RU2266312C1 - Polymeric drilling fluid for exposing production formations - Google Patents

Polymeric drilling fluid for exposing production formations Download PDF

Info

Publication number
RU2266312C1
RU2266312C1 RU2004135437/03A RU2004135437A RU2266312C1 RU 2266312 C1 RU2266312 C1 RU 2266312C1 RU 2004135437/03 A RU2004135437/03 A RU 2004135437/03A RU 2004135437 A RU2004135437 A RU 2004135437A RU 2266312 C1 RU2266312 C1 RU 2266312C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling fluid
drilling
modifier
water
bactericide
Prior art date
Application number
RU2004135437/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
К.В. Стрижнев (RU)
К.В. Стрижнев
нцева Е.А. Рум (RU)
Е.А. Румянцева
А.К. Назарова (RU)
А.К. Назарова
Н.И. Акимов (RU)
Н.И. Акимов
гилева И.А. Д (RU)
И.А. Дягилева
С.Ю. Морозов (RU)
С.Ю. Морозов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Ойл Технолоджи Оверсиз"
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 Открытое Акционерное Общество "Ойл Технолоджи Оверсиз" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Ойл Технолоджи Оверсиз"
Priority to RU2004135437/03A priority Critical patent/RU2266312C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2266312C1 publication Critical patent/RU2266312C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: polymeric drilling fluid comprises, wt %: xanthane-type biopolymer 0.3-0.5, polyanion cellulose (Drispac) 0.4-0.7, inhibiting additive 3.0-7.0, carbonate whitening agent 5.0-12.0, modifier 0.5-1.5, bactericide 0.1-0.2, complex organic additive (additional component) 0.5-1.0, foam suppressor 0.02-0.05, and water - the rest, wherein modifier is potassium salt of anionic acryl amide copolymer (Thermopass TM 34) or polyvinyl alcohol. Drilling fluid is applicable when boring horizontal holes or offshoots under various hydrogeological conditions.
EFFECT: increased removing and retention capacities of drilling fluid and reduced into-formation filterability at the same principal working parameters under salt attack and elevated temperature conditions.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к составам буровых растворов для вскрытия продуктивных пластов, в том числе, при бурении горизонтальных и боковых стволов в различных гидрогеологических условиях.The invention relates to the field of well drilling, in particular to compositions of drilling fluids for opening productive formations, including when drilling horizontal and sidetracks in various hydrogeological conditions.

В последнее время для вскрытия продуктивных пластов широко применяются полимерные буровые растворы. Их преимущество заключается в том, что такие растворы не образуют толстой корки, имеющей место в глинистых буровых растворах, которая приводит к налипанию на буровое оборудование, затрудняя процесс бурения. Благодаря низкому содержанию коллоидальных твердых частиц в растворе обеспечивается высокая скорость бурения, что, в конечном итоге, может существенно снизить стоимость бурения.Recently, polymer drilling fluids have been widely used to open productive formations. Their advantage is that such solutions do not form a thick crust, which occurs in clay drilling fluids, which leads to sticking to the drilling equipment, complicating the drilling process. Due to the low content of colloidal solid particles in the solution, a high drilling speed is provided, which, ultimately, can significantly reduce the cost of drilling.

Буровые растворы на основе биополимеров обладают ярко выраженной псевдопластичностью, что способствует хорошему выносу выбуренной породы, особенно из горизонтального ствола. Кроме того, биополимеры способны деструктироваться как самостоятельно, так и в результате химической обработки, что способствует легкому освоению скважин после бурения.Drilling fluids based on biopolymers have pronounced pseudoplasticity, which contributes to the good removal of cuttings, especially from a horizontal trunk. In addition, biopolymers are capable of degrading both independently and as a result of chemical treatment, which contributes to the easy development of wells after drilling.

Применение полимеров акриламида в буровых растворах также оправдано. Эффективность применения связана с особенностями их состава и строения. С помощью полимеров акриламида с определенными молекулярными характеристиками возможно успешное регулирование реологических и фильтрационных характеристик буровых растворов. Выбор реагентов для полимерных буровых растворов для вскрытия продуктивных пластов оказывает большое влияние на качество вскрытия пласта. Их синергизм действия должен быть таким, чтобы обеспечивать стабильность характеристик бурового раствора в процессе бурения и максимально сохранять коллекторские свойства вскрываемого продуктивного пласта.The use of acrylamide polymers in drilling fluids is also justified. The effectiveness of the application is associated with the features of their composition and structure. Acrylamide polymers with specific molecular characteristics can successfully control the rheological and filtration characteristics of drilling fluids. The choice of reagents for polymer drilling fluids for the opening of productive formations has a great influence on the quality of the opening of the formation. Their synergy of action should be such as to ensure the stability of the characteristics of the drilling fluid during drilling and to preserve the reservoir properties of the exposed reservoir as much as possible.

Буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов должен обладать следующими свойствами:Drilling fluid for opening productive formations should have the following properties:

- высокой реологией и структурно-механическими свойствами для обеспечения необходимой выносной и удерживающей способности бурового раствора;- high rheology and structural and mechanical properties to provide the necessary remote and retaining ability of the drilling fluid;

- низкой скоростью фильтрации бурового раствора в пласт во избежание повреждений коллекторских свойств пласта;- low rate of filtration of the drilling fluid into the formation in order to avoid damage to the reservoir properties of the formation;

- низким коэффициентом поверхностного натяжения на границе буровой раствор-углеводородная жидкость для облегчения притока нефти;- low coefficient of surface tension at the boundary of the drilling fluid-hydrocarbon fluid to facilitate the flow of oil;

- высокими ингибирующими свойствами для сохранения устойчивости глинистых пород.- high inhibitory properties to maintain the stability of clay rocks.

