RU2231535C1 - Method of preparing polymer-clay drilling fluid - Google Patents

Method of preparing polymer-clay drilling fluid Download PDF

Info

Publication number
RU2231535C1
RU2231535C1 RU2002127287/03A RU2002127287A RU2231535C1 RU 2231535 C1 RU2231535 C1 RU 2231535C1 RU 2002127287/03 A RU2002127287/03 A RU 2002127287/03A RU 2002127287 A RU2002127287 A RU 2002127287A RU 2231535 C1 RU2231535 C1 RU 2231535C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
polymer
prepared
polymer solution
water
Prior art date
Application number
RU2002127287/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002127287A (en
Inventor
Т.Н. Бикчурин (RU)
Т.Н. Бикчурин
М.Н. Студенский (RU)
М.Н. Студенский
А.П. Антипов (RU)
А.П. Антипов
Т.Х. Замалиев (RU)
Т.Х. Замалиев
Р.Р. Бикбулатов (RU)
Р.Р. Бикбулатов
хметов А.Ш. Ша (RU)
А.Ш. Шаяхметов
А.Я. Вакула (RU)
А.Я. Вакула
Э.Н. Гимазов (RU)
Э.Н. Гимазов
С.А. Кашапов (RU)
С.А. Кашапов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение"
Priority to RU2002127287/03A priority Critical patent/RU2231535C1/en
Publication of RU2002127287A publication Critical patent/RU2002127287A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231535C1 publication Critical patent/RU2231535C1/en

Links

Landscapes

  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: invention relates to drilling fluids used for boring vertical, inclined, and horizontal boreholes. Fluid is prepared by mechanically by stirring clay, Na2CO3, salt-resistant polymer (Dk-Drill or PraeStol-2540) and process water, for which purpose, first polymer solution is prepared and then clay is added. Fluid additionally contains carboxymethylcellulose (0.25-0.35%) and aluminum sulfate as stabilizing and structurization agent. Polymer solution is prepared by successively adding Na2CO3, carboxymethylcellulose, and polymer to water, while aluminum sulfate and clay are added in the form of suspension with density 1100-1120 kg/m3, which is weighted with chalk to desired density 1160-1350 kg/m3 and additionally treated with Na2CO3 and carboxymethylcellulose. Volume ratio of polymer solution to volume of suspension ranges from 1:0.75 to 1:5. Thus prepared frilling fluid contains, wt %: Na2CO3 0.3-0.5, carboxymethylcellulose 0.25-0.35, salt-resistant polymer 0.05-0.15, Al2(SO4)2 0.012-0.015, water - the balance.
EFFECT: increased lifetime, improved technical and economical characteristics as well as quality of exposing productive formations.

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам, применяемым при проходке вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, namely, drilling fluids used in the sinking of vertical, directional and horizontal wells.

Известен полимерглинистый буровой раствор (1), в полном описании которого приводится способ его приготовления, заключающийся в механическом перемешивании входящих в состав компонентов, таких как глина, вода и стабилизатор-структурообразователь, при этом в качестве последнего берут отходы производства изопропилового спирта со стадии отстоя спирта-сырца и ректификации эпюрата и дополнительно вводят каустическую соду при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 10-30, отходы производства изопропилового спирта 5-30, каустическая сода 0,1-0,8, вода остальное.Known polymer clay drilling fluid (1), the full description of which provides a method for its preparation, which consists in mechanically mixing the constituent components, such as clay, water and a stabilizing agent, while the waste of isopropyl alcohol production from the alcohol settling stage is taken as the latter - raw cheese and distillation of the epureate and additionally introduce caustic soda in the following ratio of components, wt.%: clay 10-30, waste from the production of isopropyl alcohol 5-30, caustic soda 0, 1-0.8, the rest is water.

Наиболее близким аналогом является способ приготовления полимерглинистого бурового раствора (2), содержащего глину, стабилизатор-структурообразователь, полиакриламид, кальцинированную соду и воду, при следующем содержании компонентов, мас.%: глина 40-60; полиакриламид 0,018; кальцинированная сода 0,5; вода остальное, путем механического перемешивания входящих в его состав компонентов, причем сначала приготавливают полимерный раствор, затем в него вводят глину.The closest analogue is a method of preparing a polymer clay drilling mud (2) containing clay, a stabilizing agent, polyacrylamide, soda ash and water, with the following components, wt.%: Clay 40-60; polyacrylamide 0.018; soda ash 0.5; the rest of the water, by mechanical stirring of its constituent components, and first a polymer solution is prepared, then clay is introduced into it.

