RU2231534C2 - Drilling fluid and a method for preparation thereof - Google Patents
Drilling fluid and a method for preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231534C2 RU2231534C2 RU2002112791/03A RU2002112791A RU2231534C2 RU 2231534 C2 RU2231534 C2 RU 2231534C2 RU 2002112791/03 A RU2002112791/03 A RU 2002112791/03A RU 2002112791 A RU2002112791 A RU 2002112791A RU 2231534 C2 RU2231534 C2 RU 2231534C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- viscosity
- clay
- acrylamide
- cmc
- ikpan
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к составам буровых растворов.The invention relates to the field of well drilling, in particular to compositions of drilling fluids.
Оптимальный процесс бурения скважин обеспечивается, в том числе, правильным подбором бурового раствора. При вращательном способе бурения скважин промывочная жидкость должна обеспечивать комплекс технологических функций:The optimal drilling process is ensured, inter alia, by the correct selection of drilling fluid. With the rotational method of drilling wells, flushing fluid should provide a set of technological functions:
- способствовать разрушению горных пород на забое скважин;- contribute to the destruction of rocks at the bottom of the wells;
- очищать забой скважины от выбуренной породы, вынося ее на поверхность;- clean the bottom of the well from cuttings, bringing it to the surface;
- создавать противодавление на стенки скважины, а следовательно, предотвращать обвалы породы и проникновение в скважину газа, нефти, воды из разбуриваемых пород;- create back pressure on the walls of the well, and therefore, prevent rock collapse and penetration into the well of gas, oil, water from the drilled rocks;
- сохранять и повышать устойчивость стенок скважин;- maintain and increase the stability of the walls of the wells;
- охлаждать породоразрушающий инструмент и бурильные трубы;- cool rock cutting tools and drill pipes;
- смазывать трущиеся детали долота, турбобура, бурильного инструмента;- lubricate the friction parts of the bit, turbodrill, boring tool;
- удерживать при прекращении циркуляции бурового раствора частицы выбуренных пород и утяжелителя во взвешенном состоянии.- to keep at the termination of the circulation of the drilling fluid particles of drill cuttings and weighting agent in suspension.
В значительной мере обеспечение технологических функций зависит от правильного выбора материалов и реагентов для приготовления бурового раствора. Физическая сущность параметров бурового раствора и их влияние при бурении на функции промывки определяются следующим рядом параметров физической сущности бурового раствора: плотность; условная вязкость; структурная (пластическая) вязкость; напряжение сдвига: статическое и динамическое; водоотдача (показатель фильтрации); содержание песка; водородный показатель и др.To a large extent, the provision of technological functions depends on the correct choice of materials and reagents for preparing the drilling fluid. The physical nature of the parameters of the drilling fluid and their effect during drilling on the flushing functions are determined by the following series of parameters of the physical nature of the drilling fluid: density; conditional viscosity; structural (plastic) viscosity; shear stress: static and dynamic; water loss (filtration rate); sand content; hydrogen indicator, etc.
Наиболее близким аналогом для бурового раствора является буровой раствор на основе водомасляной эмульсии, включающий глину, в т.ч. бентонитовую, минеральное масло, многофункциональные поверхностно-активные вещества, каустическую соду, дериваты целлюлозы, в т.ч. карбоксиметилцеллюлозу КМЦ, а также полимер из группы: полисахариды, альгинаты, поливиниловые спирты и др., пеногаситель - стеарат алюминия, гидрофобизированный кремнезем, воду (патент США №5858928, С 09 К 7/02, 12.01.1999).The closest analogue to the drilling fluid is a drilling fluid based on a water-oil emulsion, including clay, including bentonite, mineral oil, multifunctional surfactants, caustic soda, cellulose derivatives, including CMC carboxymethyl cellulose, as well as a polymer from the group: polysaccharides, alginates, polyvinyl alcohols, etc., antifoam - aluminum stearate, hydrophobized silica, water (US patent No. 5858928, C 09
Наиболее близким аналогом для заявленного способа является способ приготовления бурового раствора на основе водомасляной эмульсии, включающей смешение масла, многофункциональных поверхностно-активных веществ ПАВ, каустической соды, дериватов целлюлозы, в т.ч. карбоксиметилцеллюлозы КМЦ, а также полимера из группы: полисахариды, альгинаты, поливиниловые спирты и др., пеногасителя - стеарата алюминия, глины, в т.ч. бетонитовой, гидрофобизированного кремнезема, воды (патент США №5858928, С 09 К 7/02, 12.01.1999).The closest analogue to the claimed method is a method of preparing a drilling fluid based on a water-oil emulsion, comprising mixing oil, multifunctional surfactants, surfactants, caustic soda, cellulose derivatives, including CMC carboxymethyl cellulose, as well as a polymer from the group: polysaccharides, alginates, polyvinyl alcohols, etc., antifoam - aluminum stearate, clay, incl. concrete, hydrophobized silica, water (US patent No. 5858928, C 09
Цель изобретения повышение эффективности системы бурового раствора, обеспечивающего эффективность бурения и заканчивания скважин, в том числе наклонно-направленных, боковых и горизонтальных стволов и скважин всех назначений, в частности, для строительства переходов, например, водных.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the drilling fluid system, ensuring the efficiency of drilling and completion, including directional, lateral and horizontal shafts and wells of all purposes, in particular for the construction of crossings, for example, waterways.
Указанная цель достигается тем, что буровой раствор на основе водомасляной эмульсии, включающий глину бентонитовую, каустическую соду, карбоксиметилцеллюлозу КМЦ, многофункциональные поверхностно-активные вещества ПАВ, полимер и воду, содержит КМЦ низкой вязкости, в качестве многофункциональных ПАВ - ИКЛУБ и ИКД, в качестве полимера - акриламидосодержащий полимер - анионный полиэлектролит АПЭ высокомолекулярный ИКСТАБ или амфолитный полиэлектролит ГРИНДРИЛ, АПЭ низкомолекулярные ИКПАН-SL и ИКПАН-RL и дополнительно кальцинированную соду при следующем соотношении ингредиентов, кг на 1 м3 бурового раствора:This goal is achieved in that the drilling fluid based on a water-oil emulsion, including clay bentonite, caustic soda, CMC carboxymethyl cellulose, multifunctional surfactants, surfactants, polymer and water, contains low viscosity CMC, as multifunctional surfactants - ICLUB and ICD, as polymer - acrylamide-containing polymer - APE anionic polyelectrolyte high molecular weight IKSTAB or GRINDRIL ampholytic polyelectrolyte, APE low molecular weight IKPAN-SL and IKPAN-RL and additionally calcined soda with the following ratio of ingredients, kg per 1 m 3 of mud:
Бентонитовая глина 30-72Bentonite clay 30-72
Кальцинированная сода 1-2,5Soda ash 1-2.5
Каустическая сода 0,2-0,7Caustic soda 0.2-0.7
КМЦ низкой вязкости 0-3,5CMC low viscosity 0-3.5
ИКЛУБ 3-8ICLUB 3-8
ИКД 0,5-3ICD 0.5-3
ИКСТАБ или ГРИНДРИЛ 2,6-4,5IKSTAB or GRINDRIL 2.6-4.5
ИКПАН-SL 2,5-4,5IKPAN-SL 2.5-4.5
ИКПАН-RL 1,2-2,5IKPAN-RL 1.2-2.5
Вода ОстальноеWater Else
Причем возможно, что он дополнительно содержит аттапульгитовую глину в количестве не более 33 кг на 1 м3 указанного раствора, КМЦ высокой вязкости в количестве не более 2,5 кг на 1 м3 указанного раствора, при расширении и калибровании скважин длиной более 600 м и диаметром более 1200 мм он содержит амфолитный полиэлектролит ГРИНДРИЛ, буровой раствор дополнительно содержит бактерицид ИКБАК в количестве 0,5-1 кг на 1 м3 указанного раствора, пеногаситель ИКДЕФОМ в количестве 0,1-0,25 кг на 1 м3 указанного раствора, глины палыгорскитовую и/или каолинитовую.Moreover, it is possible that it additionally contains attapulgite clay in an amount of not more than 33 kg per 1 m 3 of the specified solution, high viscosity CMC in the amount of not more than 2.5 kg per 1 m 3 of the specified solution, when expanding and calibrating wells longer than 600 m and with a diameter of more than 1200 mm it contains an ampholytic GRINDRIL polyelectrolyte, the drilling fluid additionally contains IKBAK bactericide in the amount of 0.5-1 kg per 1 m 3 of the specified solution, IKDEFOM defoamer in the amount of 0.1-0.25 kg per 1 m 3 of the specified solution, palygorskite and / or kaolinite clay.