Всеми этими свойствами обладают полимерные буровые растворы, включающие различные регулирующие добавки в определенных соотношениях, с которыми хорошо сочетаются полимерные составляющие, что позволяет получать буровые растворы с оптимальными характеристиками, приводящими к улучшению качества вскрытия продуктивного пласта.Polymer drilling fluids possess all of these properties, including various regulatory additives in certain proportions, with which polymer components are well combined, which makes it possible to obtain drilling fluids with optimal characteristics, leading to an improvement in the quality of the formation opening.

Известен ряд буровых растворов для вскрытия продуктивных пластов, предназначенных для сохранения коллекторских свойств. Например, в патенте RU №2200180, кл. С 09 К 7/02, 2003 г. «Раствор для вскрытия продуктивных пластов», содержащий твердую фазу - глинопорошок и мел. Раствор имеет низкую фильтруемость из-за образования плотной глиномеловой корки, которая кольматирует пласт. Недостатком его является сложность при освоении скважины из-за затрудненной декольматации глинистых частиц.A number of drilling fluids are known for opening productive formations designed to preserve reservoir properties. For example, in patent RU No. 2200180, class. From 09 To 7/02, 2003, “Solution for the opening of productive formations” containing a solid phase - clay powder and chalk. The solution has a low filterability due to the formation of a dense clay-crust, which clogs the formation. Its disadvantage is the difficulty in well development due to the difficult decolmation of clay particles.

Известен патент RU №2179568, кл. С 09 К 7/02, 2002 г. «Безглинистый буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов». Известный буровой раствор, содержащий крахмал, биополимер, карбонатный утяжелитель, полигликоль, гидрофобизующее поверхностно-активное вещество - ПКД-515, смазочную добавку - реагент ДСБ-4ТТ и воду, обладает рядом преимуществ: буровой раствор имеет низкие показатели фильтрации, обладает низкими значениями коэффициентов межфазного поверхностного натяжения и обладает гидрофобизующей способностью, что позволяет улучшать фазовую проницаемость для нефти. Недостатком указанного известного бурового раствора является то, что буровой раствор не обладает достаточной стабильностью из-за отсутствия надежного бактерицида, что приводит к быстрой биодеструкции полимеров, содержащихся в буровом растворе, и нарушению его технологических характеристик. Отмеченное положительное качество полигликоля, как бактерицида, не совсем оправдано, т.к. полигликоль может лишь на непродолжительный период времени замедлить процесс биодеструкции.Known patent RU No. 2179568, class. From 09 To 7/02, 2002 "Clay-free drilling mud for opening productive formations." The well-known drilling fluid containing starch, biopolymer, carbonate weighting agent, polyglycol, hydrophobic surfactant - PKD-515, a lubricating additive - DSB-4TT reagent and water, has several advantages: the drilling fluid has low filtration rates, has low interfacial coefficients surface tension and has a hydrophobic ability, which allows to improve the phase permeability to oil. The disadvantage of this known drilling fluid is that the drilling fluid does not have sufficient stability due to the lack of a reliable bactericide, which leads to rapid biodegradation of the polymers contained in the drilling fluid, and the violation of its technological characteristics. The noted positive quality of polyglycol as a bactericide is not entirely justified, because polyglycol can only slow down the biodegradation process for a short period of time.

Известен безглинистый буровой раствор, содержащий в своем составе полиакриламид, ксантан, сульфат алюминия, карбонат кальция, хлористый калий и воду (патент RU №2226540, кл. С 09 К 7/02, 2004 г.).Known clay-free drilling fluid containing polyacrylamide, xanthan gum, aluminum sulfate, calcium carbonate, potassium chloride and water (patent RU No. 2226540, CL 09 K 7/02, 2004).

Известный буровой раствор обладает повышенными структурно-механическими и реологическими характеристиками, что позволяет обеспечить высокую шламоудерживающую и шламовыносящую способность бурового раствора за счет образования сшитой солью алюминия полимерной структуры. К сожалению, авторы не указывают, какой полимер акриламида может быть использован в указанном буровом растворе, каковы его молекулярные характеристики. Как известно, качество получаемых сшитых структур, их стабильность зависит от вида, количества ионоактивных групп высокомолекулярного соединения и его молекулярной массы. Основным недостатком известного безглинистого бурового раствора, содержащего в своем составе полиакриламид, ксантан, сульфат алюминия, карбонат кальция, хлористый калий и воду, является его невысокая стабильность при повышенных температурах и, как следствие, повышенная фильтруемость в пласт.Known drilling fluid has improved structural, mechanical and rheological characteristics, which allows for a high sludge-holding and sludge-bearing ability of the drilling fluid due to the formation of crosslinked aluminum salt polymer structure. Unfortunately, the authors do not indicate which acrylamide polymer can be used in the specified drilling fluid, what are its molecular characteristics. As you know, the quality of the obtained crosslinked structures, their stability depends on the type, number of ion-active groups of a high molecular weight compound and its molecular weight. The main disadvantage of the well-known clay-free drilling fluid containing polyacrylamide, xanthan gum, aluminum sulfate, calcium carbonate, potassium chloride and water is its low stability at elevated temperatures and, as a consequence, increased filterability in the formation.

