RU2388784C1

RU2388784C1 - Drilling fluid on hydrocarbon basis

Info

Publication number: RU2388784C1
Application number: RU2008135525/03A
Authority: RU
Inventors: Миталим Магомед-Расулович Гайдаров (RU); Миталим Магомед-Расулович Гайдаров; Евгений Анатольевич Рогов (RU); Евгений Анатольевич Рогов
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2010-05-10
Also published as: RU2008135525A

Abstract

FIELD: oil and gas industry. ^ SUBSTANCE: drilling fluid includes the following, wt %: sulphonol 1-2, structure-forming agent 4-9, gossypol resin 40-60, diesel fuel - the rest. As structure-forming agent, there used is peat or fine calcite. ^ EFFECT: decreasing diesel fuel consumption and labour input required for preparation of drilling fluid. ^ 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к буровым растворам на углеводородной основе, используемым преимущественно для вскрытия продуктивных горизонтов скважин, и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин.The invention relates to hydrocarbon-based drilling fluids, used primarily for opening productive horizons of wells, and can be used in drilling oil and gas wells.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является буровой раствор на углеводородной основе, состоящий из дизельного топлива, высокоокисленного битума, сульфонола, структурообразователя, в качестве которого используется гашеная известь, получающаяся при реакции входящих в состав данного раствора негашеной извести и воды (см. Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. М., Недра, 1979, с.55-59).The closest technical solution to the proposed one is a hydrocarbon-based drilling fluid, consisting of diesel fuel, highly oxidized bitumen, sulfonol, a structure-forming agent, which uses hydrated lime resulting from the reaction of quicklime and water included in this solution (see Ryazanov Y. A. Reference on drilling fluids. M., Nedra, 1979, S. 55-59).

Недостатками известного раствора являются большой расход дизельного топлива и высокая трудоемкость приготовления данного состава раствора, заключающаяся в том, что растворение частиц битума осуществляется при подогреве дисперсионной среды раствора до температуры 70-90°С.The disadvantages of the known solution are the high consumption of diesel fuel and the high complexity of the preparation of this composition of the solution, which consists in the fact that the dissolution of bitumen particles is carried out by heating the dispersion medium of the solution to a temperature of 70-90 ° C.

Техническим результатом, на достижение которого направлен предлагаемый буровой раствор, является снижение расхода дизельного топлива, а также исключение подогрева дисперсионной среды раствора.The technical result, the achievement of which the proposed drilling fluid is directed, is to reduce the consumption of diesel fuel, as well as the exclusion of heating the dispersion medium of the solution.

Данный технический результат достигается за счет того, что буровой раствор на углеводородной основе, включающий дизельное топливо, сульфонол, структурообразователь, дополнительно содержит госсиполовую смолу в качестве регулятора показателей фильтрации и вязкости при следующем соотношении компонентов, мас.%:This technical result is achieved due to the fact that the hydrocarbon-based drilling fluid, including diesel fuel, sulfonol, a structurant, additionally contains gossypol resin as a regulator of the filtration and viscosity indicators in the following ratio of components, wt.%:

сульфонолsulfonol 1-21-2 структурообразовательbuilder 4-94-9 госсиполовая смолаgossypol resin 40-6040-60 дизельное топливоdiesel fuel остальное,rest,

а также за счет того, что в качестве структурообразователя он содержит торф или высокодисперсный кальцит.and also due to the fact that it contains peat or highly dispersed calcite as a structure-forming agent.

Сущность изобретения поясняется Таблицами 1 и 2, где в Таблице 1 приведены данные о зависимости показателей предлагаемого бурового раствора в зависимости от количественного соотношения используемых в нем компонентов. В Таблице 2 даны сведения относительно влияния количественного соотношения входящих в предлагаемый буровой раствор компонентов на свойства раствора, при этом количественно свойства раствора оцениваются с помощью показателя фильтрации, см³ за 30 минут.The invention is illustrated in Tables 1 and 2, where Table 1 shows data on the dependence of the performance of the proposed drilling fluid depending on the quantitative ratio of the components used in it. Table 2 gives information on the influence of the quantitative ratio of the components included in the proposed drilling fluid on the properties of the solution, while the properties of the solution are quantified using a filtration index, cm ³ in 30 minutes.