Указанная цель достигается также тем, что в способе приготовления бурового раствора на основе водомасляной эмульсии, включающем смешение масла, многофункциональных поверхностно-активных веществ ПАВ, каустической соды, карбоксиметилцеллюлозы КМЦ, полимера, глины бентонитовой, при приготовлении указанного выше раствора сначала готовят гидрофильную глинистую суспензию смешением в воде кальцинированной и каустической соды и указанной глины, в полученную суспензию при перемешивании последовательно вводят КМЦ низкой вязкости и ИКПАН в виде высокодисперсной обратной масляной эмульсии до получения гомогенной системы, в которую затем вводят в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии в количестве 40-60% от его содержания в указанном растворе ИКСТАБ, имеющий характеристическую вязкость 10-20, или ГРИНДРИЛ, имеющий характеристическую вязкость 10-18, с последующим введением ИКЛУБ и ИКД, а после достижения суспензией условной вязкости 50 с вводят оставшуюся часть ИКСТАБ или ГРИНДРИЛ. Причем возможно, что КМЦ и ИКПАН вводят в указанную суспензию при достижении ею условной вязкости не менее 30 с, бентонитовую и аттапульгитовую глину вводят раздельно в виде глинопорошка, имеющего объемную плотность 800-900 кг/м3 и пластинчатую и чешуйчатую форму частиц, причем бентонитовую глину вводят последовательно по завершении ввода аттапульгитовой глины, КМЦ низкой вязкости КМЦ-LV имеет вязкость не менее 50 мПа·с, а КМЦ высокой вязкости КМЦ-HV имеет вязкость более 1000 мПа·с, при этом КМЦ представляет собой натриевые соли КМЦ, КМЦ низкой вязкости имеет степень полимеризации 500-550, а КМЦ высокой вязкости имеет степень полимеризации 700-800, вводят ИКПАН-SL, имеющий характеристическую вязкость 1,5-2,5, а ИКПАН-RL, имеющий характеристическую вязкость 2,5-4,5, акриламидосодержащие полимеры синтезированы с использованием мономера акриламида, выбранного из ряда амидов, содержащего акриламид, метакриламид, N-алкилакриламид, NN-диалкилакриламид, акриламидосодержащие полимеры синтезированы с использованием в качестве моноаминомонокарбоновой аминокислоты α-амино-γ-метилтиомасляной кислоты или метионина кормового или фармацевтического, акриламидосодержащие полимеры синтезированы с использованием в качестве эмульгатора смеси жирных кислот из ряда олеиновой, линолевой, линоленовой и/или стеариновой, и/или смоляной кислот и/или таллового масла с триэтаноламином и/или эмультал, акриламидосодержащие полимеры синтезированы с использованием для создания дисперсионной фазы обратной эмульсии дистиллятных углеводородных масел селективной очистки с температурой застывания -40÷-70°С и кинематической вязкостью 2-16 мм2/с при 50°С, акриламидосодержащие полимеры синтезированы с использованием охлаждения шихты и шихтовой водомасляной обратной эмульсии при ее образовании до температуры, на 2-3°С превышающей температуру помутнения раствора шихты, акриламидосодержащие полимеры синтезированы с выполнением турбулентного эмульгирования высокооборотным перешивающим устройством, турбомешалкой или миксером, предпочтительно обеспечивающим движение жидкости с центробежным критерием Рейнольдса Re не менее 2,3·105, имеющим зазор между лопастью мешалки и стенкой и днищем не более 2-3 мм, акриламидосодержащие полимеры - полиэлектролиты - обладают функцией эффективного формирования множества композиционных сгущений, гелей, нитей либо полимерных сеток или их соединений.This goal is also achieved by the fact that in the method of preparing a drilling fluid based on a water-oil emulsion, comprising mixing oil, multifunctional surfactants, surfactants, caustic soda, CMC carboxymethyl cellulose, polymer, bentonite clay, in the preparation of the above solution, a hydrophilic clay suspension is first prepared by mixing in water of calcined and caustic soda and the indicated clay, low viscosity CMC and IKPAN are introduced into the resulting suspension with stirring the idea of a highly dispersed inverse oil emulsion to obtain a homogeneous system, which is then injected in the form of a highly dispersed inverse water-oil emulsion in an amount of 40-60% of its content in the specified solution ICSTAB, having an intrinsic viscosity of 10-20, or GRINDRIL, having an intrinsic viscosity of 10-18 , followed by the introduction of ICLUB and ICD, and after the suspension reaches a conditional viscosity of 50 s, the remainder of ICSTAB or GRINDRIL is administered. Moreover, it is possible that CMC and IKPAN are introduced into the specified suspension when it reaches a conditional viscosity of at least 30 s, bentonite and attapulgite clay are introduced separately in the form of clay powder having a bulk density of 800-900 kg / m 3 and a plate and scaly form of particles, moreover, bentonite clay is introduced sequentially upon completion of attapulgite clay input, low-viscosity CMC CMC-LV has a viscosity of not less than 50 MPa · s, and high-viscosity CMC CMC-HV has a viscosity of more than 1000 MPa · s, while CMC is a sodium salt of CMC, low CMC elm spine has a degree of polymerization of 500-550, and CMC of high viscosity has a degree of polymerization of 700-800, enter IKPAN-SL having an intrinsic viscosity of 1.5-2.5, and IKPAN-RL having an intrinsic viscosity of 2.5-4.5 , acrylamide-containing polymers are synthesized using an acrylamide monomer selected from a series of amides containing acrylamide, methacrylamide, N-alkyl acrylamide, NN-dialkyl acrylamide, acrylamide-containing polymers are synthesized using α-amino-γ-amino-thiol-thasia monoamine monocarboxylic amino acid feed or pharmaceutical methionine, acrylamide-containing polymers are synthesized using a mixture of fatty acids as an emulsifier from a series of oleic, linoleic, linolenic and / or stearic and / or resin acids and / or tall oil with triethanolamine and / or emulsion, acrylamide-containing polymers are synthesized using to create a dispersed phase inverse emulsion distillate hydrocarbon oils, solvent refined with a pour point of -40 ÷ -70 ° C and kinematic viscosity of 2-16 mm 2 / s at 50 ° C, akri amide-containing polymers are synthesized using cooling of a charge and a mixture of water-oil inverse emulsion when it is formed to a
Предлагаемый буровой раствор на основе обратной водомасляной эмульсии состоит из следующих функциональных ингредиентов:The proposed drilling fluid based on reverse water-oil emulsion consists of the following functional ingredients:
глина - структурообразователь, формирует структурно-механические и вязкостные свойства бурового раствора, используется в качестве регулятора вязкости и понизителя водотдачи;clay - a structural agent, forms the structural-mechanical and viscous properties of the drilling fluid, is used as a viscosity regulator and fluid loss reducer;
кальцинированная сода (карбонат натрия) связывает избыток поливалентных ионов, в частности ионов кальция и магния, ускоряет диспергацию глинопорошка,soda ash (sodium carbonate) binds the excess of polyvalent ions, in particular calcium and magnesium ions, accelerates the dispersion of clay powder,
каустическая сода (гидроокись натрия) регулирует рН раствора, увеличивает диспергацию глины;caustic soda (sodium hydroxide) regulates the pH of the solution, increases the dispersion of clay;