Известен буровой раствор на основе водомасляной эмульсии, включающий бентонитовый порошок, минеральное масло, многофункциональные поверхностно-активные вещества, каустическую соду, деревиты целлюлозы - в том числе карбоксиметилцеллюлозу, а также полимер из группы: полисахариды, альгинаты, поливиниловый спирт, пеногаситель - стеарат алюминия, гидрофобизованный кремнезем и воду (патент США №5858928, кл. С 09 К 7/02, 1999 г.).A well-known drilling fluid based on a water-oil emulsion, including bentonite powder, mineral oil, multifunctional surfactants, caustic soda, cellulose wood, including carboxymethyl cellulose, as well as a polymer from the group: polysaccharides, alginates, polyvinyl alcohol, antifoam, aluminum stearate hydrophobized silica and water (US patent No. 5858928, class C 09 K 7/02, 1999).

Известен безглинистый буровой раствор, включающий биополимер, полисахарид, гидроксид щелочного металла, смазочную добавку, водорастворимую соль кремневой кислоты и воду (патент RU №2186819, кл. С 09 К 7/02, 2002 г.). Известный состав обладает высокой реологией и структурно-механическими свойствами, что обеспечивает хорошее удержание дисперсной фазы в растворе и выносную способность выбуриваемой породы на поверхность. Кроме того, наличие в растворе поверхностно-активного вещества позволяет снижать поверхностное натяжение на границе нефть-вода, что облегчает приток нефти. Недостатком этого бурового раствора является то, что он не стоек к воздействию минерализованных вод, содержащих ионы щелочно-земельных металлов. Наличие водорастворимой соли кремневой кислоты в буровом растворе будет приводить к выпадению осадков в виде силикатов щелочно-земельных металлов и нарушению баланса ионов, что в конечном счете приведет к нестабильности характеристик бурового раствора.Known clay-free drilling fluid, including biopolymer, polysaccharide, alkali metal hydroxide, lubricant, water-soluble salt of silicic acid and water (patent RU No. 2186819, CL 09 K 7/02, 2002). The known composition has a high rheology and structural-mechanical properties, which ensures good retention of the dispersed phase in the solution and the outflow ability of the drilled rock to the surface. In addition, the presence of a surfactant in the solution can reduce the surface tension at the oil-water interface, which facilitates the flow of oil. The disadvantage of this drilling fluid is that it is not resistant to the effects of mineralized waters containing alkaline earth metal ions. The presence of a water-soluble salt of silicic acid in the drilling fluid will lead to precipitation in the form of alkaline earth metal silicates and an imbalance in the balance of ions, which will ultimately lead to instability of the drilling fluid characteristics.

Наиболее близким по составу и своей технической сущности является безглинистый буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов, включающий биополимер ксантанового ряда, полиалкиленгликолевый компонент и воду, а также дополнительно содержащий понизитель фильтрации, ингибитор набухания глин, биоцид, кольматант и утяжеляющую добавку (патент RU №2168531, кл. С 09 К 7/02, 2001 г.). Известный буровой раствор имеет невысокие значения фильтрационных характеристик за счет улучшенных поверхностно-активных и гидрофобизирующих свойств. Однако указанный известный буровой раствор не обладает достаточной стабильностью в условиях солевой агрессии и повышенных температур.The closest in composition and technical essence is a clay-free drilling fluid for opening productive formations, including a xanthan biopolymer, a polyalkylene glycol component and water, as well as an additional filter reducing agent, clay swelling inhibitor, biocide, colmatant and a weighting additive (RU patent No. 2168531, C. From 09 To 7/02, 2001). Known drilling fluid has low values of filtration characteristics due to improved surface-active and hydrophobic properties. However, this known drilling fluid does not have sufficient stability in conditions of salt aggression and elevated temperatures.

Целью данного изобретения является разработка бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов с оптимальными характеристиками, позволяющими обеспечить высокую выносную и удерживающую способность бурового раствора, с низкой фильтруемостью его в пласт и сохраняющим основные технологические параметры в условиях солевой агрессии и повышенных температур.The aim of this invention is to develop a drilling fluid for opening productive formations with optimal characteristics, allowing to provide high remote and holding ability of the drilling fluid, with low filterability in the reservoir and preserving the main technological parameters in conditions of salt aggression and elevated temperatures.

Поставленная цель достигается тем, что полимерный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов, включающий биополимер ксантанового ряда, полианионную целлюлозу, ингибирующую добавку, карбонатный утяжелитель, модификатор, бактерицид и воду, отличается тем, что он содержит в качестве модификатора калиевую соль анионного сополимера акриламида «Термопас™-34» или поливиниловый спирт и дополнительно комплексную органическую добавку ФК 2000 плюс и пеногаситель, при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the polymer drilling fluid for opening productive formations, including xanthan biopolymer, polyanionic cellulose, an inhibitory additive, carbonate weighting agent, modifier, bactericide and water, is characterized in that it contains a potassium salt of the Termopas acrylamide anion copolymer as a modifier ™ -34 "or polyvinyl alcohol and optionally the complex organic additive FC 2000 plus and antifoam, in the following ratio, wt.%:

биополимер ксантанового ряда xanthan biopolymer 0,3-0,5 0.3-0.5 полианионная целлюлоза polyanionic cellulose 0,4-0,7 0.4-0.7 ингибирующая добавка inhibitory additive 3,0-7,0 3.0-7.0 карбонатный утяжелитель carbonate weighting agent 5,0-12,0 5.0-12.0 указанный модификатор specified modifier 0,2-1,5 0.2-1.5 бактерицид bactericide 0,1-0,2 0.1-0.2 указанная добавка specified additive 0,5-1,0 0.5-1.0 пеногаситель antifoam 0,02-0,05 0.02-0.05 вода water остальное rest

Калиевая соль анионного сополимера акриламида «Термопас™-34» ТУ 2216-185-07507800-2002 выпускается производством «Акрилат» ФГУП «Пермский завод им. Кирова». Рекомендуемый диапазон концентраций в заявляемом полимерном буровом растворе составляет, мас.% 0,5-1,5.The potassium salt of the anionic copolymer of acrylamide "Termopas ™ -34" TU 2216-185-07507800-2002 is produced by the production of "Acrylate" FSUE Perm Plant named after Kirov ". The recommended concentration range in the inventive polymer drilling mud is, wt.% 0.5-1.5.