Общими недостатками указанных выше растворов является недостаточная жизнеспособность, т.е. недолговечность приготовленных растворов вышеотмеченными способами. Объясняется это тем, что известные способы при их осуществлении не учитывают сложные скважинные условия, и приготовленные полимерглинистые растворы в агрессивной среде теряют стабильность, а восстановление реологических свойств требует частых добавлений того или другого необходимого реагента. Кроме того, по вышеотмеченным причинам и они не обладают достаточно выносящей способностью выбуренной породы, что приводит к снижению показателей проходимости долота, особенно при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин. Способы также не учитывают использование приготовленных растворов при вскрытии бурением продуктивных пластов.Common disadvantages of the above solutions are insufficient viability, i.e. the fragility of the prepared solutions by the above methods. This is explained by the fact that the known methods do not take into account complex well conditions during their implementation, and the prepared polymer clay solutions in an aggressive environment lose stability, and the restoration of rheological properties requires frequent additions of one or another necessary reagent. In addition, for the aforementioned reasons, they also do not have enough endurance of the cuttings, which leads to a decrease in the passability of the bit, especially when drilling directional and horizontal wells. The methods also do not take into account the use of prepared solutions when drilling productive formations by drilling.

Техническим результатом изобретения является создание способа приготовления полимерглинистого бурового раствора, обеспечивающего повышенную жизнеспособность, учитывающего скважинные условия и приводящего к улучшению технико-экономических показателей бурения, а также качества вскрытия продуктивных пластов.The technical result of the invention is to provide a method of preparing a polymer clay drilling mud, providing increased vitality, taking into account downhole conditions and leading to improved technical and economic performance of drilling, as well as the quality of opening of reservoirs.

В способе приготовления полимерглинистого бурового раствора путем механического перемешивания входящих в его состав компонентов: глины, кальцинированной соды Na2CO3, солестойкого полимера в воде, причем сначала приготавливают полимерный раствор, затем в него вводят глину, в качестве солестойкого полимера используют Dk-Drill или PraeStol-2540, в качестве воды – техническую воду и дополнительно стабилизатор-структурообразователь – карбоксиметилцеллюлозу КМЦ и сернокислый алюминий Al2(SO4)3, полимерный раствор приготавливают, последовательно вводя в техническую воду Na2CO3, КМЦ, указанный солестойкий полимер, Al2(SO4)3, глину вводят в виде диспергированной во времени суспензии плотностью Р=1100-1120 кг/м3, утяжеленной мелом до необходимой плотности Р=1160-1350 кг/м3, дополнительно обработанной Na2CO3 и КМЦ, в соотношении Vп.р:Vг.с=1:0,75-1:5, где Vп.р – объем полимерного раствора, м3, Vг.с – объем указанной глинистой суспензии, м3, при следующем соотношении компонентов полимерного раствора, мас.%: Na2CO3 0,3–0,5, КМЦ 0,25-0,35, указанный солестойкий полимер 0,05–0,15, Al2(SO4)3 0,012–0,015, техническая вода остальное.In the method of preparing a polymer clay mud by mechanical mixing of its constituent components: clay, soda ash Na 2 CO 3, salt-resistant polymer in water, whereby the polymer solution is prepared, then clay is introduced into it, Dk-Drill is used as salt-resistant polymer or PraeStol-2540 as a water - process water and optionally a stabilizer cobuilder - CMC carboxymethyl cellulose and aluminum sulphate Al 2 (SO 4) 3, a polymer solution was prepared by sequentially cc AH in industrial water Na 2 CO 3, CMC, said polymer salt resistance, Al 2 (SO 4) 3, clay is in the form of time-dispersed slurry density P = 1100-1120 kg / m 3, chalk weighted to the desired density P = 1160 -1350 kg / m 3 , additionally treated with Na 2 CO 3 and CMC, in the ratio of Vp.:Vg.s = 1: 0.75-1: 5, where Vp.r is the volume of the polymer solution, m 3 , Vg. c - the volume of the indicated clay suspension, m 3 , in the following ratio of the components of the polymer solution, wt.%: Na 2 CO 3 0.3–0.5, CMC 0.25–0.35, the specified salt-resistant polymer 0.05–0 , 15, Al 2 (SO 4 ) 3 0.012–0.015, process water the rest.