карбоксилметилцеллюлоза - регулятор фильтрации и реологии бурового раствора, реагент-стабилизатор глинистых дисперсий;carboxyl methyl cellulose - a regulator of filtration and drilling fluid rheology, a reagent-stabilizer of clay dispersions;
анионная смесь жиров и специальных добавок (торговое название ИКЛУБ или IKLUBE) смазывающая добавка; адсорбируется на металлических поверхностях, образуя прочную смазывающую пленку; снижает изнашивание материала при трении и продлевает срок эксплуатации оборудования; наиболее целесообразно применение ИКЛУБ в сильно отклоненных от вертикали и горизонтальных скважинах для снижения моментных нагрузок на бурильную колонну; уменьшает срезывающее усилие и вероятность дифференциального прихвата;anionic mixture of fats and special additives (trade name ICLUB or IKLUBE) lubricating additive; adsorbed on metal surfaces, forming a strong lubricating film; reduces wear of the material during friction and extends the life of the equipment; the most appropriate use of ICLUB in highly deviated from vertical and horizontal wells to reduce torque loads on the drill string; reduces shear stress and the likelihood of differential sticking;
смесь специфических биологически разложимых неионогенных поверхностно-активных веществ (торговое название ИКД или IKD) - детергирующее, смачивающее и диспергирующее действие которых предотвращает налипание глинистых частиц на буровой инструмент, обеспечивает низкое поверхностное натяжение для улучшения смачивающего эффекта, хорошие эмульгирующие свойства для нефтей и жирных продуктов, поверхностно-активные вещества не создают вспенивания при нормальной температуре бурения;a mixture of specific biodegradable nonionic surfactants (trade name ICD or IKD) —the detergent, wetting and dispersing effect of which prevents clay particles from sticking to the drilling tool, provides low surface tension to improve the wetting effect, good emulsifying properties for oils and fatty products, surfactants do not foam at normal drilling temperatures;
смесь сложного эфира жирной кислоты, органических производных, неионогенных поверхностно-активных веществ и минерального масла (торговое название ИКДЕФОМ или IKDEFOAM) - универсальный пеногаситель - используется для подавления пенообразования, по мере необходимости;a mixture of fatty acid ester, organic derivatives, nonionic surfactants and mineral oil (trade name IKDEFOM or IKDEFOAM) - universal antifoam - used to suppress foaming, as necessary;
акриламидсодержащие полимеры - органические полиэлектролиты, растворимые в воде флокулянты твердой фазы, представляющие собой обратные водомасляные эмульсии, используются для стабилизации набухающих в воде и диспергирующихся глин, загущают раствор, стабилизируют стенки ствола скважины, создают между частицами твердой фазы мостиковые связи, образуя при этом относительно прочные флокулы, создают на стенках скважины эластичную полупроницаемую пленку, создают гелеобразные структуры в трещинах, образующихся в стенках ствола в ходе бурения,acrylamide-containing polymers - organic polyelectrolytes, water-soluble solid phase flocculants, which are reverse water-oil emulsions, are used to stabilize water-swellable and dispersible clays, thicken the solution, stabilize the borehole walls, create bridge bonds between the particles of the solid phase, forming relatively strong bonds flocculi create an elastic semi-permeable film on the walls of the well, create gel-like structures in the cracks that form in the walls of the wellbore during the storm tions,
в частности, оригинальные полиэлектролиты:in particular, original polyelectrolytes:
высокомолекулярный анионный полиэлектролит (торговое название ИКСТАБ или IKSTAB),high molecular weight anionic polyelectrolyte (trade name IKSTAB or IKSTAB),
высокомолекулярный амфолитный полиэлектролит (торговое название ГРИНДРИЛ или GREENDRILL),high molecular weight ampholytic polyelectrolyte (trade name GRINDRIL or GREENDRILL),
низкомолекулярный анионный полиэлектролит (торговое название ИКПАН или IKPAN), к тому же низкомолекулярный анионный полиэлектролит является термостойким понизителем водоотдачи пресных и высокоминерализованных систем буровых растворов;a low molecular weight anionic polyelectrolyte (trade name IKPAN or IKPAN), in addition, a low molecular weight anionic polyelectrolyte is a heat-resistant fluid loss reducer in fresh and highly mineralized drilling fluid systems;
смесь органических веществ и катионных производных в водном растворе бактерицид (торговое название ИКБАК или IKBAC), синергетический продукт с бактерицидными, дезинфицирующими и замедляющими процесс коррозии свойствами.a mixture of organic substances and cationic derivatives in an aqueous solution of a bactericide (trade name IKBAK or IKBAC), a synergistic product with bactericidal, disinfecting and corrosion inhibiting properties.
В качестве глины используется бентонит - глинистый минерал монтмориллонит, в частности 2:1 - монтмориллонит, в виде глинопорошка, объемной плотностью 800-900 кг/м3, легко диспергируемый в коллоидный раствор, а также палыгорскит, коалинит. Для бурения в отложениях песка или в гравийно-галечных грунтах в буровой раствор дополнительно вводят в виде глинопорошка аттапульгит. Частицы глинопорошка имеют форму плоских или лентовидных чешуйчатых пластинок.As clay, bentonite is used - the clay mineral montmorillonite, in particular 2: 1 - montmorillonite, in the form of clay powder, with a bulk density of 800-900 kg / m 3 , easily dispersible into a colloidal solution, as well as palygorskite, koalinite. For drilling in sand deposits or in gravel-pebble soils, attapulgite is additionally introduced into the drilling mud in the form of clay powder. The particles of clay powder are in the form of flat or ribbon-like scaly plates.
Сода кальцинированная соответствует отечественному ГОСТ Р 5100-95, сода каустическая отечественному ГОСТ 4328-77.Soda ash corresponds to domestic GOST R 5100-95, caustic soda to domestic GOST 4328-77.
Карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ) применяется, в частности, в виде натриевой соли КМЦ, соответствует отечественным ТУ 6-55-40-90 или спецификации 13А АНИ. Используют КМЦ с низкой вязкостью (КМЦ-LV), не менее 50 мПа·с 2%-ного водного раствора при 25°С (по Брукфильду), со степенью полимеризации 500-550. При необходимости регулирования фильтрации и/или вязкости бурового раствора, в основном там, где требуется по технологическим причинам поддержание высоких реологических характеристик раствора, дополнительно используют КМЦ с высокой вязкостью (КМЦ-HV), более 1000 мПа·с 2%-ного водного раствора при 25°С (по Брукфильду), со степенью полимеризации 700-800.Carboxylmethyl cellulose (CMC) is used, in particular, in the form of the sodium salt of CMC, meets domestic TU 6-55-40-90 or specification 13A ANI. Use CMC with low viscosity (CMC-LV), at least 50 MPa · s of a 2% aqueous solution at 25 ° C (according to Brookfield), with a degree of polymerization of 500-550. If it is necessary to control the filtration and / or viscosity of the drilling fluid, mainly where it is required for technological reasons to maintain high rheological characteristics of the fluid, CMC with a high viscosity (CMC-HV), more than 1000 mPa · s, with a 2% aqueous solution is additionally used 25 ° C (according to Brookfield), with a degree of polymerization of 700-800.
