the moisture content of clay samples by 50-60% compared with the prototype was noted in the low-silicate clay solution of the following composition in wt. %: clay 7 - 9, water glass 2 - 5, polyacrylamide 0.1 - 0.2, hydrophobic colmatant (in particular, rosin-bitumen reagent) 0.5 - 2.0, water - the rest (see table, Op. N 3 - 8).

Изменение ингредиентов в растворе качественно влияет на его характеристики. Changing the ingredients in a solution qualitatively affects its characteristics.

Так, максимум эффективности канифольно-битумного реагента как гидрофобного кольматанта достигается при содержании его в растворе в количестве 0,2 - 2,0 мас.%. При содержании КБР ниже 0,5 мас.% эффективность обработки снижается (см. табл. , оп. N 9), повышение концентрации его более 2 мас.% незначительно увеличивает ингибирующий эффект и экономически нецелесообразно (см. табл., оп. N 7). So, the maximum efficiency of the rosin-bitumen reagent as a hydrophobic colmatant is achieved when it is contained in the solution in an amount of 0.2 - 2.0 wt.%. When the CBD content is below 0.5 wt.%, The processing efficiency decreases (see table, op. N 9), increasing its concentration of more than 2 wt.% Slightly increases the inhibitory effect and is not economically feasible (see tab., Op. N 7 )

С увеличением содержания жидкого стекла более 5 мас.% происходит загущение раствора и рост pH (см. табл., оп. N 8), с уменьшением количества этого реагента ниже 2 мас.% ухудшаются ингибирующие свойства малосиликатного раствора (см. табл., оп. N 10). With an increase in the content of water glass more than 5 wt.%, The solution thickens and the pH increases (see table, op. N 8), with a decrease in the amount of this reagent below 2 wt.%, The inhibitory properties of the low-silicate solution deteriorate (see table, op . N 10).

При содержании полиакриламида менее 0,1 мас.% увеличивается фильтрация раствора и ухудшаются его крепящие свойства (см. табл., оп. N 11), увеличение содержания этого реагента выше 0,3 мас.% вызывает рост вязкости (см. табл., оп. N 12). When the content of polyacrylamide is less than 0.1 wt.%, The filtration of the solution increases and its fastening properties deteriorate (see table, op. N 11), an increase in the content of this reagent above 0.3 wt.% Causes an increase in viscosity (see table, Op. N 12).

Пример 1
Приготавливается глинистая суспензия с содержанием глины в воде 7 мас.%, перемешивается в течение 30 мин. В полученный раствор добавляются последовательно жидкое стекло в количестве 5 мас.%, полиакриламид в количестве 0,2 мас.%, канифольно-битумный реагент в количестве 2 мас.%. После введения каждого реагента раствор перемешивается 15 мин.
Example 1
A clay suspension is prepared with a clay content in water of 7 wt.%, Mixed for 30 minutes. In the resulting solution, liquid glass is sequentially added in an amount of 5 wt.%, Polyacrylamide in an amount of 0.2 wt.%, Rosin-bitumen reagent in an amount of 2 wt.%. After the introduction of each reagent, the solution is stirred for 15 minutes.

Пример 2
Приготавливается глинистая суспензия с содержанием глины в воде 8 мас.%, перемешивается в течение 30 мин. После этого в раствор последовательно вводят: жидкое стекло в количестве 3 мас.%, полиакриламид в количестве 0,15 мас. %, гидрофобный кольматант (канифольно-битумный реагент) в количестве 1 мас.%, после добавления каждого реагента раствор перемешивается в течение 15 мин.
Example 2
A clay suspension is prepared with a clay content of 8 wt.% In water, mixed for 30 minutes. After this, the solution is sequentially introduced: liquid glass in an amount of 3 wt.%, Polyacrylamide in an amount of 0.15 wt. %, hydrophobic colmatant (rosin-bitumen reagent) in an amount of 1 wt.%, after adding each reagent, the solution is mixed for 15 minutes

Пример 3
Приготавливается глинистая суспензия с содержанием глины в воде 9 мас.%, перемешивается 30 мин. После этого в раствор последовательно добавляется: жидкое стекло в количестве 3 мас.%, полиакриламид в количестве 0,15 мас.% гидрофобный кольматант (канифольно-битумный реагент) в количестве 1 мас.%, после добавления каждого реагента раствор перемешивается в течение 15 мин.
Example 3
A clay suspension is prepared with a clay content in water of 9 wt.%, Mixed for 30 minutes. After that, the solution is sequentially added: liquid glass in an amount of 3 wt.%, Polyacrylamide in an amount of 0.15 wt.% Hydrophobic colmatant (rosin-bitumen reagent) in an amount of 1 wt.%, After adding each reagent, the solution is mixed for 15 minutes .