Введение кальцинированной соды в полимерный раствор способствует растворению КМЦ и обеспечивает устойчивые связи в тиксотропном составе, а сернокислый алюминий Аl3(SO4)3 использован для равномерной сшивки полимера.The introduction of soda ash into the polymer solution promotes the dissolution of CMC and provides stable bonds in the thixotropic composition, and aluminum sulfate Al 3 (SO 4 ) 3 is used for uniform crosslinking of the polymer.

Приготовление полимерглинистого бурового раствора предлагаемым способом осуществляют следующим образом.The preparation of polymer clay drilling mud by the proposed method is as follows.

Сначала готовят полимерный раствор. Для этого емкость заполняют технической водой. Затем при постоянной круговой циркуляции вводят последовательно кальцинированную соду Na2СО3, КМЦ и солестойкий полимер типа Dk Drill или PraeStol-2540 и сернокислый алюминий Аl3(SO4)3. При этом расход реагентов для приготовления водного раствора полимера составляет, кг/м3:First, a polymer solution is prepared. To do this, the tank is filled with technical water. Then, with constant circular circulation, sequentially soda ash Na 2 CO 3 , CMC and a salt-resistant polymer like Dk Drill or PraeStol-2540 and aluminum sulfate Al 3 (SO 4 ) 3 are introduced. The consumption of reagents for the preparation of an aqueous polymer solution is, kg / m 3 :

Na2СО3 3-5Na 2 CO 3 3-5

КМЦ 2,5–3,5CMC 2.5–3.5

Dk Drill или PraeStol-2540 0,5–1,5Dk Drill or PraeStol-2540 0.5–1.5

Al2(SO4)3 0,12–0,15Al 2 (SO 4 ) 3 0.12–0.15

Затем заранее приготовленную глинистую суспензию плотностью Р=1100-1120 кг/м3 тщательно диспергированной глины во времени в воде в условиях глинозавода или на базе производственного обслуживания утяжеляют мелом до плотности 1160-1350 кг/м3. Затем готовую глиномеловую суспензию, обработанную необходимыми химическими реагентами, например Na2СО3 и КМЦ, смешивают с полимерным раствором в соотношении Vп.р:Vг.с=1:0,75-1:5, где Vп.р - объем полимерного раствора, м, Vг.с - объем глиномеловой суспензии, м3.Then, a pre-prepared clay suspension with a density of P = 1100-1120 kg / m 3 of carefully dispersed clay in time in water in a clay factory or on the basis of production services is weighted with chalk to a density of 1160-1350 kg / m 3 . Then the finished clay-slurry suspension, treated with the necessary chemicals, for example, Na 2 CO 3 and CMC, is mixed with the polymer solution in the ratio Vp.:Vg.s = 1: 0.75-1: 5, where Vp.p is the volume of the polymer solution , m, Vg.s - the volume of clay clay suspension, m 3 .

Перемешивание глинистомеловой суспензии с полимерным раствором можно осуществить и в скважинных условиях по такой схеме: емкость - буровой насос - чанок ЦА - буровой насос ЦА - емкость.Mixing clay-chalk suspension with a polymer solution can be carried out in well conditions according to the following scheme: capacity - mud pump - chanca CA - mud pump CA - capacity.

Пример: Расход реагентов для приготовления водного раствора полимера составляет, мас.%: Na2СО3 0,5, КМЦ 0,25, PraeStol-2540 0,05, Al2(SO4)3 0,014, техническая вода 99,186. Глинистую суспензию берут плотностью Р=1100 кг/м3, утяжеляют мелом до плотности 1160 кг/м3. Затем готовую глиномеловую суспензию, обработанную необходимыми химическими реагентами, например Na2СО3 и КМЦ, смешивают с полимерным раствором в соотношении Vп.р:Vг.с=1:0,75, где Vп.р - объем полимерного раствора, м, Vг.с - объем глиномеловой суспензии, м3.Example: The consumption of reagents for the preparation of an aqueous polymer solution is, wt.%: Na 2 CO 3 0.5, CMC 0.25, PraeStol-2540 0.05, Al 2 (SO 4 ) 3 0.014, industrial water 99.186. Clay suspension is taken with a density of P = 1100 kg / m 3 , weighted with chalk to a density of 1160 kg / m 3 . Then the finished clay-slurry suspension treated with the necessary chemicals, for example Na 2 CO 3 and CMC, is mixed with the polymer solution in the ratio of Vp.:Vg.s = 1: 0.75, where Vp.p is the volume of the polymer solution, m, Vg .s is the volume of the clay-clay suspension, m 3 .