Ингредиент ИКЛУБ (ТУ 6-01-868-79) представляет собой аддукт олеиновой кислоты с этилендиамином, аддукт цис-9-октадеценовой кислоты с этилендиамином, имеющий химическое название (по IUPAC, по CAS регистрационный №27738-73-4) этилендиамин-цис-9-октадеценоат, молекулярная формула C20H42N2O2, молекулярная масса 332,57, структурная формула CH3(CH2)7CH=H(CH2)7COOHNH2(CH2)2NH2, слегка вязкая жидкость светло-желтого цвета, плотность при 20°С~1 г/см3, рН 8-9, температура вспышки не ниже 200°С, температура воспламенения не ниже 65°С, нерастворима в воде, диспергируется в морской воде.The ingredient ICLUB (TU 6-01-868-79) is an adduct of oleic acid with ethylenediamine, an adduct of cis-9-octadecenoic acid with ethylenediamine, which has the chemical name (according to IUPAC, according to CAS registration No. 277738-73-4) ethylenediamine-cis -9-octadecenoate, molecular formula C 20 H 42 N 2 O 2 , molecular weight 332.57, structural formula CH 3 (CH 2 ) 7 CH = H (CH 2 ) 7 COOHNH 2 (CH 2 ) 2 NH 2 , slightly light yellow viscous liquid, density at 20 ° C ~ 1 g / cm 3 , pH 8-9, flash point not lower than 200 ° C, flash point not lower than 65 ° C, insoluble in water, dispersible in sea water.
Ингредиент ИКД (ТУ 6-02-09-07-92) имеет химическое название (по IUPAC, по CAS регистрационный №9016-45-9) альфа-(Нонилфенил)-омега-гидроксиокта (окси-1,2-этандиил) или октаоксиэтиленовый эфир нонилфенола (или нонилфенокси [окта (этиленокси)] этанол), молекулярная формула С31Н56O9, молекулярная масса 572,74, структурная формулаThe ICD ingredient (TU 6-02-09-07-92) has a chemical name (according to IUPAC, according to CAS registration No. 9016-45-9) alpha- (Nonylphenyl) -omega-hydroxyocta (hydroxy-1,2-ethanediyl) or nonylphenol octaoxyethylene ether (or nonylphenoxy [octa (ethyleneoxy)] ethanol), molecular formula C 31 H 56 O 9 , molecular weight 572.74, structural formula
прозрачная жидкость с легким спиртовым запахом, плотность 1,02-1,03 г/см3, рН 6-8, точка кипения -270°С, температура вспышки не ниже 85°С, растворим в воде при комнатной температуре, биологическая разложимость свыше 80% по стандарту ЕЭС.transparent liquid with a slight alcohol smell, density 1.02-1.03 g / cm 3 , pH 6-8, boiling point -270 ° C, flash point not lower than 85 ° C, soluble in water at room temperature, biodegradability above 80% according to the EEC standard.
Ингредиент ИКДЕФОМ (ТУ 6-09-16-1539-90) представляет собой жидкость бледно-соломенного цвета без запаха, плотность 0,87-0,89 г/см3, растворима в воде при перемешивании, диспергируется.The ICDEFOM ingredient (TU 6-09-16-1539-90) is an odorless pale straw liquid, density 0.87-0.89 g / cm 3 , soluble in water with stirring, dispersible.
Ингредиент ИКСТАБ представляет собой оригинальный органический анионный полиэлектролит - высокомолекулярный сополимер, содержащий звенья акриламида примерно от 50 до примерно 80 мас.% и акрилата натрия примерно от 50 до примерно 20 мас.%, в пересчете на массу сополимера, с характеристической вязкостью сополимера 20-10, имеющий высокую растворимость в воде, где указанный сополимер проявляет ионную активность, представляющийся в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, сохраняющей термо- и морозоустойчивость и стабильность в диапазоне температур от +175 до -35°С и подвижность при температуре до -35°С. Органический анионный полиэлектролит синтезируют эмульсионной полимеризацией в водомасляной эмульсии в адиабатическом режиме с участием пероксидных инициаторов реакционной смеси, содержащей в качестве дисперсионной фазы низкозастывающее углеводородное масло, эмульгатор - смесь жирных кислот с триэтаноламином и шихты мономера, приготовленной перемешиванием до полного растворения мономера из ряда акриламидов в водном растворе, неорганической соли щелочного металла I группы Периодической таблицы элементов и в качестве регулятора молекулярной массы моноамино-монокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидрильную группу, в количестве 0,1-0,25% от массы мономера, предварительно преобразованной турбулентным диспергированием в высокодисперсную стабильную обратную водомасляную мономерную эмульсию, с последующим гидролизом полученной эмульсии сополимеров и продувкой инертным газом в присутствии водного раствора гидроокиси.The ICSTAB ingredient is an original organic anionic polyelectrolyte - a high molecular weight copolymer containing acrylamide units from about 50 to about 80 wt.% And sodium acrylate from about 50 to about 20 wt.%, Calculated on the weight of the copolymer, with a characteristic viscosity of the copolymer of 20-10 having high solubility in water, where the specified copolymer exhibits ionic activity, which is presented in the form of a highly dispersed inverse water-oil emulsion, preserving thermal and frost resistance and stability in the range temperature range from +175 to -35 ° С and mobility at temperatures up to -35 ° С. The organic anionic polyelectrolyte is synthesized by emulsion polymerization in a water-oil emulsion in adiabatic mode with the participation of peroxide initiators of a reaction mixture containing a low-curing hydrocarbon oil as a dispersion phase, the emulsifier is a mixture of fatty acids with triethanolamine and a monomer mixture prepared by stirring to completely dissolve the monomer in water from the series solution, inorganic salt of an alkali metal of group I of the Periodic table of elements and as a regulator m the molecular weight of a monoamine-monocarboxylic amino acid containing a methylated sulfhydryl group in an amount of 0.1-0.25% by weight of the monomer previously converted by turbulent dispersion into a highly dispersed stable inverse water-oil monomeric emulsion, followed by hydrolysis of the resulting copolymer emulsion and blowing in the presence of inert aqueous hydroxide solution.
