RU2286373C2 - Модификатор буровых растворов - Google Patents

Модификатор буровых растворов Download PDF

Info

Publication number
RU2286373C2
RU2286373C2 RU2004133250/03A RU2004133250A RU2286373C2 RU 2286373 C2 RU2286373 C2 RU 2286373C2 RU 2004133250/03 A RU2004133250/03 A RU 2004133250/03A RU 2004133250 A RU2004133250 A RU 2004133250A RU 2286373 C2 RU2286373 C2 RU 2286373C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
propylene
copolymer
mixture
drilling
ethylene oxides
Prior art date
Application number
RU2004133250/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Дамир Хасанович Сафин (RU)
Дамир Хасанович Сафин
Геннадий Петрович Ашихмин (RU)
Геннадий Петрович Ашихмин
Гамиль Шайхутдинович Гайфутдинов (RU)
Гамиль Шайхутдинович Гайфутдинов
Рафаэль Рифкатович Шарифуллин (RU)
Рафаэль Рифкатович Шарифуллин
Геннадий Михайлович Макаров (RU)
Геннадий Михайлович Макаров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
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 "Нижнекамскнефтехим" filed Critical Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority to RU2004133250/03A priority Critical patent/RU2286373C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2286373C2 publication Critical patent/RU2286373C2/ru

Links

Landscapes

  • Polyethers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к добавкам для буровых растворов, используемых при бурении, вскрытии продуктивных пластов и заканчивании скважин. Технический результат - обеспечение буровому раствору необходимого уровня ингибирующих и поверхностно-активных свойств, в том числе и в условиях повышенной температуры. Модификатор буровых растворов содержит, мас.%: алкиленгликоль или смесь алкиленгликолей 60,0-99,8, алкоголят полиалкиленгликоля 0,1-30, сополимер окисей пропилена и этилена с молекулярной массой 1000 - 10000 у.е. или смесь сополимеров окисей пропилена и этилена 0,1-10,0. Причем в качестве указанного сополимера окисей пропилена и этилена модификатор содержит сополимер на основе полиспиртов с числом гидроксильных групп 3-8. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Description