Поливиниловый спирт (ПВС) выпускается по ГОСТ 10779-78. Рекомендуемый диапазон концентраций в заявляемом полимерном буровом растворе составляет, мас.% 0,2-0,5.Polyvinyl alcohol (PVA) is produced in accordance with GOST 10779-78. The recommended concentration range in the inventive polymer drilling fluid is, wt.% 0.2-0.5.

Благодаря введению в полимерный буровой раствор калиевой соли анионного сополимера акриламида или поливинилового спирта улучшаются показатели полимерного бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта.Due to the introduction of the anionic copolymer of acrylamide or polyvinyl alcohol into the polymer drilling fluid of the potassium salt, the performance of the polymer drilling fluid for opening the reservoir is improved.

Указанные полимеры в сочетании с биополимером ксантанового ряда и полианионной целлюлозой создают стабильную структуру за счет образования дополнительных связей между макромолекулами, обладающими высокой плотностью зарядов и содержащими несколько ионоактивных групп в каждой макромолекуле, в связи с чем резко возрастают электростатические взаимодействия между цепями.These polymers in combination with a xanthan biopolymer and polyanionic cellulose create a stable structure due to the formation of additional bonds between macromolecules with a high charge density and containing several ionic groups in each macromolecule, and therefore the electrostatic interactions between the chains increase sharply.

Такой синергизм позволяет получать буровой раствор с высокой выносной и удерживающей способностью. Кроме того, калиевая соль анионного сополимера акриламида или поливиниловый спирт придают буровому раствору термостабильность и солестойкость, снижают водоотдачу. Указанные полимеры хорошо сочетаются со всеми функциональными добавками, входящими в буровой раствор.Such synergism allows you to get a drilling fluid with a high remote and retaining ability. In addition, the potassium salt of the anionic acrylamide copolymer or polyvinyl alcohol imparts thermal stability and salt resistance to the drilling fluid, and reduces water loss. These polymers are well combined with all the functional additives included in the drilling fluid.

Для повышения ингибирующих свойств и плотности в составе бурового раствора содержится хлористый калий.To increase the inhibitory properties and density, the composition of the drilling fluid contains potassium chloride.

Для создания дополнительной плотности в буровой раствор вводится мел.Chalk is added to the drilling fluid to create additional density.

Для повышения биологической устойчивости полимерной основы бурового раствора в него вводится бактерицид.To increase the biological stability of the polymer base of the drilling fluid, a bactericide is introduced into it.

Для обеспечения смазочной способности и снижения межфазного натяжения на границе «фильтрат бурового раствора - углеводород» в него вводится комплексная органическая добавка, в состав которой входят масла растительного происхождения и ПАВы.To ensure lubricity and reduce interfacial tension at the boundary "drilling mud filtrate - hydrocarbon" a complex organic additive is introduced into it, which includes vegetable oils and surfactants.

При приготовлении и циркуляции бурового раствора возможно его вспенивание, что может привести к нарушению технологических характеристик. Поэтому в буровой раствор вводится пеногаситель.During the preparation and circulation of the drilling fluid, its foaming is possible, which can lead to a violation of technological characteristics. Therefore, antifoam is introduced into the drilling fluid.

Достигаемый эффект обеспечивается комплексным воздействием всех компонентов, входящих в состав заявляемого полимерного бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов.The achieved effect is ensured by the integrated effect of all the components that make up the inventive polymer drilling mud for opening productive formations.

Из существующего уровня техники нам не известно, что компоненты, входящие в состав заявляемого бурового раствора в данном сочетании, обеспечивают указанные выше свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «изобретательский уровень».From the current level of technology, we do not know that the components that make up the inventive drilling fluid in this combination provide the above properties, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

При приготовлении заявляемого полимерного бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:In the preparation of the inventive polymer drilling fluid for the opening of reservoirs in laboratory conditions, the following substances were used:

- Биополимер ксантановой камеди с торговым названием «ALKNOL-1602», производства компании ДАЙРЕН (Япония).- Biopolymer of xanthan gum with the trade name "ALKNOL-1602", manufactured by DAYREN (Japan).

- Полианионная целлюлоза марки Полицелл-ПАЦ-в, производства ЗАО Корпорация «Эфиры целлюлозы» (ТУ 2231 -015-32957739-00).- Polyanionic cellulose of the Policell-PAC-v brand, manufactured by CJSC Cellulose Ethers Corporation (TU 2231-015-32957739-00).

- Калиевая соль анионного сополимера акриламида «Термопас™-34» производства «Акрилат» ФГУП «Пермский завод им. Кирова» (ТУ 2216-185-07507802-2002).- Potassium salt of the anionic acrylamide copolymer "Termopas ™ -34" manufactured by "Acrylate" FSUE Perm Plant named after Kirov "(TU 2216-185-07507802-2002).