Ингредиент ГРИНДРИЛ представляет собой оригинальный органический амфолитный полиэлектролит - высокомолекулярный сополимер, содержащий звенья акриламида примерно от 50 до примерно 94 мас.%, акрилата натрия примерно от 45 до примерно 5 мас.% и виниламина примерно от 5 до примерно 1 мас.%, в пересчете на массу сополимера, с характеристической вязкостью сополимера 18-10, имеющий высокую растворимость в воде, где указанный сополимер проявляет ионную активность, представляющийся в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, сохраняющей термо- и морозоустойчивость и стабильность в диапазоне температур от +175 до -35°С и подвижность при температуре до -35°С. Органический амфолитный полиэлектролит синтезируют эмульсионной полимеризацией в водомасляной эмульсии в адиабатическом режиме с участием пероксидных инициаторов реакционной смеси, содержащей в качестве дисперсионной фазы низкозастывающее углеводородное масло, эмульгатор - смесь жирных кислот с триэтаноламином и шихты мономера, приготовленной перемешиванием до полного растворения мономера из ряда акриламидов в водном растворе, неорганической соли щелочного металла I группы Периодической таблицы элементов и в качестве регулятора молекулярной массы моноамино-монокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидрильную группу, в количестве 0,1-0,25% от массы мономера, предварительно преобразованной турбулентным диспергированием в высокодисперсную стабильную обратную водомасляную мономерную эмульсию, с последующим гидролизом полученной эмульсии сополимеров, в присутствии гипохлорита натрия в количестве 5% от массы мономера и гидроокиси натрия, причем мольное соотношение гипохлорит натрия: гидроокись натрия составляет 1:3,6, и продувкой инертным газом.The GRINDRYL ingredient is an original organic ampholytic polyelectrolyte - a high molecular weight copolymer containing acrylamide units from about 50 to about 94 wt.%, Sodium acrylate from about 45 to about 5 wt.% And vinylamine from about 5 to about 1 wt.%, In terms of by weight of the copolymer, with an intrinsic viscosity of the copolymer 18-10, having high solubility in water, where the copolymer exhibits ionic activity, which is presented in the form of a highly dispersed inverse water-oil emulsion that preserves those MO and frost resistance and stability in the temperature range of from +175 to -35 ° C and the mobility at temperatures up to -35 ° C. The organic ampholytic polyelectrolyte is synthesized by emulsion polymerization in a water-oil emulsion in adiabatic mode with the participation of peroxide initiators of a reaction mixture containing a low-curing hydrocarbon oil as a dispersion phase, an emulsifier is a mixture of fatty acids with triethanolamine and a monomer mixture, prepared by stirring until the monomer is completely dissolved, the monomer is completely dissolved solution, inorganic salt of an alkali metal of group I of the Periodic table of elements and as a regulator the molecular weight of a monoamine-monocarboxylic amino acid containing a methylated sulfhydryl group in an amount of 0.1-0.25% by weight of the monomer previously converted by turbulent dispersion into a highly dispersed stable inverse water-oil monomeric emulsion, followed by hydrolysis of the resulting copolymer emulsion in the presence of
Ингредиент ИКПАН представляет собой оригинальный низкомолекулярный органический анионный полиэлектролит - сополимер, содержащий звенья акриламида примерно от 20 до примерно 80 мас.% и акрилата натрия примерно от 80 до примерно 20 мас.%, в пересчете на массу сополимера, с характеристической вязкостью сополимера 1,5-4,5 и относительной молекулярной массой 5·105-4·106, имеющий высокую растворимость в воде, где указанный сополимер проявляет ионную активность, представляющийся в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, сохраняющей термо- и морозоустойчивость и стабильность в диапазоне температур от +175 до -35°С и подвижность при температуре до -35°С. Низкомолекулярный органический анионный полиэлектролит синтезируют эмульсионной полимеризацией в водомасляной эмульсии в адиабатическом режиме с участием пероксидных инициаторов реакционной смеси, содержащей в качестве дисперсионной фазы низкозастывающее углеводородное масло, эмульгатор - смесь жирных кислот с триэтаноламином и шихты мономера, приготовленной перемешиванием до полного растворения мономера из ряда акриламидов в водном растворе, неорганической соли щелочного металла I группы Периодической таблицы элементов и в качестве регулятора молекулярной массы моноаминомонокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидрильную группу (0,1-0,25% от массы мономера) в смеси с гидролизованным акриламидом в количестве 25-27% от массы мономера, предварительно преобразованной турбулентным диспергированием в высокодисперсную стабильную обратную водомасляную мономерную эмульсию, с последующим гидролизом полученной эмульсии сополимеров, в присутствии гипохлорита натрия в количестве 0,5% от массы мономера и гидроокиси натрия, причем мольное соотношение гипохлорит натрия гидроокись натрия составляет 1:36, и продувкой инертным газом.The ICPAN ingredient is an original low molecular weight organic anionic polyelectrolyte - a copolymer containing acrylamide units from about 20 to about 80 wt.% And sodium acrylate from about 80 to about 20 wt.%, Calculated on the weight of the copolymer, with a characteristic viscosity of the copolymer of 1.5 -4.5 and a relative molecular weight of 5 × 10 5 -4 × 10 6 having a high water solubility, wherein said copolymer exhibits ionic activity present in the form of finely divided water-oil inverse emulsion, which preserves ter o- and frost resistance and stability in the temperature range of from +175 to -35 ° C and the mobility at temperatures up to -35 ° C. A low molecular weight organic anionic polyelectrolyte is synthesized by emulsion polymerization in a water-oil emulsion in adiabatic mode with the participation of peroxide initiators of a reaction mixture containing a low-curing hydrocarbon oil as a dispersion phase, an emulsifier is a mixture of fatty acids with triethanolamine and a monomer mixture prepared by mixing with monomers to complete the solution aqueous solution, inorganic salt of an alkali metal of group I of the Periodic table of elements and a molecular weight regulator of a monoaminomonocarboxylic amino acid containing a methylated sulfhydryl group (0.1-0.25% by weight of the monomer) in a mixture with hydrolyzed acrylamide in an amount of 25-27% by weight of the monomer previously converted by turbulent dispersion into a highly dispersed stable water-in-oil monomer emulsion , followed by hydrolysis of the obtained emulsion of copolymers, in the presence of sodium hypochlorite in an amount of 0.5% by weight of the monomer and sodium hydroxide, and the molar ratio of hyp sodium chlorite, sodium hydroxide is 1:36, and an inert gas purge.
При синтезе акриламидных полимеров, как анионных, так и амфолитного, мономер акриламида выбирают из ряда амидов, содержащего акриламид, метакриламид, N-алкилакриламид, NN-диалкилакриламид. В качестве моноаминомонокарбоновой аминокислоты применяют α-амино-γ-метилтиомасляную кислоту или метионин кормовой или фармацевтический. В качестве эмульгатора используют смесь жирных кислот из ряда олеиновой, линолевой, линоленовой и/или стеариновой и/или смоляной кислот и/или таллового масла с триэтаноламином и/или эмультал. Для создания дисперсионной фазы обратной эмульсии применяют селективной очистки дистиллятные углеводородные масла с температурой застывания -40÷-70°С и кинематической вязкостью 2-16 мм2/с при 50°С. В ходе синтеза акриламидосодержащих полимеров шихту и шихтовую водомасляную обратную эмульсию при ее образовании захолаживают до температуры, на 2-3°С превышающей температуру помутнения раствора шихты. Турбулентное эмульгирование выполняют высокооборотным перемешивающим устройством, турбомешалкой или миксером, предпочтительно обеспечивающим движение жидкости с центробежным критерием Рейнольдса Re не менее 2,3·105, имеющим зазор между лопастью мешалки и стенкой и днищем не более 2-3 мм.In the synthesis of acrylamide polymers, both anionic and ampholytic, the acrylamide monomer is selected from a series of amides containing acrylamide, methacrylamide, N-alkyl acrylamide, NN-dialkyl acrylamide. As a monoaminomonocarboxylic amino acid, α-amino-γ-methylthiobutyric acid or feed or pharmaceutical methionine are used. As an emulsifier, a mixture of fatty acids from the range of oleic, linoleic, linolenic and / or stearic and / or resin acids and / or tall oil with triethanolamine and / or emulsion is used. To create the dispersion phase of the reverse emulsion, selective distillate hydrocarbon oils with a pour point of -40 ÷ -70 ° C and a kinematic viscosity of 2-16 mm 2 / s at 50 ° C are used. During the synthesis of acrylamide-containing polymers, the charge and charge water-oil inverse emulsion during its formation are cooled to a temperature 2-3 ° C higher than the cloud point of the charge solution. Turbulent emulsification is performed by a high-speed mixing device, turbo-mixer or mixer, preferably providing fluid movement with a centrifugal Reynolds criterion Re of at least 2.3 · 10 5 , having a gap between the mixer blade and the wall and bottom of no more than 2-3 mm.
Ингредиент бактерицид ИКБАК представляет собой прозрачную жидкость, плотность 1,03 г/см3, растворимую в воде, спиртах, нерастворимую в углеводородах, имеющую водородный показатель рН 3-5.The bactericidal ingredient IKBAK is a clear liquid, density 1.03 g / cm 3 , soluble in water, alcohols, insoluble in hydrocarbons, having a pH of 3-5.