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к добавкам для буровых растворов, используемых при бурении, вскрытии продуктивных пластов и заканчивании скважин.
Известен буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов, в состав которого входят полиалкиленгликоли (ди-тетра-пентаэтиленгликоли) (Патент РФ №2163248, МПК7 С 09 К 7/02, опубл. 20.02.2001).
Буровой раствор имеет низкий коэффициент фильтруемости и оптимальную вязкость, однако эта композиция не способна в достаточной степени проявлять поверхностную активность, что негативно влияет на качество вскрытия пласта. Кроме того, такие промышленные смеси способствуют вспениванию бурового раствора.
Известна композиция, состоящая из моноалкиловых эфиров пропиленгликоля и полиалкиленгликолей (сополимеров окисей этилена и пропилена с содержанием окиси пропилена не более 50 мол.% с молекулярной массой 6000-40000 и/или сополимеров окиси этилена и окиси пропилена с содержанием окиси пропилена не менее 85 мол.% с молекулярной массой 300-6000) (Патент РФ №2169753, МПК С 09 К 7/02, опубл. 2001).
Приведенный состав обеспечивает существенное снижение показателя фильтрации в присутствии ионов щелочных и щелочноземельных металлов, но имеет низкую ингибирующую способность в буровых растворах.
Наиболее близким к предлагаемому является модификатор бурового раствора для бурения и заканчивания скважин, содержащий алкиленгликоли с молекулярной массой менее 800 у.е. и сополимер окисей этилена и пропилена с молекулярной массой менее 800 у.е. или смесь указанных сополимеров (Патент США №6080704, МПК7 С 09 К 7/02, опубл. 27.06.2000).
Однако подобные водорастворимые композиции также не обеспечивают эффективного снижения поверхностного натяжения на границе углеводородной и водной фаз и обладают недостаточно высокой ингибирующей способностью при повышении температуры бурового раствора.
Задачей изобретения является создание модификатора буровых растворов для бурения и заканчивания скважин, обеспечивающего буровому раствору необходимый уровень ингибирующих и поверхностно-активных свойств, в том числе и в условиях повышенной температуры.
Поставленная задача решается модификатором буровых растворов для бурения и заканчивания скважин, содержащим алкиленгликоль или смесь алкиленгликолей, сополимер окисей пропилена и этилена с молекулярной массой 1000-10000 у.е. или смесь указанных сополимеров и щелочной алкоголят полиалкиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкиленгликоль или
смесь алкиленгликолей 60,0-99,8
Алкоголят полиалкиленгликоля 0,1-30
Сополимер окисей пропилена и этилена или
смесь сополимеров окисей пропилена и этилена 0,1-10,0
В качестве указанного сополимера окисей пропилена и этилена модификатор содержит сополимер на основе полиспиртов с числом гидроксильных групп 3-8.
В качестве таких сополимеров модификатор может содержать, например, статистические или блок-сополимеры окисей пропилена и этилена или их смеси на основе таких полиспиртов, как ксилит, тетраизопропанолэтилендиамин, глицерин, сорбит, сахароза и др., или смеси указанных сополимеров.
Предлагаемый модификатор буровых растворов в качестве алкиленгликолей может содержать диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, тетрапропиленгликоль и др. или их смеси. Некоторые свойства этих алкиленгликолей представлены в таблице 1.
В качестве алкоголята полиалкиленгликоля модификатор буровых растворов может содержать алкоголяты натрия или калия таких выпускаемых в промышленности полиалкиленгликолей, как Лапрол-202-3-100 (ТУ 2226-017-10488057-94), Лапрол-402-2-100 (ТУ 2226-013-10488057-94), Лапрол-502 М (ТУ 2226-012-05766801-93) и др. Свойства указанных продуктов представлены в таблице 2.
Осуществление предлагаемого изобретения иллюстрируют следующие примеры.
Пример 1
В реактор объемом 1,0 л, снабженный перемешивающим устройством и терморубашкой, загружают стартовую систему, состоящую из 18,0 г ксилита и 1,2 г гидроксида калия, подают инертный газ азот и дважды продувают реактор азотом. Затем включают мешалку, обогрев реактора и доводят температуру реакционной массы до 110-120°С, после чего в реактор начинают подавать из мерника предварительно приготовленную смесь окиси пропилена и окиси этилена при массовом соотношении окись пропилена : окись этилена, равном 60:40. Процесс анионной сополимеризации окисей пропилена и этилена и оксипропилированного простого эфира на основе сорбита проводят при температуре реакционной массы 115-120°С и давлении 5,0-6,0 кг/см2. После подачи 582,0 г смеси окисей пропилена и этилена реакционную смесь выдерживают в течение 1,0 ч при температуре 115-118°С до полного срабатывания окисей пропилена и этилена.
В результате опыта получают 600 г статистического сополимера окисей пропилена и этилена на основе ксилита со следующими характеристиками: динамическая вязкость при 50°С 450 сПз, гидроксильное число 47 мг КОН/г, содержание оксиэтильных блоков 39,0 мас.%, молекулярная масса 5000 у.е..
Примеры 2-5
Статистические сополимеры окисей пропилена и этилена получают так же, как описано в примере 1, используя в качестве стартовой системы тетраизопропанолэтилендиамин, глицерин, сорбит и сахарозу. Свойства полученных продуктов представлены в таблице 3.
Пример 6
В реактор объемом 1,0 л, снабженный перемешивающим устройством и терморубашкой, загружают стартовую систему, состоящую из 13,5 г сорбита и 1,2 г гидроксида калия, подают инертный газ азот и дважды продувают реактор азотом. Затем включают мешалку, обогрев реактора и доводят температуру реакционной массы до 110-120°С, после чего в реактор начинают подавать окись пропилена. Реакцию оксипропилирования проводят при температуре 115-120°С и давлении 5,0-6,0 кг/см2. Общий расход окиси пропилена составляет 406,6 г. После подачи окиси пропилена осуществляют выдержку реакционной массы в течение 1,0 часа при температуре 115-118°С и начинают подачу окиси этилена. Процесс оксиэтилирования проводят аналогично оксипропилированию при температуре 115-120°С и давлении 5,0-6,0 кг/см2. Общий расход окиси этилена составляет 180,0 г. После подачи расчетного количества окиси этилена осуществляют выдержку реакционной массы при температуре 110-115°С в течение 1,0 часа до полного срабатывания окиси этилена.