- Поливиниловый спирт марки ПВС-16/1, ГОСТ 10779-78.- Polyvinyl alcohol brand PVS-16/1, GOST 10779-78.

- Калий хлористый, технический, ГОСТ 4868-95.- Potassium chloride, technical, GOST 4868-95.

- Комплексная органическая добавка ФК-2000 Плюс производства ООО «НИТПО», г.Краснодар (ТУ 2458-001-49472578-98).- Complex organic additive FC-2000 Plus manufactured by NITPO LLC, Krasnodar (TU 2458-001-49472578-98).

- Сульфацид - 10А, в качестве бактерицида, производства ОАО «Бератон», г.Березняки (ТУ 2458-285-00204197-2003).- Sulfacid - 10A, as a bactericide, manufactured by Beraton OJSC, Bereznyaki (TU 2458-285-00204197-2003).

- Пеногаситель - «Пента-465» производства НПК «Пента» (ТУ 2257-001-40245042-98).- Antifoam - “Penta-465” manufactured by NPK “Penta” (TU 2257-001-40245042-98).

- Мел технический производства ОАО "Стройматериалы", г. Белгород (ТУ 21-020350-06-92).- Chalk technical production of JSC "Building Materials", Belgorod (TU 21-020350-06-92).

- Вода пресная.- The water is fresh.

Пример приготовления в лабораторных условиях заявляемого полимерного бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов:An example of a laboratory preparation of the inventive polymer drilling fluid for opening productive formations:

Для приготовления 1000 мл раствора в 675 мл воды растворяют 60 г хлористого калия, далее при интенсивном перемешивании вводят 3,5 г биополимера, 4 г полианионной целлюлозы. Перемешивание осуществляют до стабилизации вязкости раствора. В готовый раствор вводят 35 г 30%-ного раствора (товарный продукт) калиевой соли анионного сополимера акриламида, 2 г бактерицида, 10 г комплексной органической добавки ФК-2000 Плюс. В другой емкости в 150 мл воды затворяют 60 г мела, затем суспензию мела вводят в полимерный раствор. После перемешивания раствор считается готовым. Порядок приготовления раствора с поливиниловым спиртом аналогичный, но при этом предварительно готовят 10%-ный раствор ПВС и вместо калиевой соли анионного сополимера акриламида вводят 50 г 10%-ного раствора ПВС.To prepare a 1000 ml solution in 675 ml of water, 60 g of potassium chloride are dissolved, then 3.5 g of biopolymer, 4 g of polyanionic cellulose are added with vigorous stirring. Mixing is carried out until the viscosity of the solution stabilizes. 35 g of a 30% solution (commercial product) of the potassium salt of the anionic acrylamide copolymer, 2 g of bactericide, 10 g of the complex organic additive FC-2000 Plus are introduced into the finished solution. In another container, 150 g of water are mixed with 60 g of chalk, then a suspension of chalk is introduced into the polymer solution. After mixing, the solution is considered ready. The procedure for preparing a solution with polyvinyl alcohol is similar, but a 10% PVA solution is preliminarily prepared, and 50 g of a 10% PVA solution is introduced instead of the potassium salt of the anionic acrylamide copolymer.

Таким образом, получают раствор со следующим содержанием компонентов, мас.%: биополимера - 0,376, полианионной целлюлозы - 0,43, калиевой соли анионного сополимера акриламида - 1,075 (или ПВС - 0,5), бактерицида - 0,215, хлористого калия - 6,45, комплексной органической добавки ФК-2000 Плюс - 1,0, мела - 6,45, воды - остальное. Плотность приготовленных растворов - 1078 кг/м3.Thus, a solution is obtained with the following content of components, wt.%: Biopolymer - 0.376, polyanionic cellulose - 0.43, potassium salt of the anionic acrylamide copolymer - 1.075 (or PVA - 0.5), bactericide - 0.215, potassium chloride - 6, 45, complex organic additives FC-2000 Plus - 1.0, chalk - 6.45, water - the rest. The density of the prepared solutions is 1078 kg / m 3 .

Буровой раствор по прототипу готовят следующим образом:Drilling mud according to the prototype is prepared as follows:

Для приготовления 1000 г раствора в 700 мл воды вводят 10 г хлористого калия и далее при интенсивном перемешивании растворяют 10 г биополимера (марки «Rhodopol»), отдельно готовят раствор ПАЦ, для чего 3 г ПАЦ растворяют в 156,3 мл воды. Приготовленные растворы смешивают и в полученную вязкую жидкость последовательно вводят 10 г ПП-2504 и 10 г Лапрола-5003 при интенсивном перемешивании в течение 20 мин. В полученный буровой раствор вводят 100 г мела, 0,2 г бактерицида и 0,5 г КОН. Таким образом, состав раствора по прототипу содержит, мас.%: биополимер - 1,0, полианионная целлюлоза - 0,3, ПП-2504 - 1,0, Лапрол-5003 - 1,0, мел - 10,0, хлористый калий - 1,0, бактерицид - 0,02, КОН - 0,05, вода - остальное.To prepare 1000 g of the solution, 10 g of potassium chloride are introduced into 700 ml of water, and then 10 g of biopolymer (Rhodopol brand) are dissolved with vigorous stirring, a PAC solution is prepared separately, for which 3 g of PAC is dissolved in 156.3 ml of water. The prepared solutions are mixed and 10 g of PP-2504 and 10 g of Laprol-5003 are successively added to the resulting viscous liquid with vigorous stirring for 20 minutes. 100 g of chalk, 0.2 g of bactericide and 0.5 g of KOH are added to the resulting drilling fluid. Thus, the composition of the solution according to the prototype contains, wt.%: Biopolymer - 1.0, polyanionic cellulose - 0.3, PP-2504 - 1.0, Laprol-5003 - 1.0, chalk - 10.0, potassium chloride - 1.0, bactericide - 0.02, KOH - 0.05, water - the rest.