Готовый для использования при бурении скважины полимерглинистый или полимерглиномеловой имеет такие реологические характеристики:Ready to use when drilling a well, polymer clay or polymer clay has such rheological characteristics:

Плотность, кг/м3 1030-1300Density, kg / m 3 1030-1300

Вязкость, с 25-60Viscosity, s 25-60

Фильтроотдача, см за 30 мин по MB-6 3,5-4,5Filtration, cm in 30 min according to MB-6 3.5-4.5

рН 8-9pH 8-9

Толщина глинистой корки, мм 0,3-0,5Thickness of clay peel, mm 0.3-0.5

Как видно из приведенных выше характеристик, полимерглинистый буровой раствор, приготовленный заявленным способом, обладает хорошими реологическими показателями, не требует использования дефицитных и дорогих компонентов для приготовления бурового раствора, его плотность и другие характеристики можно изменить в широких пределах в зависимости от проходимых пород разреза и вскрывать продуктивные пласты на равновесии.As can be seen from the above characteristics, the polymer clay drilling mud prepared by the claimed method has good rheological properties, does not require the use of scarce and expensive components for the preparation of drilling mud, its density and other characteristics can be changed over a wide range depending on the cut rocks and open productive strata at equilibrium.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем.The technical and economic advantage of the invention is as follows.

Приготовленный полимерглинистый буровой раствор заявляемым способом стоек агрессивным воздействиям солей скважинной жидкости, забойной температуре и давлению и отвечает требованиям защиты окружающей среды и Госгортехнадзора по величине создаваемой регрессии давления столба бурового раствора над пластовыми давлениями при вскрытии продуктивных горизонтов в комплексе с малым содержанием глины, способствует сохранению их коллекторских свойств. Обладает высоким выносящим выбуренной породы свойством, обеспечивает безаварийную проводку скважины, увеличивает проходку на долото, улучшает работу забойного двигателя.The prepared polymer clay drilling mud by the claimed method is resistant to the aggressive effects of wellbore salts, bottomhole temperature and pressure and meets the requirements of environmental protection and Gosgortekhnadzor in terms of the magnitude of the created regression of the pressure of the mud column over reservoir pressures when opening productive horizons in combination with a low clay content, helps to preserve them collector properties. It has a high tolerance for drilled rock, ensures trouble-free well drilling, increases penetration by a bit, improves the operation of the downhole motor.

Вышеперечисленные положительные качества бурового раствора, приготовленного заявляемым способом, вытекают из широких промысловых его испытаний при бурении нефтяных скважин буровыми предприятиями Альметьевска и Азнакаево. Широкое использование предложения на буровых предприятиях даст ощутимые экономические выгоды.The above positive qualities of the drilling fluid prepared by the claimed method result from its wide field trials during the drilling of oil wells by the drilling enterprises of Almetyevsk and Aznakayevo. Widespread use of the offer at drilling enterprises will provide tangible economic benefits.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2110551, кл. 6 С 09 К 7/04, БИ №13, 1998 г.1. RF patent No. 2110551, cl. 6 C 09 K 7/04, BI No. 13, 1998

2. Патент РФ №2103313, кл. 6 С 09 К 7/02, БИ №3, 1998 г. (наиболее близкий аналог).2. RF patent No. 2103313, cl. 6 C 09 K 7/02, BI No. 3, 1998 (the closest analogue).

Claims (1)