Сущность изобретения заключается в том, что буровой раствор на основе обратной водомасляной эмульсии, включающий глину, кальцинированную соду, каустическую соду, карбоксилметилцеллюлозу, смазывающую добавку, пеногаситель, поверхностно-активные вещества, акриламидосодержащие полимеры и воду, в качестве смазывающей добавки содержит указанный аддукт олеиновой кислоты с этилендиамином, имеющий торговое название ИКЛУБ, поверхностно-активные вещества с комбинированным детергирующим, смачивающим и диспергирующим действием, в виде указанного специфического биологически разложимого псионогенного поверхностно-активного вещества альфа-(нонилфенил)-омега-гидро-ксиокта(окси-1,2-этандиил), имеющего торговое название ИКД, и указанные поверхностно-активные вещества с комбинированным действием пеногасителя, вводимого по необходимости, в виде смеси сложного эфира жирной кислоты, органических производных, неионогенных поверхностно-активных веществ и минерального масла, имеющего торговое название ИКДЕФОМ, в качестве акриламидосодержащих полимеров содержит либо указанный органический анионный полиэлектролит - высокомолекулярный сополимер, содержащий звенья акриламида примерно от 50 до примерно 80 маc.% и акрилата натрия примерно от 20 до примерно 50 маc.%, в пересчете на массу сополимера, имеющий характеристическую вязкость 20-10, представляющийся в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, синтезированный эмульсионной полимеризацией в водомасляной эмульсии в адиабатической режиме с участием пероксидных инициаторов реакционной смеси, содержащей низкозастывающее углеводородное масло, эмульгатор - смесь жирных кислот с триэтаноламином и шихты мономера, приготовленной перемешиванием до полного растворения мономера из ряда акриламидов в водном растворе, неорганической соли щелочного металла I группы Периодической таблицы элементов и моноаминомонокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидрильную группу в количестве 0,1-0,25% от массы мономера, предварительно преобразованной турбулентным диспергированием в высокодисперсную стабильную обратную водомасляную мономерную эмульсию, с последующим гидролизом полученной эмульсии сополимеров и продувкой инертным газом в присутствии водного раствора гидроокиси, имеющий торговое название ИКСТАБ, либо указанный органический амфолитный полиэлектролит - высокомолекулярный сополимер, содержащий звенья акриламида примерно от 50 до примерно 94 маc.%, акрилата натрия примерно от 45 до примерно 5 маc.% и виниламина примерно от 5 до примерно 1 маc.%, в пересчете на массу сополимера, имеющий характеристическую вязкость 18-10, представляющийся в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, синтезированный эмульсионной полимеризацией в водомасляной эмульсии в адиабатической режиме с участием пероксидных инициаторов реакционной смеси, содержащей низкозастывающее углеводородное масло, эмульгатор - смесь жирных кислот с триэтаноламином и шихты мономера, приготовленной перемешиванием до полного растворения мономера из ряда акриламидов в водном растворе, неорганической соли щелочного металла I группы Периодической таблицы элементов и моноаминомонокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидрильную группу в количестве 0,1-0,25% от массы мономера, предварительно преобразованной турбулентным диспергированием в высокодисперсную стабильную обратную водомасляную мономерную эмульсию, с последующим гидролизом полученной эмульсии сополимеров, в присутствии гипохлорита натрия в количестве 5% от массы мономера и гидроокиси натрия, причем соотношение гипохлорит натрия: гидроокись натрия составляет 1:3,6, и продувкой инертным газом, имеющий торговое название ГРИНДРИЛ, и указанный низкомолекулярный органический анионный полиэлектролит сополимер, содержащий звенья акриламида примерно от 20 до примерно 80 мас.% и акрилата натрия примерно от 80 до примерно 20 мас.%, в пересчете на массу сополимера, с характеристической вязкостью сополимера 1,5-4,5 и относительной молекулярной массой 5·105-4·106 и более, имеющий высокую растворимость в воде, где указанный сополимер проявляет ионную активность, представляющийся в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, сохраняющей термо- и морозоустойчивость и стабильность в диапазоне температур от +175 до -35°С и подвижность при температуре до -35°С, синтезированный эмульсионной полимеризацией в водомасляной эмульсии в адиабатическом режиме с участием пероксидных инициаторов реакционной смеси, содержащей в качестве дисперсионной фазы низкозастывающее углеводородное масло, эмульгатор - смесь жирных кислот с триэтаноламином и шихты мономера, приготовленной перемешиванием до полного растворения мономера из ряда акриламидов в водном растворе, неорганической соли щелочного металла I группы Периодической таблицы элементов и моноаминомонокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидрильную группу в смеси с гидролизованным акриламидом, в количестве 25-27% от массы мономера, предварительно преобразованной турбулентным диспергированием в высокодисперсную стабильную обратную водомасляную мономерную эмульсию, с последующим гидролизом полученной эмульсии сополимеров, в присутствии гипохлорита натрия в количестве 0,5% от массы мономера и гидроокиси натрия, причем мольное соотношение гипохлорит натрия: гидроокись натрия составляет 1:36, и продувкой инертным газом, имеющий торговое название ИКПАН (ИКПАН-SL с заниженной вязкостью 1,5-2,5 или ниже средней, и ИКПАН-RL с завышенной вязкостью 2,5-4,5 или выше средней).The essence of the invention lies in the fact that the drilling fluid based on the reverse water-oil emulsion, including clay, soda ash, caustic soda, carboxyl methyl cellulose, a lubricating additive, antifoam, surfactants, acrylamide-containing polymers and water, contains the indicated oleic acid adduct as a lubricating additive with ethylenediamine, having the trade name ICLUB, surfactants with combined detergent, wetting and dispersant action, in the form indicated a specific biodegradable psionogenic surfactant alpha- (nonylphenyl) -omega-hydroxyocta (hydroxy-1,2-ethanediyl), under the trade name ICD, and these surfactants with combined antifoam action, if necessary, in the form of a mixture of a fatty acid ester, organic derivatives, nonionic surfactants and mineral oil, under the trade name ICDEFOM, contains either the specified organ as acrylamide-containing polymers Anionic polyelectrolyte is a high molecular weight copolymer containing acrylamide units from about 50 to about 80 wt.% and sodium acrylate from about 20 to about 50 wt.%, calculated on the weight of the copolymer, having an intrinsic viscosity of 20-10, which is in the form of a highly dispersed inverse water-oil emulsion synthesized by emulsion polymerization in a water-oil emulsion in adiabatic mode with the participation of peroxide initiators of the reaction mixture containing low-viscosity hydrocarbon oil, the emulsifier is a mixture of l fatty acids with triethanolamine and a mixture of monomer prepared by stirring until complete dissolution of the monomer from a series of acrylamides in an aqueous solution, an inorganic salt of an alkali metal of group I of the Periodic Table of the Elements, and a monoaminomonocarboxylic amino acid containing a methylated sulfhydryl group in an amount of 0.1-0.25% of the mass of monomer previously converted by turbulent dispersion into a highly dispersed stable inverse water-oil monomer emulsion, followed by hydrolysis of the resulting em copolymers and inert gas purging in the presence of an aqueous hydroxide solution, under the trade name ICSTAB, or the indicated organic ampholytic polyelectrolyte — a high molecular weight copolymer containing acrylamide units from about 50 to about 94 wt.%, sodium acrylate from about 45 to about 5 wt.% and vinylamine from about 5 to about 1 wt.%, calculated on the weight of the copolymer having an intrinsic viscosity of 18-10, which is presented as a highly dispersed inverse water-oil emulsion, synthesized emulsion polymerization in an oil-water emulsion in adiabatic mode with the participation of peroxide initiators of a reaction mixture containing a low-curing hydrocarbon oil, the emulsifier is a mixture of fatty acids with triethanolamine and a monomer charge, prepared by stirring until the monomer from a series of acrylamides is completely dissolved in an aqueous solution of an inorganic alkali metal salt of group I table of elements and monoaminomonocarboxylic amino acids containing methylated sulfhydryl group in an amount of 0.1-0.25% by weight monomer previously converted by turbulent dispersion into a highly dispersed stable reverse water-oil monomeric emulsion, followed by hydrolysis of the obtained emulsion of copolymers, in the presence of sodium hypochlorite in an amount of 5% by weight of the monomer and sodium hydroxide, and the ratio of sodium hypochlorite: sodium hydroxide is 1: 3.6, and an inert gas purge having the trade name GRINDRYL and said low molecular weight organic anionic polyelectrolyte copolymer containing acrylamide units p imerno 20 to about 80 wt.% sodium acrylate and from about 80 to about 20 wt.%, based on the weight of the copolymer, the copolymer having an intrinsic viscosity of 1.5-4.5 and a relative molecular weight of 5 × 10 5 -4 · 10 6 or more, having a high solubility in water, where the specified copolymer exhibits ionic activity, which is presented in the form of a highly dispersed reverse water-oil emulsion, preserving thermal and frost resistance and stability in the temperature range from +175 to -35 ° C and mobility at temperatures up to - 35 ° C, synthesized emulsion oligomerization in a water-oil emulsion in adiabatic mode with the participation of peroxide initiators of a reaction mixture containing a low-curing hydrocarbon oil as a dispersion phase, an emulsifier is a mixture of fatty acids with triethanolamine and a monomer mixture, prepared by stirring until the monomer is completely dissolved in an aqueous solution of an inorganic inorganic salt metal of group I of the Periodic table of the elements and monoaminomonocarboxylic amino acids containing methylated sulfhydryl groups in a mixture with hydrolyzed acrylamide, in an amount of 25-27% by weight of the monomer previously converted by turbulent dispersion into a highly dispersed stable inverse water-oil monomer emulsion, followed by hydrolysis of the resulting copolymer emulsion, in the presence of sodium hypochlorite in an amount of 0.5% by weight of the monomer and sodium hydroxide, and the molar ratio of sodium hypochlorite: sodium hydroxide is 1:36, and an inert gas purge, under the trade name IKPAN (IKPAN-SL with a reduced viscosity of 1.5-2.5 or n like average, and IKPAN-RL with an increased viscosity of 2.5-4.5 or higher than average).