В результате опыта получают 600 г блок-сополимера окисей пропилена и этилена на основе сорбита со следующими характеристиками: динамическая вязкость при 50°С 570 сПз, гидроксильное число 26,7 мг КОН/г, содержание оксиэтильных блоков 45,0 мас.%, молекулярная масса 8100 у.е.
Пример 7
Блок-сополимер окисей пропилена и этилена получают так же, как описано в примере 6, используя в качестве стартовой системы глицерин. Свойства полученного продукта представлены в таблице 3.
Модификатор буровых растворов готовят путем смешения при температуре 40-50°С алкиленгликоля или алкиленгликолей (таблица 1), алкоголята полиалкиленгликоля (таблица 2) и сополимера окисей пропилена и этилена (таблица 3). Состав полученного модификатора буровых растворов приведен в таблице 4.
Оценка эффективности модификатора буровых растворов проводилась изучением изменения свойств модельного глинистого бурового раствора и бурового раствора, дополнительно содержащего ингибиторы фильтрации и набухания породы в виде хлористого калия, хлористого кальция и полианионной целлюлозы «КМЦ» в присутствии предлагаемого модификатора, при этом определялись следующие характеристики буровых растворов:
- величина фильтрации (Ф, см3) измерялась на фильтре-прессе фирмы "Baroid", США;
- реологические свойства - вязкость пластическая (ηпл, мПа*с) и динамическое напряжение сдвига (τo, дПа) - измерялись на приборе "Fann 35С", фирмы "Fann", США;
- статическое напряжение сдвига за 1 и 10 мин (СНС, дПа) - на приборе СНС-2;
- условная вязкость (УВ, с) - на вискозиметре ВБР-1.
Результаты испытаний приведены в таблице 5.
Поверхностно-активные свойства модификаторов буровых растворов оценивались по изменению значения поверхностного натяжения на границе раздела фаз фильтрата глинистого бурового раствора с керосином, определяемого на сталагмометре (по методике [Практикум по заканчиванию скважин. //Подгорня В.М., Ведищев И.А./ М.: Недра. -1985]). Полученные значения представлены в таблице 5.
Введение предлагаемого модификатора в состав глинистых буровых растворов (таблица 5) приводит к улучшению общетехнологических параметров, в том числе и для горячего бурового раствора. Так, отмечается повышение антифильтрационных свойств (Ф, см3), улучшение смазочных свойств (Ктр) и повышение ингибирующих свойств бурового раствора.
Композиция бурового раствора, содержащая предлагаемый модификатор, имеет низкое значение межфазного поверхностного натяжения (σ, мН/м) на границе фильтрата бурового раствора с керосином (таблица 5) при температуре 70°С, что обеспечивает более качественное вскрытие продуктивных пластов.
Таблица 1
№ п/п Наименование алкиленгликоля Гидроксильное число, мг КОН/г Динамическая вязкость при 20°С, сПз Относительная плотность при 20°С, г/см3 Содержание воды, мас.% Средняя молекулярная масса, у.е.
1 диэтиленгликоль 1050 36 1,12 0,05 106
2 триэтиленгликоль 740 48 1,126 0,02 150
3 тетраэтиленгликоль 598 62 1,125 0,01 193
4 дипропиленгликоль 830 107 1,024 0,03 135
5 трипропиленгликоль 580 87 1,017 0,01 193
6 тетрапропиленгликоль 448 103 1,011 0,01 250
Таблица 2
№ п/п Наименование полиалкиленгликолевой основы алкоголята Катион щелочного металла алкоголята Содержание алкоголята полиалкиленгликоля в пересчете на соответствующий гидроксид щелочного металла, мас.% Динамическая вязкость при 100°С, сПз Гидроксильное число, мг КОН/г
1 Лапрол 202-3-100 Na+ 18,3 15200 214
2 Лапрол 202-3-100 К+ 25,0 13500 184
3 Лапрол 402-2-100 К+ 13,7 7800 237
4 Лапрол 502 М Na+ 6,0 9600 80
Таблица 3
№ примера Наименование стартового вещества Число гидроксильных групп в стартовом веществе Динамическая вязкость при 50°С, сПз Гидроксильное число, мг КОН/г Содержание оксиэтильных блоков Молекулярная масса блок-сополимера, у.е.
1 Ксилит 5 450 47,0 39,0 5000
2 Тетраизопропанолэтилендиамин 4 380 32,1 2.0,0 7000
3 Глицерин 3 320 67,5 51,0 2500
4 Сорбит 6 8430 328,9 35,0 1020
5 Сахароза 8 830 45,1 60,0 9900
6 Сорбит 6 570 41,5 45,0 8100
7 Глицерин 3 320 26,7 30,0 6290
Таблица 4
№ состава Состав модификатора бурового раствора
Компонент 1 - алкиленгликоль Компонент 2 - алкоголят полиалкиленгликоля Компонент 3 - сополимер окисей пропилена и этилена
№ по таблице 1 мас.% № по таблице 2 мас.% № по таблице 3 мас.%
1 1 94,9 1 0,1 1 5,0
2 1 69,9 1 30,0 2 0,1
3 2 81,0 1 9,0 3 10,0
4 3 90,5 3 0,5 4 9
5 4 72,5 4 27,0 5 0,5
6 5 93,5 4 0,5 6 6,0
7 6 74,0 2 25,0 7 1,0
8 1;2 41,0; 41,0 3 15,0 5;3 1,0;2,0
9 2;5 5,0; 92,8 1 0,2 4 2,0
10 1;2;3 3,0; 83,0; 13,0 2 0,4 3 0,6
11 4;6 30,0; 31,0 2 29,0 1; 6 8,7; 1,3
12 4 88,0 3 6,0 6; 7 4,0; 2,0
Таблица 5
№ п/п Состав раствора, мас.% Параметры бурового раствора
Глина, мас.% КМЦ, мас.% KCl, мас.% CaCl2, мас.% Модификатор УВ, с Ф30, см3 СНС, дПа ηпл, мПа·с τ0, дПа Kтр σ, при 70°С мН/м
№ по таб-лице 4 мас.% при 20°С при 70°С 1 мин 10 мин при 20°С при 70°С при 20°С при 70°С
1 9,0 0,35 5,0 2,0 21 16 25 1,0 3,0 12 9 29 34 0,140 56
2 9,0 0,35 5.0 2,0 1 1 32 6,4 6,3 4,6 6,9 10 6 24 38 0,095 2,6
3 9,0 0,35 5,0 2.0 1 3 38 5,3 5,1 9,7 10,4 10 5 32 41 0,090 2,1
4 9,0 0,35 5,0 2,0 1 5 42 5,3 5,1 12,1 15,9 10 5 30 50 0,085 1,6
5 9,0 0,35 5,0 2,0 2 3 31 8,0 10,0 4,7 5,2 9 5 29 32 0,095 4,9
6 9,0 0,35 5,0 2,0 3 1 33 6,2 6,3 3,8 5,1 10 6 30 39 0,090 1,8
7 9,0 0,35 5,0 2,0 4 3 39 4,9 4,7 5,7 7,1 9 5 31 41 0,085 9,8
8 9,0 0,35 5,0 2,0 5 5 34 9,0 7,0 4,7 6,7 10 5 44 51 0,085 1,5
9 9,0 0,35 5,0 2,0 6 3 37 5,2 5,5 9.9 10,7 9 6 31 42 0,090 2,5
10 9,0 0,35 5,0 2,0 7 1 29 6,3 6,5 4,3 5,1 10 6 26 39 0,095 2,3
11 9,0 0,35 5,0 2,0 8 5 39 5,1 4,8 9,4 11,3 9 6 30 48 0,080 1,7
Продолжение таблицы 5
№ п/п Состав раствора, мас.% Параметры бурового раствора
Глина, мас.% КМЦ, мас.% KCl, мас.% CaCl2, мас.% Модификатор УВ, с Ф30, см3 СНС, дПа ηпл, мПа·с τ0, дПа Ктр σ, при 70°С мН/м
№ по таб-лице 4 мас.% при 20°С при 70°С 1 мин 10 мин при 20°С при 70°С при 20°С при 70°С
12 9,0 0,35 5,0 2.0 9 3 37 5,7 5,5 8,7 10,2 10 6 31 40 0,085 2,1
13 9,0 0,35 5,0 2,0 10 5 42 6,5 6,0 8.9 10,3 9 5 31 48 0,090 2,1
14 9,0 0,35 5,0 2,0 11 1 34 5,3 5,0 5,1 6,3 10 7 25 37 0,090 2,6
15 9,0 0,35 5,0 2,0 12 3 33 5,7 5,7 5,0 6,8 10 6 28 39 0,085 2,3

