RU2312120C2

RU2312120C2 - Method of preparing filling material for drilling fluid

Info

Publication number: RU2312120C2
Application number: RU2005137715/03A
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Курочкин (RU); Борис Михайлович Курочкин; Леонид Александрович Шиц (RU); Леонид Александрович Шиц; Ефим Яковлевич Оксенойд (RU); Ефим Яковлевич Оксенойд; Сергей Васильевич Самыкин (RU); Сергей Васильевич Самыкин
Original assignee: ОАО НПО "Буровая техника"
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-12-10
Also published as: RU2005137715A

Abstract

FIELD: oil and gas well drilling.

SUBSTANCE: invention relates to construction of oil and gas wells, in particular to bridging additives for drilling fluids when eliminating lost returns. In a method of preparing filling material involving mechanic breaking of cocoa bean husk, broken husk is mixed at ratio between 6:4 and 9:1 with inert filler: finely cut film of polyethylene or polyethylene terephthalate, or cellophane, or oiled paper, or mixture thereof, which filler is preliminarily treated with air sol of 0.01-0.1% surfactant solution, namely mixture of higher alcohol-polyethylene glycol ethers in amount of 100 L per 1 t inert filler. Filler is then partially dried for 30 min with air flow.

EFFECT: simplified and accelerated preparation of filler due to avoided conglomeration and formation of clumps during transportation and storage.

2 cl

Description

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к закупоривающим материалам, применяемым в качестве добавок к буровым растворам при ликвидации поглощений.The invention relates to the field of construction of oil and gas wells, namely to plugging materials used as additives to drilling fluids in the elimination of losses.

Известен способ приготовления наполнителя бурового раствора, включающий смешивание реактопласта - отходов слоистых пластиков с измельченной бумагой, пропитанной синтетическими смолами /а.с. СССР №1008421, 1983 г., Б.И. №12/. Состав применяется в качестве добавок в буровые раствора при изоляционных работах, а также в глинистые тампоны, закачиваемые как буферные тампонажные составы для снижения проницаемости трещиноватых и крупнопористых пород. Однако он не пригоден к широкому применению как добавка к циркулирующему глинистому раствору, когда ведется бурение через потенциально поглощающие пласты, т.к. вытяжка в водной среде от частично незашитой смолы отрицательно влияет на качество раствора - повышается водоотдача. Наличие частично незашитой смолы в водной среде делает этот наполнитель, непригодным к применению в таких нефтяных районах, где особенно высокие экологические требования к технологическому процессу бурения скважин. К этим районам относятся северные морские месторождения, где буровые установлены на морских основаниях.A known method of preparing a filler drilling fluid, comprising mixing a thermoset - waste laminated plastics with shredded paper, impregnated with synthetic resins / a.c. USSR No. 1008421, 1983, B.I. No. 12 /. The composition is used as additives in drilling fluids during insulation works, as well as in clay tampons, injected as buffer grouting compositions to reduce the permeability of fractured and large-porous rocks. However, it is not suitable for widespread use as an additive to a circulating clay solution when drilling through potentially absorbing formations, as drawing in an aqueous medium from partially uncoated resin adversely affects the quality of the solution - increased water loss. The presence of partially uncoated resin in the aquatic environment makes this filler unsuitable for use in such oil regions, where the environmental requirements for the technological process of drilling wells are particularly high. These areas include northern offshore fields, where rigs are installed on offshore bases.

Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является способ приготовления наполнителя бурового раствора, включающий механическое измельчение шелухи какао-бобов /патент США №4474665, 1984 г./.The closest technical solution adopted for the prototype is a method of preparing a filler of a drilling fluid, including mechanical grinding of husks of cocoa beans / US patent No. 4474665, 1984 /.

Известный наполнитель имеет положительное качество: он экологически чист, повышает структурные свойства глинистых растворов. Этот наполнитель широко используется во время изоляционных работ при потере циркуляции бурового раствора.Known filler has a positive quality: it is environmentally friendly, increases the structural properties of clay solutions. This filler is widely used during insulating operations in case of loss of mud circulation.

Однако его использование ограничено при бурении скважин на Севере и на море. Для бурения скважин на северных месторождениях завоз материалов производят летом на целый год. Большая часть материалов используется после длительных сроков хранения. Наполнитель, изготовленный из шелухи какао-бобов, при хранении подвержен слеживанию в отдельные крупные брикеты, комки, когда доставляется в мешках, и даже в целые глыбы при доставке его в контейнерах по 200 кг и более. Для ликвидации этого недостатка требуется установка специального оборудования для размалывания его, разделения по фракциям. По этой причине применение наполнителя в северных районах становится нецелесообразным, экономически невыгодным.However, its use is limited when drilling wells in the North and at sea. For drilling wells in the northern fields, the importation of materials is carried out in the summer for the whole year. Most materials are used after long periods of storage. A filler made of cocoa bean husk during storage is prone to caking in separate large briquettes, lumps, when delivered in bags, and even in whole lumps when delivered in containers of 200 kg or more. To eliminate this drawback, the installation of special equipment for grinding it, separation into fractions is required. For this reason, the use of filler in the northern regions becomes impractical, economically disadvantageous.

Технический результат изобретения - ускорение и упрощение приготовления наполнителя за счет исключения его слеживаемости и комкования в процессе транспортировки и хранения.The technical result of the invention is the acceleration and simplification of the preparation of the filler by eliminating its caking and clumping during transportation and storage.