При расширении и калибровании скважин длиной более 600 м и диаметром более 1200 мм вместо указанного ИКСТАБ применяют указанный ГРИНДРИЛ в тех же количествах. В летние периоды в процессе строительства перехода, для предотвращения преждевременной биологической деструкции полимеров, в состав бурового раствора дополнительно вводят указанный бактерицид ИКБАК в количестве 0,5-1 кг/м3. Используемый по необходимости указанный пеногаситель ИКДЕФОМ дополнительно вводят в состав бурового раствора в количестве 0,1-0,25 кг/м3.When expanding and calibrating wells with a length of more than 600 m and a diameter of more than 1200 mm, the indicated GRINDRIL in the same quantities is used instead of the indicated IKSTAB. In summer, during the construction of the transition, to prevent premature biological degradation of polymers, the indicated IKBA bactericide in the amount of 0.5-1 kg / m 3 is additionally introduced into the drilling fluid. Used as necessary, the specified antifoam IKDEFOM is additionally introduced into the composition of the drilling fluid in an amount of 0.1-0.25 kg / m 3 .
Технология приготовления растворов заключается в приготовлении смешением в воде, гидрофильной глинистой суспензии, совместно с кальцинированной и каустической содой, при этом поддерживается порядок ввода ингредиентов в подготавливаемую суспензию, когда в водный раствор кальцинированной и каустической соды добавляют глинистый порошок, сперва аттапульгита, а затем бентонита, введении карбоксилметилцеллюлозы при достижении суспензией условной вязкости не менее 30 с, последующем раздельном добавлении, при интенсивном перемешивании предварительно синтезированных указанных низко- и высокомолекулярных оригинальных акриламидосодержащих полимеров в виде высокодисперсных обратных масляных эмульсий, указанных смазывающей добавки, детергента и других ингредиентов в требуемом количестве, в зависимости от вида и назначения бурения, горно-геологических и гидрогеохимических условий строительства. При этом высокомолекулярный акриламидосодержащий полимер вводится не менее чем в два приема, сперва доля в объеме 50±10% от эффективного количества высокомолекулярного акриламидосодержащего полимера, затем, после введения необходимого количества указанных ингредиентов ИКЛУБ и ИКД, по достижении гомогенной суспензией условной вязкости 50 с, вводят оставшуюся долю эффективного количества высокомолекулярного акриламидосодержащего полимера. Допускается использование глинопорошка палыгорскитовых и каолиновых глин.The technology for preparing solutions consists in mixing, in water, a hydrophilic clay suspension, together with calcined and caustic soda, while maintaining the order of input of the ingredients into the prepared suspension, when clay powder is added to the aqueous solution of calcined and caustic soda, first attapulgite, and then bentonite, the introduction of carboxylmethyl cellulose when the suspension reaches a conditional viscosity of at least 30 s, subsequent separate addition, with vigorous stirring, dvaritelno synthesized mentioned low- and high-molecular polymers in the original akrilamidosoderzhaschih a highly reverse oil emulsions listed lubricity additives, detergent and other ingredients in the required amount, depending on the type and purpose of drilling, geological and Hydrogeochemical construction conditions. In this case, the high molecular weight acrylamide-containing polymer is introduced in at least two doses, first a fraction of 50 ± 10% of the effective amount of high-molecular-weight acrylamide-containing polymer, then, after the required amount of the indicated ingredients has been added, ICLUB and ICD, after a homogeneous suspension of the nominal viscosity of 50 s, is introduced the remaining fraction of the effective amount of high molecular weight acrylamide-containing polymer. It is allowed to use clay powder of palygorskite and kaolin clays.
В таблице 1 приведены конкретные примеры состава бурового раствора и их количественное соотношение. В таблице 2 приведены составы бурового раствора, в котором присутствуют ингредиенты в достаточном количестве каждый для оказания в композиции влияния на процесс бурения, в зависимости от вида разбуриваемых грунтов: в глинах, в суглинке, в отложениях супеси, в отложениях песка, в гравийно-галечниковых грунтах. В таблицах 3-6 представлены свойства соответствующих буровых растворов с учетом режимов и вида строительства ствола при бурении: проходка пилотной скважины, расширение пилотной скважины, калибрование ствола скважины, протаскивание дюкера. Как видно из таблиц 1-6, наличие в буровом растворе предложенной композиции ингредиентов при их определенном соотношении, включающей анионные либо амфолитные высоко- и низкомолекулярные полимерные добавки - оригинальные полиэлектролиты в виде обратных водомасляных эмульсий, обеспечивает требуемые технологические и реологические свойства получаемых полимерно-глинистых буровых растворов, для широкого диапазона грунтов, в зависимости от горно-геологических и гидрогеохимических условий строительства, в том числе строительства переходов наклонно-направленным и горизонтальным бурением, а также водных переходов. Наличие в составе заявленных ингредиентов позволяет получать глинистый полимерный буровой раствор с наилучшими технологическими параметрами (растворы 1-6), оптимальными вязкостными и структурно-механическими свойствами, низким показателем фильтрации, хорошими смазочными и противоизносными свойствами, экологически совместимого с окружающей средой. Предложенный высоковязкий полимерно-глинистый буровой раствор при проведении исследований, представленный под наименованием полимерный буровой раствор ИКПОЛ (ПБР ИКПОЛ, торговое название ИКПОЛ или IKPOL), соответствует государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", по параметрам острой токсичности относится к малоопасным химическим веществам IV класса опасности. ЛД0 10000 мг/кг. Слабо раздражает слизистые оболочки глаз. Государственными гигиенической и санитарно-эпидемиологической службами Российской Федерации на данный буровой раствор выданы соответствующие официальные токсиколого-гигиенический паспорт и санитарно-эпидемиологическое заключение на возможность производства, применения (использования) и реализации предлагаемого полимерно-глинистого бурового раствора на территории Российской Федерации для строительства методом наклонно-направленного и горизонтального бурения переходов, в том числе подводных, и бурения скважин всех назначений.Table 1 shows specific examples of the composition of the drilling fluid and their quantitative ratio. Table 2 shows the composition of the drilling fluid, in which each ingredient is present in sufficient quantities to influence the drilling process in the composition, depending on the type of soil being drilled: in clay, loam, sandy loam, sand, gravel and pebble soil. Tables 3-6 show the properties of the respective drilling fluids, taking into account the modes and type of construction of the wellbore during drilling: penetration of a pilot well, expansion of a pilot well, calibration of the wellbore, dragging of a sump. As can be seen from tables 1-6, the presence in the drilling fluid of the proposed composition of the ingredients at a certain ratio, including anionic or ampholytic high and low molecular weight polymer additives - the original polyelectrolytes in the form of reverse water-oil emulsions, provides the required technological and rheological properties of the obtained polymer-clay drilling solutions for a wide range of soils, depending on the geological and hydrogeochemical conditions of construction, including the construction of the transition in directional and horizontal drilling, as well as water passages. The presence in the composition of the claimed ingredients allows to obtain a clay polymer drilling mud with the best technological parameters (solutions 1-6), optimal viscosity and structural-mechanical properties, low filtration rate, good lubricating and anti-wear properties, environmentally compatible with the environment. The proposed high-viscosity polymer-clay drilling mud during research, presented under the name of the polymer drilling mud IKPOL (PBR IKPOL, trade name IKPOL or IKPOL), meets the state sanitary and epidemiological rules and standards GOST 12.1.007-76 SSBT "Harmful substances. Classification and general safety requirements ", in terms of acute toxicity refers to low-hazard chemicals of hazard class IV. LD 0 10000 mg / kg. Slightly irritating to the mucous membranes of the eyes. The State Hygienic and Sanitary and Epidemiological Services of the Russian Federation issued the relevant official toxicological and hygienic passport and sanitary and epidemiological certificate for the possibility of producing, using (using) and selling the proposed polymer-clay drilling mud in the territory of the Russian Federation for construction using the slant method directional and horizontal drilling of crossings, including underwater, and drilling of wells for all purposes.