Причинно-следственная связь между существенными признаками, характеризующими предлагаемое техническое решение, и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. Госсиполовая смола (см. ОСТ 1-114-73), растворяющаяся в дизельном топливе при своем применении, придает предлагаемому раствору такие значения показателей фильтрации и вязкости, которые позволяют использовать его для разбуривания пород, встречающихся при вскрытии продуктивных горизонтов скважин. При этом госсиполовая смола в состав предлагаемого раствора входит в соотношении 40-60 мас.%. С увеличением количества госсиполовой смолы свыше 60 мас.% и структурообразователя свыше 9 мас.% наблюдается рост значений показателя вязкости и показателя статического напряжения сдвига (СНС) предлагаемого раствора без снижения показателя фильтрации. При уменьшении в данном растворе количества госсиполовой смолы ниже 40 мас.% и структурообразователя ниже 4 мас.% происходит снижение значения показателя вязкости раствора, уменьшение значения СНС и рост показателя фильтрации.A causal relationship between the essential features characterizing the proposed technical solution and the technical result achieved is as follows. Gossypol resin (see OST 1-114-73), which dissolves in diesel fuel when applied, gives the proposed solution such values of filtration and viscosity indicators that allow it to be used for drilling rocks encountered when opening productive horizons of wells. While gossypol resin in the composition of the proposed solution is included in the ratio of 40-60 wt.%. With an increase in the amount of gossypol resin over 60 wt.% And structure-forming agent over 9 wt.%, An increase in the values of the viscosity index and the static shear stress index (SSS) of the proposed solution is observed without reducing the filtration index. With a decrease in the amount of gossypol resin in this solution below 40 wt.% And a structurant below 4 wt.%, The viscosity index decreases, the SNA decreases, and the filtration index increases.

Состав предлагаемого раствора включает (соотношения приведены в мас.%): сульфонол - 1-2, структурообразователь - 4-9, госсиполовая смола - 40-60, дизельное топливо - остальное.The composition of the proposed solution includes (ratios are given in wt.%): Sulfonol - 1-2, structurant - 4-9, gossypol resin - 40-60, diesel fuel - the rest.

В качестве структурообразователя можно использовать торф, высокодисперсный кальцит и т.д.As a builder, you can use peat, fine calcite, etc.

Предлагаемый буровой раствор на углеводородной основе готовят следующим образом. Сначала в большой сосуд подают дизельное топливо, которое начинают перемешивать. Затем при постоянном перемешивании дизельного топлива в сосуд последовательно вводят сульфонол, торф или высокодисперсный кальцит и госсиполовую смолу. Полученную смесь перемешивают в течение 60 минут.The proposed hydrocarbon-based drilling fluid is prepared as follows. First, diesel fuel is fed into a large vessel, which begins to mix. Then, with constant stirring of diesel fuel, sulfonol, peat or finely divided calcite and gossypol resin are successively introduced into the vessel. The resulting mixture was stirred for 60 minutes.

При приготовлении предлагаемого раствора производят замеры стандартных параметров раствора, таких как условная вязкость, СНС, фильтрация. В данном случае показатель статического напряжения сдвига измерялся через одну и десять минут, поэтому в Таблице 1 он обозначен как СНС_{1/10 мин.}, дПа.When preparing the proposed solution, measurements are made of standard solution parameters, such as conditional viscosity, SNA, and filtration. In this case, the static shear stress index was measured after one and ten minutes; therefore, in Table 1 it is designated as SNS _{1/10 min.} , dpa.