В способе получения наполнителя бурового раствора, включающем механическое измельчение шелухи какао-бобов, измельченную шелуху какао-бобов смешивают в соотношении от 6:4 до 9:1 с инертным наполнителем - измельченными пленкой полиэтилена или полиэтилентерефталата, или целлофана или промасленной бумагой, или их смесью, который перед смешиванием обрабатывают аэрозолем 0,01-0,1%-ного раствора поверхностно-активного вещества - смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов в количестве 100 л указанного раствора на 1 т указанного инертного наполнителя, и затем подсушивают.In a method for producing a drilling fluid filler, comprising mechanically grinding cocoa bean husks, crushed cocoa bean husks are mixed in a ratio of 6: 4 to 9: 1 with an inert filler — a crushed film of polyethylene or polyethylene terephthalate, or cellophane or oiled paper, or a mixture thereof which, before mixing, is treated with an aerosol of a 0.01-0.1% solution of a surfactant - a mixture of polyethylene glycol esters of higher fatty alcohols in an amount of 100 l of the specified solution per 1 ton of the specified inert about the filler, and then dried.

Указанный инертный наполнитель подсушивают в течение 30 минут подачей воздуха.The specified inert filler is dried for 30 minutes by air.

Указанный диапазон соотношений выбирается исходя из дисперсного состава ингредиентов.The specified range of ratios is selected based on the dispersed composition of the ingredients.

Применяемый ПАВ - смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов - технический продукт "Препарат ОС-20".Applied surfactant - a mixture of polyethylene glycol esters of higher fatty alcohols - the technical product "Preparation OS-20".

R-O(СН₂СН₂O)_NОН,RO (CH ₂ CH ₂ O) _N OH,

где R - алкильный радикал с числом атомов углерода 16-18; N - 20.where R is an alkyl radical with the number of carbon atoms 16-18; N - 20.

Конкретный пример осуществления способа.A specific example of the method.

Измельченный инертный наполнитель (частицы пленки полиэтилена) в количестве 1 т загружается во вращающуюся емкость, в которую, не прерывая ее вращения, подается через распылительную форсунку 100 л 1%-ного раствора ПАВ - смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов одновременно с атмосферным воздухом, подаваемым в аэродинамическом режиме. При этом ПАВ обрабатывает поверхность частиц инертного наполнителя. Затем процесс продолжается в течение 30 минут при подаче только воздуха, без ПАВ, что обеспечивает высушивание наполнителя. Обработанный таким образом наполнитель смешивается с 1,5 т измельченной шелухи какао-бобов.The crushed inert filler (particles of a polyethylene film) in an amount of 1 t is loaded into a rotating container, into which, without interrupting its rotation, it is fed through a spray nozzle of 100 l of a 1% surfactant solution - a mixture of polyethylene glycol ethers of higher fatty alcohols simultaneously with atmospheric air supplied in aerodynamic mode. In this case, the surfactant processes the surface of the particles of an inert filler. Then the process continues for 30 minutes when only air is supplied, without surfactant, which ensures drying of the filler. The filler thus treated is mixed with 1.5 tons of crushed cocoa bean husks.

Полученный наполнитель может быть использован сразу или храниться для дальнейшего использования.The resulting filler can be used immediately or stored for future use.

Благодаря заявляемой технологии частицы инертного наполнителя равномерно распределяются между измельченной шелухой какао-бобов и не слипаются, что предупреждает образование агломератов из наполнителя, причем процесс слипания исключается даже под некоторым гнетом, под которым оказываются пакеты с наполнителем при транспортировке на длинные расстояния и при хранении.Thanks to the inventive technology, the particles of inert filler are evenly distributed between the crushed husks of cocoa beans and do not stick together, which prevents the formation of agglomerates from the filler, and the sticking process is excluded even under some oppression, under which the filled packets are transported over long distances and during storage.

Полученный наполнитель после обработки без затруднений вводится в жидкую среду бурового раствора или в заранее приготовленный раствор, равномерно распределяясь в нем.After processing, the obtained filler is easily introduced into the liquid medium of the drilling fluid or into a previously prepared solution, evenly distributed in it.

Величина частиц инертного наполнителя должна превышать величину частиц измельченной шелухи какао-бобов не более чем на 20%, т.е. при среднем размере частиц измельченной шелухи какао-бобов 10 мм размер частиц инертного наполнителя не должен превышать 12 мм.The particle size of the inert filler should exceed the particle size of the crushed husks of cocoa beans by no more than 20%, i.e. with an average particle size of crushed cocoa bean husks of 10 mm, the particle size of the inert filler should not exceed 12 mm.

Величина частиц наполнителя бурового раствора.The size of the particles of the filler drilling fluid.

Наполнитель добавляют в буровой раствор в количестве 5-10% по весу.The filler is added to the drilling fluid in an amount of 5-10% by weight.

Применение приготовленного раствора с заявляемым наполнителем обеспечивает снижение проницаемости трещиноватых и крупнопористых пород, профилактически предупреждает поглощение раствора.The use of the prepared solution with the inventive filler reduces the permeability of fractured and coarse-grained rocks, prophylactically prevents the absorption of the solution.

Claims

1. A method of obtaining a drilling fluid filler, comprising mechanically grinding cocoa bean husks, characterized in that the crushed cocoa bean husks are mixed in a ratio of 6: 4 to 9: 1 with an inert filler - shredded film of polyethylene, or polyethylene terephthalate, or cellophane, or oiled paper, or a mixture thereof, which is treated with aerosol before mixing with a 0.01-0.1% solution of a surfactant - a mixture of polyethylene glycol esters of higher fatty alcohols in an amount of 100 l of the specified solution per 1 t specified inert filler, and then dried.

2. The method according to claim 1, characterized in that said inert filler is dried for 30 minutes by air supply.