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112791/03A RU2231534C2 (en) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | Drilling fluid and a method for preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112791/03A RU2231534C2 (en) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | Drilling fluid and a method for preparation thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002112791A RU2002112791A (en) | 2003-11-20 |
| RU2231534C2 true RU2231534C2 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32845647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002112791/03A RU2231534C2 (en) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | Drilling fluid and a method for preparation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2231534C2 (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451786C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) | Method to construct deep wells under difficult geological conditions |
| RU2461601C1 (en) * | 2011-01-17 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Drilling mud for productive formation entering |
| RU2474602C1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures |
| RU2602280C1 (en) * | 2015-09-17 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Peat alkaline drilling mud for opening producing reservoir |
| WO2019036227A1 (en) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| US10640696B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-05-05 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| US10647903B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-05-12 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluid compositions which include layered double hydroxides as rheology modifiers and amino amides as emulsifiers |
| US10745606B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-08-18 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluid compositions which include layered double hydroxides as rheology modifiers |
| US10793762B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-10-06 | Saudi Arabian Oil Company | Layered double hydroxides for oil-based drilling fluids |
| US10870788B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-12-22 | Saudi Arabian Oil Company | Thermally stable surfactants for oil based drilling fluids |
| US10876039B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-12-29 | Saudi Arabian Oil Company | Thermally stable surfactants for oil based drilling fluids |
| US10988659B2 (en) | 2017-08-15 | 2021-04-27 | Saudi Arabian Oil Company | Layered double hydroxides for oil-based drilling fluids |
| CN114316121A (en) * | 2022-02-24 | 2022-04-12 | 重庆威能钻井助剂有限公司 | Branched zwitterionic polymer diluent for drilling fluid and preparation method thereof |
| CN116217922A (en) * | 2023-03-02 | 2023-06-06 | 西南石油大学 | Polymethionine lubricant for drilling fluid and preparation method and application thereof |
-
2002
- 2002-05-16 RU RU2002112791/03A patent/RU2231534C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451786C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) | Method to construct deep wells under difficult geological conditions |
| RU2461601C1 (en) * | 2011-01-17 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Drilling mud for productive formation entering |
| RU2474602C1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures |
| RU2602280C1 (en) * | 2015-09-17 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Peat alkaline drilling mud for opening producing reservoir |
| WO2019036227A1 (en) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| US10640696B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-05-05 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| US10647903B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-05-12 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluid compositions which include layered double hydroxides as rheology modifiers and amino amides as emulsifiers |
| US10676658B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-06-09 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| CN111492034A (en) * | 2017-08-15 | 2020-08-04 | 沙特阿拉伯石油公司 | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| US10745606B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-08-18 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluid compositions which include layered double hydroxides as rheology modifiers |
| US10793762B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-10-06 | Saudi Arabian Oil Company | Layered double hydroxides for oil-based drilling fluids |
| US10870788B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-12-22 | Saudi Arabian Oil Company | Thermally stable surfactants for oil based drilling fluids |
| US10876039B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-12-29 | Saudi Arabian Oil Company | Thermally stable surfactants for oil based drilling fluids |
| US10954425B2 (en) | 2017-08-15 | 2021-03-23 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| US10988659B2 (en) | 2017-08-15 | 2021-04-27 | Saudi Arabian Oil Company | Layered double hydroxides for oil-based drilling fluids |
| US11034880B2 (en) | 2017-08-15 | 2021-06-15 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids for high pressure and high temperature drilling operations |
| CN114316121A (en) * | 2022-02-24 | 2022-04-12 | 重庆威能钻井助剂有限公司 | Branched zwitterionic polymer diluent for drilling fluid and preparation method thereof |
| CN114316121B (en) * | 2022-02-24 | 2023-02-17 | 重庆威能钻井助剂有限公司 | Branched zwitterionic polymer diluent for drilling fluid and preparation method thereof |
| CN116217922A (en) * | 2023-03-02 | 2023-06-06 | 西南石油大学 | Polymethionine lubricant for drilling fluid and preparation method and application thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2767426C (en) | Emulsion stabilizing agents for drilling and completion fluids | |
| RU2231534C2 (en) | Drilling fluid and a method for preparation thereof | |
| EP2207862B1 (en) | Drilling composition, process for its preparation, and applications thereof | |
| CA2426998C (en) | Environmentally acceptable fluid polymer suspension for oil field services | |
| US7943554B2 (en) | Wellbore fluid comprising at least one polymer containing pendant alkyl groups | |
| AU594474B2 (en) | Low toxicity oil composition and use thereof in drilling fluids | |
| US20110146983A1 (en) | Method of carrying out a wllbore operation | |
| EA002964B1 (en) | Method of releasing stuck pipe or tools and spotting fluids therefor | |
| EP1431368A1 (en) | Fluid loss reducer for high temperature high pressure water-based mud application | |
| CN103045210A (en) | High-efficiency plugging oil-base drilling fluid and preparation method thereof | |
| JPH09503017A (en) | Non-toxic, biodegradable well fluid | |
| EA002952B1 (en) | Well drilling and servicing fluids, method of well drilling and servicing | |
| EP0957149B1 (en) | Invert emulsion well drilling and servicing fluids | |
| BR112019017731A2 (en) | ADDITIVE TO IMPROVE COLD TEMPERATURE PROPERTIES IN OIL-BASED FLUIDS | |
| US20050202978A1 (en) | Polymer-based, surfactant-free, emulsions and methods of use thereof | |
| US20150072904A1 (en) | Oil based mud system | |
| JPH075882B2 (en) | Liquid polymer-containing composition for increasing the viscosity of an aqueous medium | |
| US6667354B1 (en) | Stable liquid suspension compositions and suspending mediums for same | |
| WO1996022342A1 (en) | Base oil for well-bore fluids | |
| EP2707451B1 (en) | Method of carrying out a wellbore operation | |
| RU2222566C1 (en) | Drilling mud | |
| US20180142135A1 (en) | Invert emulsifiers from dcpd copolymers and their derivatives for drilling applications | |
| CN110819319A (en) | Drilling fluid system and preparation method thereof | |
| RU2097547C1 (en) | Emulsion composition for hydraulic fracturing formation | |
| WO2004069398A2 (en) | Stabilized colloidal and colloidal-like systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050517 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140517 |