В соответствии с приведенным описанием приготовления раствора были созданы его различные варианты, отличающиеся количественным содержанием компонентов. Состав и свойства этих растворов приведены в Таблице 1. При этом для испытания предлагаемого состава приготовлены 5 смесей (Таблица 1, пп.2-6) при различных соотношениях компонентов, из которых соответствующими достигаемому техническому результату являются 3 смеси (пп.3-5). Аналогичные показатели для прототипа приведены в Таблице 1 (п.1). Из Таблицы 1 видно, что уменьшение структурообразователя ниже 4 мас.% и госсиполовой смолы ниже 40 мас.% приводит к потере СНС и росту фильтрации, при увеличении структурообразователя выше 9 мас.% и госсиполовой смолы выше 60 мас.% наблюдается рост СНС без снижения фильтрации.In accordance with the above description of the preparation of the solution, various variants were created that differ in the quantitative content of the components. The composition and properties of these solutions are shown in Table 1. At the same time, 5 mixtures were prepared for testing the proposed composition (Table 1, paragraphs 2-6) with different ratios of components, of which 3 mixtures are equivalent to the achieved technical result (paragraphs 3-5) . Similar indicators for the prototype are shown in Table 1 (paragraph 1). Table 1 shows that a decrease in the crosslinker below 4 wt.% And gossypol resin below 40 wt.% Leads to a loss of SNA and an increase in filtration, with an increase in crosslinker above 9 wt.% And gossypol resin above 60 wt.%, An increase in SNA is observed without a decrease filtering.

В Таблице 2 приведены результаты испытаний разных вариантов раствора, приготовленных в соответствии с предлагаемым составом. При этом целесообразно указать на то, что приведенный в обеих таблицах в качестве структурообразователя торф может быть заменен на высокодисперсный кальцит, который входит в состав раствора в тех же пропорциях, что и торф.Table 2 shows the test results of different versions of the solution, prepared in accordance with the proposed composition. At the same time, it is advisable to indicate that the peat listed in both tables as a builder can be replaced by highly dispersed calcite, which is part of the solution in the same proportions as peat.

Следует также отметить, что для повышения плотности раствора применяют баритовый концентрат и сульфонол для его гидрофобизации. При этом количество сульфонола, необходимое для гидрофобизации утяжелителя, берется в известных соотношениях с учетом характеристик барита.It should also be noted that to increase the density of the solution, barite concentrate and sulfonol are used to hydrophobize it. The amount of sulfonol required for hydrophobization of the weighting agent is taken in known proportions, taking into account the characteristics of barite.

Из Таблиц 1 и 2 видно, что буровой раствор на углеводородной основе предлагаемого состава при соотношении компонентов, соответствующем получаемому техническому результату, обладает рядом преимуществ по сравнению с прототипом, а именно, позволяет снижать расход дизельного топлива при упрощении приготовления раствора, которое ведется без подогрева дисперсионной среды раствора. Кроме того, следует указать на то, что за счет применения госсиполовой смолы снижается пожароопасность бурового раствора.From Tables 1 and 2 it is seen that the hydrocarbon-based drilling fluid of the proposed composition with a ratio of components corresponding to the obtained technical result has several advantages compared to the prototype, namely, it allows to reduce diesel fuel consumption while simplifying the preparation of the solution, which is carried out without dispersion heating solution environment. In addition, it should be pointed out that due to the use of gossypol resin, the fire hazard of the drilling fluid is reduced.

Использование предлагаемого бурового раствора на углеводородной основе снижает расход дизельного топлива, а также исключает подогрев дисперсной среды раствора.The use of the proposed hydrocarbon-based drilling fluid reduces the consumption of diesel fuel, and also eliminates the heating of the dispersed medium of the fluid.

Claims

1. A hydrocarbon-based drilling fluid, including diesel fuel, sulfonol, a structure-forming agent, characterized in that it additionally contains a gossypol resin as a regulator of filtration and viscosity in the following ratio, wt.%:
sulfonol 1-2 builder 4-9 gossypol resin 40-60 diesel fuel rest

2. A hydrocarbon-based drilling fluid according to claim 1, characterized in that it contains peat or fine calcite as a structurant.