Оценку основных технологических параметров буровых растворов проводили с помощью стандартных приборов и методик в соответствии с РД 39-2-645-81 «Методика контроля параметров буровых растворов».Evaluation of the main technological parameters of drilling fluids was carried out using standard instruments and methods in accordance with RD 39-2-645-81 “Methodology for monitoring the parameters of drilling fluids”.

Плотность растворов определяли весовым методом. Условную вязкость измеряли вискозиметром ВБР-1. Водоотдачу контролировали на приборе ВМ-6. Структурно-реологические характеристики на приборах СНС-2 и ВСН-3. Кроме того, с помощью фильтрационных экспериментов определяли влияние фильтрата буровых растворов на фазовую проницаемость по нефти. Фильтрационные эксперименты проводили при температуре 60°С. Исследования проводили на линейных насыпных моделях длиной 20 см и площадью 5,31 см2. Пористой средой являлся кварцевый песок. Проницаемость регулировали размером частиц песка. Керны вакуумировали и насыщали нефтью. Определяли пористость модели. В прямом направлении в режиме постоянного расхода прокачивали два поровых объема нефти вязкостью 5 мПа·с. На этой стадии определяли проницаемость керна и подвижность нефти. Затем в обратном направлении в керн закачивали два поровых объема фильтрата бурового раствора. Керн выдерживали в течение 5 часов в изотермических условиях, после чего в прямом направлении прокачивали нефть до установившегося режима фильтрации. Рассчитывали подвижность нефти и ее изменение по сравнению с первоначальной подвижностью. Влияние фильтрата бурового раствора на проницаемостные характеристики нефтяного пласта оценивали по изменению фазовой проницаемости керна по нефти и величине коэффициента восстановления проницаемости, равного отношению подвижностей.The density of the solutions was determined by the gravimetric method. Reference viscosity was measured with a VBR-1 viscometer. Water loss was controlled on a VM-6 device. Structural and rheological characteristics on the devices SNS-2 and VSN-3. In addition, using filtration experiments, we determined the influence of the filtrate of drilling fluids on the phase permeability of oil. Filtration experiments were carried out at a temperature of 60 ° C. The studies were carried out on linear bulk models with a length of 20 cm and an area of 5.31 cm 2 . The porous medium was quartz sand. Permeability was controlled by sand particle size. The cores were evacuated and saturated with oil. The porosity of the model was determined. Two pore volumes of oil with a viscosity of 5 MPa · s were pumped in the forward direction at a constant flow rate. At this stage, core permeability and oil mobility were determined. Then, in the opposite direction, two pore volumes of drilling mud filtrate were pumped into the core. The core was kept for 5 hours in isothermal conditions, after which the oil was pumped in the forward direction to the established filtration mode. The mobility of oil and its change compared to the initial mobility were calculated. The influence of the mud filtrate on the permeability of the oil reservoir was evaluated by the change in the phase permeability of the core in oil and the value of the recovery coefficient of permeability equal to the ratio of mobility.

В таблице 1 приведены данные о компонентном составе исследованных растворов и их технологические характеристики.Table 1 shows data on the component composition of the investigated solutions and their technological characteristics.

В таблице 2 приведены результаты фильтрационных экспериментов по степени влияния заявляемого бурового раствора и прототипа на фазовую проницаемость пористой среды по нефти.Table 2 shows the results of filtration experiments on the degree of influence of the inventive drilling fluid and prototype on the phase permeability of the porous medium in oil.

Эффективность стабилизирующего действия, которое оказывает калиевая соль анионного сополимера акриламида или ПВС, оценивали по изменению структурно-реологических показателей и величине водоотдачи при воздействии на буровой раствор водорастворимых солей кальция и магния и выдерживании растворов при температуре 90°С в течение 5 часов. Результаты отражены в табл.3.The effectiveness of the stabilizing effect that the potassium salt of the anionic acrylamide or PVA copolymer exerts was evaluated by changing the structural and rheological parameters and the amount of water loss when a drilling fluid was exposed to water-soluble salts of calcium and magnesium and keeping the solutions at a temperature of 90 ° C for 5 hours. The results are shown in table 3.

Как следует из анализа данных табл.1, параметры заявляемого полимерного бурового раствора удовлетворяют основным технологическим показателям, предъявляемым к буровым растворам для вскрытия продуктивных пластов. Водоотдача состава по прототипу выше, чем у заявляемого раствора. Из таблицы 2 видно, что фильтрат заявляемого полимерного бурового раствора при проникновении в пласт незначительно снижает фазовую проницаемость пористой среды по нефти. Кроме того, фазовая проницаемость по нефти может быть существенно повышена дополнительно обработкой призабойной зоны реагентами, с помощью которых легко разрушаются полимерные составляющие бурового раствора.As follows from the analysis of the data in Table 1, the parameters of the inventive polymer drilling mud satisfy the main technological parameters presented to drilling fluids for opening productive formations. The water loss of the composition of the prototype is higher than that of the inventive solution. From table 2 it is seen that the filtrate of the inventive polymer drilling fluid when penetrating into the reservoir slightly reduces the phase permeability of the porous medium in oil. In addition, the phase permeability of oil can be significantly increased further by treating the bottom-hole zone with reagents, with the help of which the polymer components of the drilling fluid are easily destroyed.

