RU2458959C1 - Clayless drilling mud - Google Patents

Clayless drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2458959C1
RU2458959C1 RU2011114532/03A RU2011114532A RU2458959C1 RU 2458959 C1 RU2458959 C1 RU 2458959C1 RU 2011114532/03 A RU2011114532/03 A RU 2011114532/03A RU 2011114532 A RU2011114532 A RU 2011114532A RU 2458959 C1 RU2458959 C1 RU 2458959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copolymer
drilling fluid
water
clay
fluorine
Prior art date
Application number
RU2011114532/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Имануилович Рахимов (RU)
Александр Имануилович Рахимов
Денис Анатольевич Вершинин (RU)
Денис Анатольевич Вершинин
Анна Владимировна Мирошниченко (RU)
Анна Владимировна Мирошниченко
Ольга Станиславовна Рахимова (RU)
Ольга Станиславовна Рахимова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2011114532/03A priority Critical patent/RU2458959C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458959C1 publication Critical patent/RU2458959C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: clayless drilling mud that includes fluorine-containing acrylamide copolymer and acrylic acid and water contains copolymer of general expression:
Figure 00000001
molecular weight 1.2·106 with fluorine content up to 2%, with the following components ratio, wt %: said copolymer 0.1-0.15, water the rest.
EFFECT: stability of operating parameters up to 120 days at low temperatures.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к безглинистым буровым растворам, используемым при бурении, преимущественно при вскрытии бурением продуктивных пластов в зимнее время при температуре до минус 22°С.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, namely, non-clay drilling fluids used in drilling, mainly when drilling drilling productive formations in winter at temperatures up to minus 22 ° C.

Известен безглинистый буровой раствор (Патент РФ №1556099, С09K 7/02, опубл. 1995), включающий акриловый полимер, соль трехвалентного металла и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения способности восстанавливать технологические свойства после удаления выбуренной породы при одновременном повышении скорости флокуляции, он дополнительно содержит эфир целлюлозы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Known clay-free drilling fluid (RF Patent No. 1556099, C09K 7/02, publ. 1995), comprising an acrylic polymer, a salt of a trivalent metal and water, characterized in that, in order to increase the ability to restore technological properties after removal of cuttings while increasing speed flocculation, it additionally contains cellulose ether in the following ratio of ingredients, wt.%:

Акриловый полимерAcrylic polymer 0,001-0,0350.001-0.035 Соль трехвалентного металлаTrivalent metal salt 0,003-0,0300.003-0.030 Эфир целлюлозыCellulose ether 0,100-0,3000,100-0,300 ВодаWater ОстальноеRest

К недостаткам известного безглинистого бурового раствора можно отнести его повышенное гидродинамическое давления при циркуляции, что снижает КПД процесса промывки скважины и отрицательно сказывается на сохранении проницаемости призабойной зоны пласта.The disadvantages of the known clay-free drilling fluid include its increased hydrodynamic pressure during circulation, which reduces the efficiency of the flushing process and adversely affects the permeability of the bottom-hole formation zone.

Известен буровой раствор (Патент РФ №2243984, С09K 7/02, опубл. БИ №1, 2005 г.), содержащий оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) или карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ), нефтепродукт - в качестве структурообразователя, порошкообразный высокодисперсный наполнитель с ассоциированным газом (воздух, азот) при следующем соотношении ингредиентов:A well-known drilling fluid (RF Patent No. 2243984, C09K 7/02, publ. BI No. 1, 2005) containing hydroxyethyl cellulose (OEC) or carboxylmethyl cellulose (CMC), oil product as a builder, a powdery finely divided filler with associated gas (air , nitrogen) in the following ratio of ingredients:

Оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ) илиHydroxyethyl cellulose (OEC) or карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ)carboxyl methyl cellulose (CMC) 0,2÷0,30.2 ÷ 0.3 Нефтепродукт (нефть товарная, дизтопливо, масло)Oil product (commercial oil, diesel fuel, oil) 5÷305 ÷ 30 ПАВ (сульфанол, ОП-10)Surfactant (sulfanol, OP-10) 0,02÷0,050.02 ÷ 0.05 Высокодисперсный наполнительFine filler (модифицированный бетонит, лигносульфанаты)(modified concrete, lignosulfonates) 0,9÷10.9 ÷ 1 Газовоздушная смесь - воздух, азот (объемное)Air-gas mixture - air, nitrogen (volumetric) 2÷202 ÷ 20 ВодаWater ОстальноеRest