Способ приготовления полимерглинистого бурового раствора путем механического перемешивания входящих в его состав компонентов: глины, кальцинированной соды Na2CO3, солестойкого полимера в воде, причем сначала приготавливают полимерный раствор, затем в него вводят глину, отличающийся тем, что в качестве солестойкого полимера используют Dk-Drill или PraeStol-2540, в качестве воды – техническую воду и дополнительно стабилизатор-структурообразователь – карбоксиметилцеллюлозу КМЦ и сернокислый алюминий Al2(SO4)3, полимерный раствор приготавливают, последовательно вводя в техническую воду Na2CO3, КМЦ, указанный солестойкий полимер, Al2(SO4)3, глину вводят в виде диспергированной во времени суспензии плотностью Р=1100-1120 кг/м3, утяжеленной мелом до необходимой плотности Р=1160-1350 кг/м3, дополнительно обработанной Na2CO3 и КМЦ, в соотношенииA method of preparing a polymer clay drilling mud by mechanically mixing its constituent components: clay, soda ash Na 2 CO 3 , a salt-resistant polymer in water, whereby a polymer solution is prepared, then clay is introduced into it, characterized in that Dk is used as a salt-resistant polymer -Drill or PraeStol-2540, as water - industrial water and, in addition, stabilizer-structurant - CMC carboxymethyl cellulose and aluminum sulfate Al 2 (SO 4 ) 3 , a polymer solution is prepared, sequentially introducing Na 2 CO 3 into the process water, CMC, the indicated salt-resistant polymer, Al 2 (SO 4 ) 3 , clay is introduced in the form of a suspension dispersed in time with a density of P = 1100-1120 kg / m 3 , weighted with chalk to the required density of P = 1160-1350 kg / m 3 , additionally treated with Na 2 CO 3 and CMC, in the ratio Vп.р : Vг.с = 1:0,75 - 1:5,V s.p . : V g.s. = 1: 0.75 - 1: 5, где Vп.р - объем полимерного раствора, м3;where V P. p - the volume of the polymer solution, m 3 ; Vг.с - объем указанной глинистой суспензии, м3,V g.s - the volume of the specified clay suspension, m 3 , при следующем соотношении компонентов полимерного раствора, мас. %:in the following ratio of the components of the polymer solution, wt. %: Na2CO3 0,3 - 0,5Na 2 CO 3 0.3 - 0.5 КМЦ 0,25 - 0,35CMC 0.25 - 0.35 Указанный солестойкий полимер 0,05 - 0,15Specified salt-resistant polymer 0.05 - 0.15 Al2(SO4)3 0,012 - 0,015Al 2 (SO 4 ) 3 0.012 - 0.015 Техническая вода ОстальноеProcess water Else
RU2002127287/03A 2002-10-11 2002-10-11 Method of preparing polymer-clay drilling fluid RU2231535C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127287/03A RU2231535C1 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Method of preparing polymer-clay drilling fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127287/03A RU2231535C1 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Method of preparing polymer-clay drilling fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002127287A RU2002127287A (en) 2004-04-20
RU2231535C1 true RU2231535C1 (en) 2004-06-27

Family

ID=32846214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002127287/03A RU2231535C1 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Method of preparing polymer-clay drilling fluid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231535C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445336C1 (en) * 2010-07-02 2012-03-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Drilling fluid on synthetic basis
RU2501828C1 (en) * 2012-05-29 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Alcohol drilling fluid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Регламент на заканчивание скважин строительством. РД 39-0147585-232-01, Бугульма, 2001. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445336C1 (en) * 2010-07-02 2012-03-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Drilling fluid on synthetic basis
RU2501828C1 (en) * 2012-05-29 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Alcohol drilling fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6152227A (en) Drilling and cementing through shallow waterflows
US5881826A (en) Aphron-containing well drilling and servicing fluids
EP1114116B1 (en) Aphron-containing well drilling and servicing fluids of enhanced stability
NO329919B1 (en) Process for increasing the viscosity at low shear rate and the shear thinning index of aqueous fluids and fluids thus formed
RU2231535C1 (en) Method of preparing polymer-clay drilling fluid
EP0291182A2 (en) Aminoalkylated polyacrylamide aldehyde gels, their preparation and use in oil recovery
RU2278890C1 (en) Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
EP1107904B1 (en) Brine-based drilling fluids for ballast tank storage
US4405468A (en) Placid shale weighting agent for water base drilling mud
RU2753910C1 (en) Method for drilling and primary opening of productive layers
CN105038736A (en) Positive-charged polyglycol anti-collapse drilling fluid
RU2213761C2 (en) Emulsion drilling fluid
RU2236429C1 (en) Biopolymer drilling mud
RU2107708C1 (en) Reagent for treating drilling muds
RU2755108C1 (en) Inhibiting drilling fluid for drilling in unsteady terrigenous deposits
RU2277570C1 (en) Salt-tolerant drilling mud for exposing producing formations
CN105647492B (en) Full-cation drilling fluid
GB2277338A (en) Drilling fluid
RU2277572C1 (en) High-mineralization clayless drilling mud
RU2737823C1 (en) Mudmax inhibited drilling mud
RU2226540C2 (en) Clayless drilling mud
SU734243A1 (en) Drilling mud
RU2135542C1 (en) Hydrogel drilling mud
RU2277569C1 (en) Drilling mud
Mutter et al. Experimental Investigation on the Effect of the Aphron Drilling Fluid in Mitigating Formation Damage of Dawood Bai-Hassan Reservoir

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071012