Claims (2)

1. Модификатор буровых растворов для бурения и заканчивания скважин, содержащий алкиленгликоль, или смесь алкиленгликолей и сополимер окисей пропилена и этилена, или смесь сополимеров окисей пропилена и этилена, отличающийся тем, что он содержит сополимер окисей пропилена и этилена с молекулярной массой 1000-10000 у.е. или смесь указанных сополимеров и дополнительно содержит щелочной алкоголят полиалкиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкиленгликоль или смесь алкиленгликолей 60,0-99,8 Алкоголят полиалкиленгликоля 0,1-30 Сополимер окисей пропилена и этилена или смесь сополимеров окисей пропилена и этилена 0,1-10,0
2. Модификатор буровых растворов по п.1, отличающийся тем, что в качестве указанного сополимера окисей пропилена и этилена он содержит сополимер на основе полиспиртов с числом гидроксильных групп 3-8.
RU2004133250/03A 2004-11-15 2004-11-15 Модификатор буровых растворов RU2286373C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133250/03A RU2286373C2 (ru) 2004-11-15 2004-11-15 Модификатор буровых растворов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133250/03A RU2286373C2 (ru) 2004-11-15 2004-11-15 Модификатор буровых растворов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2286373C2 true RU2286373C2 (ru) 2006-10-27