К недостаткам известного бурового раствора можно отнести его высокую стоимость, токсичность, пожароопасность, возможность загрязнения окружающей среды отходами бурения, проблемы безопасной их утилизации.The disadvantages of the known drilling fluid include its high cost, toxicity, fire hazard, the possibility of environmental pollution by drilling waste, the problems of their safe disposal.

Известен буровой раствор (Патент РФ №2362793, С09K 8/08, опубл. БИ №21, 2009), содержащий полиакриламид, кальцинированную соду и воду, при этом он дополнительно содержит карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ) и биополимер «Сараксан» или «Сараксан-Т» при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Known drilling fluid (RF Patent No. 2362793, C09K 8/08, publ. BI No. 21, 2009) containing polyacrylamide, soda ash and water, while it additionally contains carboxylmethyl cellulose (CMC) and the biopolymer "Saraksan" or "Saraksan-T "In the following ratio of ingredients, wt.%:

Полиакриламид (ПАА)Polyacrylamide (PAA) 0,15-0,30.15-0.3 КарбоксилметилцеллюлозаCarboxyl methyl cellulose 0,3-0,50.3-0.5 Кальцинированная сода Na23 Soda ash Na 2 CO 3 0,3-0,50.3-0.5 Биополимер «Сараксан» или «Сараксан-Т»Biopolymer "Saraksan" or "Saraksan-T" 0,1-0,20.1-0.2 ВодаWater ОстальноеRest

Недостатками данного безглинистого бурового раствора являются повышенное содержание ПАА, включение в рецептуру дорогостоящих химреагентов и невозможность его использования при пониженных температурах окружающей среды (минус 22°С).The disadvantages of this non-clay drilling mud are the high content of PAA, the inclusion of expensive chemicals in the formulation and the inability to use it at low ambient temperatures (minus 22 ° C).

Известен безглинистый буровой раствор (Патент US №4780517, C08F 20/58, опубл. 1988), содержащий примерно от 50 до 98 мол.% акриламида, примерно от 1,9 до 49,9 мол.% соли щелочного металла или аммония, соли акриловой кислоты и примерно от 0,1 до 5 мол.% сополимеризуемых ионных поверхностно-активных веществ.Known clay-free drilling fluid (US Patent No. 4780517, C08F 20/58, publ. 1988) containing from about 50 to 98 mol.% Acrylamide, from about 1.9 to 49.9 mol.% Alkali metal salt or ammonium salt acrylic acid and from about 0.1 to 5 mol.% copolymerizable ionic surfactants.

К недостаткам данного безглинистого бурового раствора можно отнести повышенное содержание полимера, необходимость введения ионных поверхностно-активных веществ.The disadvantages of this clayless mud include the increased polymer content, the need for the introduction of ionic surfactants.

Известен буровой раствор (Патент РФ №2301244, С09K 8/12, опубл. БИ №17, 2007), который получают путем смешивания пресной воды, солевого раствора или морской воды и примерно от 0,3 фунта примерно до 2,5 фунтов на активные соединения полимера одного или нескольких анионных диспергированных полимеров. Анионные диспергированные полимеры состоят из от примерно 2 до примерно 98 мол.% одного или нескольких анионных мономеров и от примерно 98 до примерно 2 мольных процентов одного или нескольких неионных мономеров.A well-known drilling fluid (RF Patent No. 2301244, C09K 8/12, publ. BI No. 17, 2007), which is obtained by mixing fresh water, saline or sea water and from about 0.3 pounds to about 2.5 pounds per active polymer compounds of one or more anionic dispersed polymers. Anionic dispersed polymers consist of from about 2 to about 98 mol% of one or more anionic monomers and from about 98 to about 2 mol% of one or more nonionic monomers.