Результаты эксперимента (табл.3) по эффективности стабилизирующего воздействия, которое оказывается с введением в полимерный раствор калиевой соли анионного сополимера акриламида или ПВС, показывают, что при выдерживании заявляемого полимерного бурового раствора в условиях повышенных температур и солевой агрессии структурно-реологические характеристики не изменяются, а величина водоотдачи изменяется незначительно, тогда как в растворе, который взят за прототип, водоотдача возросла в большей степени (с 5,8 до 15,0).The experimental results (Table 3) on the effectiveness of the stabilizing effect that occurs with the introduction of an anionic copolymer of acrylamide or PVA into the polymer solution of potassium salt show that when the inventive polymer drilling fluid is kept under elevated temperatures and salt aggression, the structural and rheological characteristics do not change, and the amount of water loss varies slightly, while in the solution, which is taken as a prototype, water loss increased to a greater extent (from 5.8 to 15.0).

Таким образом, заявляемый полимерный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов имеет оптимальную структуру, которая позволяет добиться качественного вскрытия пласта при сохранении проницаемости призабойной зоны и одновременно обеспечить стабильность структурно-реологических и фильтрационных свойств бурового раствора в условиях полисолевой минерализации и в широком диапазоне температур (до 90°С), что обеспечит снижение затрат на регулирование свойств бурового раствора в процессе бурения за счет снижения общего расхода реагентов из-за повышения устойчивости технологических показателей бурового раствора.Thus, the inventive polymer drilling fluid for opening productive formations has an optimal structure, which allows to achieve high-quality drilling while maintaining permeability of the bottomhole zone and at the same time ensure the stability of the structural-rheological and filtration properties of the drilling fluid in the conditions of polysalt mineralization and in a wide temperature range (up to 90 ° C), which will reduce the cost of regulating the properties of the drilling fluid during drilling by reducing the total flow rate of the reaction entov due to increased stability of technological parameters of the drilling fluid.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2table 2 Фазовая проницаемость керна по нефти, мкм2 The phase permeability of the core in oil, μm 2 Коэффициент восстановления проницаемости керна, %The recovery coefficient of core permeability,% ИсходнаяSource Конечная, после прокачки 5-ти поровых объемов нефтиUltimate, after pumping 5 pore volumes of oil ПрототипPrototype Заявляемый растворThe inventive solution ПрототипPrototype Заявляемый растворThe inventive solution 0,010.01 0,00780.0078 0,00810.0081 77,977.9 80,780.7 0,050.05 0,0390,039 0,0410,041 78,178.1 81,181.1 0,100.10 0,0790,079 0,08350.0835 78,978.9 83,583.5 0,500.50 0,0400,040 0,42150.4215 80,380.3 84,384.3 1,001.00 0,8150.815 0,8570.857 81,581.5 85,785.7 Таблица 3Table 3 Состав бурового раствораDrilling fluid composition Содержание солей, % (CaCl2+MgCl2)The salt content,% (CaCl 2 + MgCl 2 ) Технологические показатели*Technological indicators * Пласт. вязкость, мПа·сPlast viscosity, MPa · s ПДНС, дПаPDNS, dPa СНС, дПа (1/10)SNA, dPa (1/10) Водоотдача, см3/30 минWater loss, cm 3/30 min По прототипуAccording to the prototype 0,00,0

Figure 00000002
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
По прототипуAccording to the prototype 1,51,5
Figure 00000006
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009
Заявляемый №2The inventive No. 2 0,00,0
Figure 00000010
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000013
Заявляемый №2The inventive No. 2 1,51,5
Figure 00000014
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000017
Заявляемый №5The inventive No. 5 0,00,0
Figure 00000018
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000021
Заявляемый №5The inventive No. 5 1,51,5
Figure 00000022
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000024
Figure 00000021
Figure 00000021
*В числителе - после приготовления;
в знаменателе - после выдержки в течение 5 часов при температуре 90°С
* In the numerator - after cooking;
in the denominator - after exposure for 5 hours at a temperature of 90 ° C

Claims (1)

Полимерный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов, включающий биополимер ксантанового ряда, полианионную целлюлозу, ингибирующую добавку, карбонатный утяжелитель, модификатор, бактерицид и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве модификатора калиевую соль анионного сополимера акриламида «ТермопасТМ 34» или поливиниловый спирт и дополнительно комплексную органическую добавку ФК 2000 плюс и пеногаситель, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Polymer drilling fluid for opening productive formations, including a xanthan biopolymer, polyanionic cellulose, an inhibitory additive, a carbonate weighting agent, a modifier, a bactericide and water, characterized in that it contains as a modifier the potassium salt of the Thermopas TM 34 acrylamide copolymer or polyvinyl alcohol and additionally a complex organic additive FC 2000 plus and antifoam, in the following ratio of components, wt.%: Биополимер ксантанового рядаXanthan Biopolymer 0,3-0,50.3-0.5 Полианионная целлюлозаPolyanionic cellulose 0,4-0,70.4-0.7 Ингибирующая добавкаInhibitory supplement 3,0-7,03.0-7.0 Карбонатный утяжелительCarbonate weighting compound 5,0-12,05.0-12.0 Указанный модификаторThe specified modifier 0,5-1,50.5-1.5 БактерицидBactericide 0,1-0,20.1-0.2 Указанная добавкаSpecified Additive 0,5-1,00.5-1.0 ПеногасительAntifoam agent 0,02-0,050.02-0.05 ВодаWater ОстальноеRest
RU2004135437/03A 2004-12-03 2004-12-03 Polymeric drilling fluid for exposing production formations RU2266312C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004135437/03A RU2266312C1 (en) 2004-12-03 2004-12-03 Polymeric drilling fluid for exposing production formations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004135437/03A RU2266312C1 (en) 2004-12-03 2004-12-03 Polymeric drilling fluid for exposing production formations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2266312C1 true RU2266312C1 (en) 2005-12-20