Family

ID=37438785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004133250/03A RU2286373C2 (ru) 2004-11-15 2004-11-15 Модификатор буровых растворов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2286373C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116463111A (zh) * 2023-04-12 2023-07-21 荆州市学成实业有限公司 一种高效聚合醇防塌润滑抑制剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5292367A (en) * 1990-04-18 1994-03-08 Atlantic Richfield Company Dispersant compositions for subterranean well drilling and completion
US6080704A (en) * 1997-03-11 2000-06-27 Halliday; William S. Glycols as gas hydrate inhibitors in drilling, drill-in, and completion fluids
RU2163615C2 (ru) * 1999-04-05 2001-02-27 Пеньков Александр Иванович Реагент для химической обработки буровых растворов
RU2169753C1 (ru) * 2000-06-20 2001-06-27 Кошелев Владимир Николаевич Состав для бурения и заканчивания скважин
RU2224780C1 (ru) * 2002-07-16 2004-02-27 Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" Полигликолевый модификатор буровых растворов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5292367A (en) * 1990-04-18 1994-03-08 Atlantic Richfield Company Dispersant compositions for subterranean well drilling and completion
US6080704A (en) * 1997-03-11 2000-06-27 Halliday; William S. Glycols as gas hydrate inhibitors in drilling, drill-in, and completion fluids
RU2163615C2 (ru) * 1999-04-05 2001-02-27 Пеньков Александр Иванович Реагент для химической обработки буровых растворов
RU2169753C1 (ru) * 2000-06-20 2001-06-27 Кошелев Владимир Николаевич Состав для бурения и заканчивания скважин
RU2224780C1 (ru) * 2002-07-16 2004-02-27 Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" Полигликолевый модификатор буровых растворов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116463111A (zh) * 2023-04-12 2023-07-21 荆州市学成实业有限公司 一种高效聚合醇防塌润滑抑制剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1358233B1 (en) Polymeric fluid loss additives and method of use thereof
CA2749844C (en) Oil-based wellbore cleaning fluids and methods of using same
EP3577183A1 (en) Drilling fluid compositions with enhanced rheology and methods of using same
CN111139044A (zh) 油基钻井液用复合乳化剂及抗高温超高密度油基钻井液
US20080011486A1 (en) Biodegradable foam compositions for oil field operations
CN111574973A (zh) 三保水基钻井液体系
US8613318B2 (en) Flooding fluid and enhancing oil recovery method
EP2948524A1 (en) Method of fracturing subterranean formations
CN114456793B (zh) 一种针对低渗透稠油油藏的自降粘压裂液及其制备方法
RU2521259C1 (ru) Буровой раствор
MX2013001795A (es) Fluidos de servicio a pozos que comprenden un eter de celulosa.
EP3652268B1 (en) Solubility enhancers on basis of allyl alcohol for aqueous surfactant formulations for enhanced oil recovery
EP3330341A1 (en) Method of fracturing subterranean formations
WO2012021625A2 (en) Nonionic hydrophobically substituted cellulose ethers
CN109666466A (zh) 一种低渗储层环保纳米水基钻井液及其制备方法
RU2289603C1 (ru) Биополимерный буровой раствор
EP0833802B1 (fr) Procede et laitier de ciment utilisant des galactomannanes modifies hydrophobiquement comme reducteur de filtrat
RU2286373C2 (ru) Модификатор буровых растворов
WO2021007531A1 (en) A rheology modifier for organoclay-free invert emulsion drilling fluid systems
CN110591670B (zh) 环保型水基钻井液用降滤失剂及其制备方法和钻井液
CN111542583B (zh) 取代的糖或糖苷及其在钻井液组合物中的应用
CN110105927B (zh) 低固相抗高温甲酸盐钻完井液及其制备方法
RU2224780C1 (ru) Полигликолевый модификатор буровых растворов
CN115558056B (zh) 一种季铵盐及其制备方法与作为抑制剂的应用、水基钻井液及其应用
RU2278890C1 (ru) Буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями

Legal Events

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

Effective date: 20061116

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20081027

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181116