К недостаткам данного безглинистого бурового раствора можно отнести повышенное содержание полимера, а также необходимость введения солевого раствора или морской воды.The disadvantages of this clay-free drilling fluid include the increased polymer content, as well as the need for the introduction of saline or sea water.

Известен буровой раствор (Патент CN №1528797, C08F 220/56, опубл. 2004), который обладает высокой эффективностью к гидрофобной ассоциации, где средняя молекулярная масса 15000,000-25000,000, обладает низкой температурой замерзания и сопротивлением к солевым отложениям, способный применяться в таких областях, как третичная добычи нефти.A well-known drilling fluid (Patent CN No. 1528797, C08F 220/56, publ. 2004), which is highly effective for hydrophobic association, where the average molecular weight of 15,000,000-25,000,000, has a low freezing point and resistance to salt deposits, is capable of apply in areas such as tertiary oil production.

К недостаткам данного бурового раствора можно отнести повышенное содержание полимера от 15 до 35%, а также необеспечение длительного времени работы при пониженных температурах до минус 22°С.The disadvantages of this drilling fluid include an increased polymer content of 15 to 35%, as well as the failure to provide a long operating time at low temperatures to minus 22 ° C.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка состава безглинистого бурового раствора, который характеризуется пониженным расходом полимера, сниженной стоимостью бурового раствора, обеспечивает длительное время стабильность рабочих параметров в обычных и сложных условиях бурения при воздействии пониженных температур (температура до минус 22°С).The problem to which the invention is directed, is to develop a composition of clay-free drilling fluid, which is characterized by a reduced polymer consumption, a reduced cost of drilling fluid, provides long-term stability of the operating parameters under normal and difficult drilling conditions when exposed to low temperatures (temperature to minus 22 ° C) .

Техническим результатом является получение безглинистого бурового раствора, обладающего стабильностью рабочих параметров до 120 суток при воздействии пониженных температур до минус 22°С.The technical result is to obtain a clay-free drilling fluid with stable operating parameters up to 120 days when exposed to low temperatures of minus 22 ° C.

Технический результат достигается безглинистым буровом раствором, содержащим фторсодержащий сополимер акриламида и акриловой кислоты и воду, отличающимся тем, что используют сополимер общей формулыThe technical result is achieved by a clay-free drilling fluid containing a fluorine-containing copolymer of acrylamide and acrylic acid and water, characterized in that a copolymer of the general formula is used

Figure 00000001
Figure 00000001

молекулярной массы 1,2·106 с содержанием фтора до 2%, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:a molecular weight of 1.2 · 10 6 with a fluorine content of up to 2%, in the following ratio of ingredients, wt.%:

Указанный сополимерThe specified copolymer 0,10.1 ВодаWater ОстальноеRest

Данные, приведенные в таблице, показывают, что большее содержание ингредиентов экономически нецелесообразно, так как при увеличении содержание сополимера возрастает вязкость раствора, а температура замерзания не изменяется.The data given in the table show that a higher content of ingredients is not economically feasible, since with an increase in the content of the copolymer the viscosity of the solution increases, and the freezing temperature does not change.

Результаты проведенного анализаAnalysis results Концентрация фторсодержащего сополимера в растворе, мас.%The concentration of fluorine-containing copolymer in solution, wt.% Вода, мас.%Water, wt.% Время истечения, секExpiration time, sec Температура замерзания, °СFreezing temperature, ° С 0,60.6 99,499,4 3131 минус 22minus 22 0,30.3 99,799.7 18eighteen минус 22minus 22 0,150.15 99,8599.85 1212 минус 22minus 22 0,10.1 99,999.9 88 минус 22minus 22

Пример. Для получения фторсодержащего сополимера используется сополимер акриламида и акриловой кислоты и октофторпентанхлорсульфит, соотношение реагентов 1:5. В реактор с мешалкой вводят 1 г сополимера и добавляют 20 мл бензола, далее добавляют 5 г октофторпентанола. Температуру поднимают до 120°С и проводят реакцию около 120 минут. По окончании реакции от продукта отгоняют бензол, отфильтровывают и сушат остаток.Example. To obtain a fluorine-containing copolymer, a copolymer of acrylamide and acrylic acid and octofluoropentane chlorosulfite are used, the reagent ratio is 1: 5. 1 g of copolymer is introduced into the stirred reactor and 20 ml of benzene are added, then 5 g of octofluoropentanol is added. The temperature was raised to 120 ° C and the reaction was carried out for about 120 minutes. At the end of the reaction, benzene is distilled off from the product, the residue is filtered off and the residue is dried.