Family

ID=35869683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004135437/03A RU2266312C1 (en) 2004-12-03 2004-12-03 Polymeric drilling fluid for exposing production formations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2266312C1 (en)

Cited By (13)

* 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
RU2516400C1 (en) * 2012-10-26 2014-05-20 Миррико Холдинг ЛТД Alum-gypsum-potassium drill mud and method of its production
RU2683456C1 (en) * 2017-12-21 2019-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Астрахань" (ООО "Газпром добыча Астрахань") Lightweight drilling fluid (options)
RU2689010C2 (en) * 2014-03-31 2019-05-23 Курарей Ко., Лтд. Additive for solution, drilling solution and cement solution
RU2711222C1 (en) * 2018-11-15 2020-01-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Heat-resistant biopolymer drilling mud
RU2718545C1 (en) * 2019-06-03 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Drilling fluid
RU2720433C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Emulsion drilling mud "oilkarb bio"
RU2721917C1 (en) * 2019-08-07 2020-05-25 Александр Яковлевич Соркин Method for selective isolation of high-permeability intervals of a formation
RU2733766C1 (en) * 2019-10-21 2020-10-06 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-сервисная компания "Петроинжиниринг" Drilling mud with plug-in solid phase petro plug
RU2737823C1 (en) * 2020-01-09 2020-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" (ООО "УК "Татбурнефть") Mudmax inhibited drilling mud
EA037804B1 (en) * 2019-06-24 2021-05-24 Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits
RU2792860C1 (en) * 2022-03-28 2023-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Drilling fluid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИШЛИНСКИЙ А.Ю. Политехнический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1989, с.311. *

Cited By (14)

* 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
RU2516400C1 (en) * 2012-10-26 2014-05-20 Миррико Холдинг ЛТД Alum-gypsum-potassium drill mud and method of its production
US10563109B2 (en) 2014-03-31 2020-02-18 Kuraray Co., Ltd. Additive for slurry, drilling mud, and cement slurry
RU2689010C2 (en) * 2014-03-31 2019-05-23 Курарей Ко., Лтд. Additive for solution, drilling solution and cement solution
RU2683456C1 (en) * 2017-12-21 2019-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Астрахань" (ООО "Газпром добыча Астрахань") Lightweight drilling fluid (options)
RU2711222C1 (en) * 2018-11-15 2020-01-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Heat-resistant biopolymer drilling mud
RU2718545C1 (en) * 2019-06-03 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Drilling fluid
EA037804B1 (en) * 2019-06-24 2021-05-24 Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" Inhibiting mud for drilling high-colloidal clay deposits
RU2720433C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Emulsion drilling mud "oilkarb bio"
RU2721917C1 (en) * 2019-08-07 2020-05-25 Александр Яковлевич Соркин Method for selective isolation of high-permeability intervals of a formation
RU2733766C1 (en) * 2019-10-21 2020-10-06 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-сервисная компания "Петроинжиниринг" Drilling mud with plug-in solid phase petro plug
RU2737823C1 (en) * 2020-01-09 2020-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" (ООО "УК "Татбурнефть") Mudmax inhibited drilling mud
RU2792860C1 (en) * 2022-03-28 2023-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Drilling fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107801398B (en) Date seed powder as fluid loss additive for drilling fluids
RU2266312C1 (en) Polymeric drilling fluid for exposing production formations
DE60038168T2 (en) QUATERNARY NITROGEN-CONTAINING AMPHOTERIC WATER-SOLUBLE POLYMERS AND APPLICATIONS FOR DRILLING LIQUIDS
RU2521259C1 (en) Drilling mud
RU2602262C1 (en) Heat-resistant cationic drilling mud
WO2008096147A1 (en) Water-based drilling fluid
RU2309970C1 (en) Low-density drilling mud (versions)
RU2338768C1 (en) Reagent for isolating stratal water inflow
RU2601635C1 (en) Polymer-based drilling mud for well construction
RU2582197C1 (en) Drilling mud
RU2186819C1 (en) Clayless drilling mud basically designed for boring horizontal holes (versions)
RU2695201C1 (en) Drill mud for primary opening of productive formation
CN106366244A (en) High-temperature-resistant and salt-resistant filtrate loss reducer for drilling fluid and preparation method and application of filtrate loss reducer
RU2168531C1 (en) Clay-free drilling fluid for exposing productive formations
RU2263701C2 (en) Hydrocarbon-based drilling fluid
RU2461600C1 (en) Loaded drilling mud
RU2215016C1 (en) Process fluid for boring, completion and major repairs of oil and gas wells under abnormally high formation pressure and elevated temperature conditions
US11535786B2 (en) Methods for wellbore strengthening
RU2683448C1 (en) Strengthened mineralized boring solution for the opening of productive plates with abnormally high plastic pressure
RU2322472C1 (en) Technological liquid for damping oil and gas hole and method for its preparing
RU2344152C1 (en) Drilling agent
RU2348670C1 (en) Clay-free drilling fluid
WO2001033039A1 (en) Composition and process for oil extraction
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid
RU2630007C2 (en) Liquid for oil and gas wells control and cleanout

Legal Events

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

Effective date: 20091204