Пример 3
Приготавливается глинистая суспензия с содержанием глины в воде 9 мас.%, перемешивается 30 мин. После этого в раствор последовательно добавляется: жидкое стекло в количестве 2 мас.%, полиакриламид в количестве 0,1 мас.%, гидрофобный кольматант (канифольно-битумный реагент) в количестве 0,5 мас.%. После добавления каждого реагента раствор перемешивается в течение 15 мин.
Example 3
A clay suspension is prepared with a clay content in water of 9 wt.%, Mixed for 30 minutes. After this, the solution is sequentially added: liquid glass in an amount of 2 wt.%, Polyacrylamide in an amount of 0.1 wt.%, Hydrophobic colmatant (rosin-bitumen reagent) in an amount of 0.5 wt.%. After adding each reagent, the solution is stirred for 15 minutes.

Применение малосиликатного бурового раствора заявляемого состава на скв. 10 площади Белая (предприятие Севергазпром) позволило обеспечить длительную устойчивость нижнефаменских-верхнефранских пород, предотвратить прихваты бурильного инструмента в скважине, улучшить показатели работы долот, снизить затраты времени на проходку. The use of low-silicate drilling fluid of the claimed composition in wells. 10 areas of Belaya (Severgazprom enterprise) allowed to ensure long-term stability of the Nizhne-Famennian-Verkhnefran breeds, to prevent sticking of the drilling tool in the well, to improve the performance of the bits, to reduce the time spent on drilling.

Claims (1)

1. Малосиликатный буровой раствор, содержащий глину, жидкое стекло, воду и полиакриламид, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидрофобный кольматант при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина - 7 - 9
Жидкое стекло - 2 - 5
Полиакриламид - 0,1 - 0,2
Гидрофобный кольматант - 0,5 - 2,0
Вода - Остальное
2. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидрофобного кольматанта используют канифольно-битумный реагент.
1. Malosilicate drilling fluid containing clay, water glass, water and polyacrylamide, characterized in that it further comprises a hydrophobic colmatant in the following ratio of components, wt.%:
Clay - 7 - 9
Liquid glass - 2 - 5
Polyacrylamide - 0.1 - 0.2
Hydrophobic colmatant - 0.5 - 2.0
Water - Else
2. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that the rosin-bitumen reagent is used as a hydrophobic colmatant.
RU95117192A 1995-10-10 1995-10-10 Low-silicate drilling mud RU2112780C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95117192A RU2112780C1 (en) 1995-10-10 1995-10-10 Low-silicate drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95117192A RU2112780C1 (en) 1995-10-10 1995-10-10 Low-silicate drilling mud

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95117192A RU95117192A (en) 1997-12-10
RU2112780C1 true RU2112780C1 (en) 1998-06-10

Family

ID=20172669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95117192A RU2112780C1 (en) 1995-10-10 1995-10-10 Low-silicate drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2112780C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737823C1 (en) * 2020-01-09 2020-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" (ООО "УК "Татбурнефть") Mudmax inhibited drilling mud

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737823C1 (en) * 2020-01-09 2020-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" (ООО "УК "Татбурнефть") Mudmax inhibited drilling mud

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2476665C2 (en) Isolation method of water influx in well
CN109293052A (en) A kind of water base rejected well drilling liquid breaks colloid system and preparation method thereof
RU2112780C1 (en) Low-silicate drilling mud
RU2107708C1 (en) Reagent for treating drilling muds
SU1661185A1 (en) Low-density drilling mud
RU2166626C1 (en) Method of well reagent treatment
RU2061717C1 (en) Drilling solution
RU2165013C1 (en) Method of treating terrigenous and clay oil reservoirs
RU2137905C1 (en) Compound for isolation of brine water in well
RU2083799C1 (en) Compound for isolation of high-permeable zones of reservoir
SU1663005A1 (en) Drilling mud
RU2133258C1 (en) Composition for secondarily opening productive oil bed
RU2109132C1 (en) Method for increasing oil recovery from beds
RU2013434C1 (en) Drilling mud
RU2061853C1 (en) Fluid-sand carrier for hydraulic stratum rupture
RU2157880C1 (en) Composition for insulation of water inflow in well
SU1765364A1 (en) Compound for selective reduction at permeability of high-permeable seam layers in wells
RU2132458C1 (en) Liquid for hydraulic breakage of bed
SU1594198A1 (en) Method of treating clayey drilling mud
RU2103311C1 (en) Drilling mud
RU2138633C1 (en) Liquid for hydraulic fracturing of bed
RU2046185C1 (en) Method for selective isolation of water inflow
RU2645012C1 (en) Complex clay hydration inhibitor for drilling mud
RU2224101C2 (en) Water surrounded petroleum collectors isolation method
RU2097548C1 (en) Composition for treating wells and insulating high-washed regions of bed and method of preparation thereof