Структурная формула полученного сополимераThe structural formula of the obtained copolymer

Figure 00000001
Figure 00000001

Молекулярная масса 1,2·106, х=60%, у=40%. Содержание фтора 2%, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The molecular weight of 1.2 · 10 6 , x = 60%, y = 40%. The fluorine content of 2%, in the following ratio of ingredients, wt.%:

Указанный сополимерThe specified copolymer 0,10.1 ВодаWater 99,999.9

Температура плавления 160°С. Данные ИК-спектра: 2916 см-1, 2368 см-1, 1660 см-1, 1417 см-1, 1250 см-1, 1094 см-1.Melting point 160 ° C. IR data: 2916 cm -1 , 2368 cm -1 , 1660 cm -1 , 1417 cm -1 , 1250 cm -1 , 1094 cm -1 .

Для приготовления бурового раствора используется вода и фторсодержащий сополимер. С целью получения однородной гелеобразной массы время приготовления раствора составляет 24 часа при постоянном перемешивании.To prepare the drilling fluid, water and a fluorine-containing copolymer are used. In order to obtain a uniform gel-like mass, the preparation time of the solution is 24 hours with constant stirring.

Готовый для использования при бурении скважины буровой раствор имеет такие реологические характеристики:Ready for use when drilling a well, the drilling fluid has the following rheological characteristics:

Плотность (ρ)Density (ρ) 1010 кг/м3 1010 kg / m 3 Условная вязкость (В)Conditional viscosity (V) 8 сек8 sec Температура замерзанияFreezing temperature минус 22°Сminus 22 ° C Водородный показательHydrogen indicator pH 7pH 7

Испытания заявляемого бурового раствора показывают, что он является универсальным и не содержит дорогостоящих реагентов, таких как КМЦ. Раствор сохраняет свою стабильность до 120 суток, условная вязкость при этом не изменяется и составляет 8 сек при нормальных и при пониженных температурах (минус 22°С).Tests of the inventive drilling fluid show that it is universal and does not contain expensive reagents, such as CMC. The solution retains its stability up to 120 days, the conditional viscosity does not change at the same time and is 8 seconds at normal and at low temperatures (minus 22 ° C).

Заявляемый буровой раствор обладает комплексом полезных качеств:The inventive drilling fluid has a set of useful qualities:

- имеет высокую выносящую способность;- has a high endurance;

- сохраняет продолжительное время свою стабильность, до 120 суток;- maintains its stability for a long time, up to 120 days;

- повышает качество крепления скважин за счет исключения образования глинистой корки на стенках скважины;- improves the quality of fastening wells by eliminating the formation of clay crust on the walls of the well;

- предотвращает загрязнение продуктивного пласта;- prevents pollution of the reservoir;

- может эксплуатироваться при пониженных температурах.- can be operated at low temperatures.

Предлагаемый буровой раствор соответствует всем требованиям к безглинистым буровым растворам, следовательно, позволяет полностью исключить расход глинопорошка.The proposed drilling fluid meets all the requirements for clay-free drilling fluids, therefore, completely eliminates the consumption of clay powder.

Широкое применение бурового раствора позволит получить ощутимые экономические выгоды.The widespread use of drilling fluid will provide tangible economic benefits.

Claims (1)

Безглинистый буровой раствор, содержащий фторсодержащий сополимер акриламида и акриловой кислоты и воду, отличающийся тем, что используют сополимер общей формулы:
Figure 00000001

молекулярной массы 1,2·106 с содержанием фтора до 2% при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Указанный сополимер 0,1-0,15 Вода Остальное
A clay-free drilling fluid containing a fluorine-containing copolymer of acrylamide and acrylic acid and water, characterized in that a copolymer of the general formula is used:
Figure 00000001

a molecular weight of 1.2 · 10 6 with a fluorine content of up to 2% in the following ratio of ingredients, wt.%:
The specified copolymer 0.1-0.15 Water Rest
RU2011114532/03A 2011-04-13 2011-04-13 Clayless drilling mud RU2458959C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114532/03A RU2458959C1 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Clayless drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114532/03A RU2458959C1 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Clayless drilling mud

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2458959C1 true RU2458959C1 (en) 2012-08-20

Family

ID=46936659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011114532/03A RU2458959C1 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Clayless drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458959C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4780517A (en) * 1985-08-15 1988-10-25 Chevron Research Company Surfactant-containing water thickening polymer
US4921902A (en) * 1984-02-02 1990-05-01 The Dow Chemical Company Hydrophobie associative composition containing a polymer of a water-soluble monomer and an amphiphilic monomer
RU2105014C1 (en) * 1995-01-13 1998-02-20 Акционерное общество закрытого типа научно-производственное предприятие "Хемекс Дор" Methacrylic acid-(meth)acrylamide-berylic acid nitrile copolymer
RU2243984C1 (en) * 2003-11-17 2005-01-10 Открытое акционерное общество "Шешмаойл" Drilling mud
RU2301244C2 (en) * 2002-06-17 2007-06-20 Налко Компани Utilization of anionic dispersed polymers as viscosity modifiers for water-based drilling fluids
RU2362793C2 (en) * 2007-10-04 2009-07-27 Ринат Раисович Хузин Drilling agent

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4921902A (en) * 1984-02-02 1990-05-01 The Dow Chemical Company Hydrophobie associative composition containing a polymer of a water-soluble monomer and an amphiphilic monomer
US4780517A (en) * 1985-08-15 1988-10-25 Chevron Research Company Surfactant-containing water thickening polymer
RU2105014C1 (en) * 1995-01-13 1998-02-20 Акционерное общество закрытого типа научно-производственное предприятие "Хемекс Дор" Methacrylic acid-(meth)acrylamide-berylic acid nitrile copolymer
RU2301244C2 (en) * 2002-06-17 2007-06-20 Налко Компани Utilization of anionic dispersed polymers as viscosity modifiers for water-based drilling fluids
RU2243984C1 (en) * 2003-11-17 2005-01-10 Открытое акционерное общество "Шешмаойл" Drilling mud
RU2362793C2 (en) * 2007-10-04 2009-07-27 Ринат Раисович Хузин Drilling agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8603951B2 (en) Compositions and methods for treatment of well bore tar
US20080214413A1 (en) Water-Based Polymer Drilling Fluid and Method of Use
RU2289603C1 (en) Biopolymer drilling fluid
MXPA01011906A (en) Polymer compositions.
RU2602262C1 (en) Heat-resistant cationic drilling mud
RU2481374C1 (en) Clayless loaded drilling mud
RU2362793C2 (en) Drilling agent
RU2445336C1 (en) Drilling fluid on synthetic basis
CN104357030A (en) Branched polymer treatment agent for drilling liquid and preparation method of branched polymer treatment agent
JPS5923748B2 (en) water-based drilling fluid
RU2386656C1 (en) Drilling fluid for well construction in difficult conditions, mainly for drilling extended-reach wells and horizontal wells
RU2561630C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
RU2458959C1 (en) Clayless drilling mud
RU2459851C1 (en) Clayless drilling mud
CA1317452C (en) Fluid loss additives for well cementing compositions
RU2386665C1 (en) Heat-resistant viscoelastic composition for finishing and repairing wells
RU2502774C1 (en) Drilling mud on hydrocarbon basis
RU2630007C2 (en) Liquid for oil and gas wells control and cleanout
CN106281262A (en) Drilling fluid superhigh temperature anti-salt fluid loss agents and preparation method thereof
RU2102429C1 (en) Clayless drilling fluid
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid
CN103897084B (en) A kind of Complex polymer and preparation method thereof and application
US20110224108A1 (en) Water-based polymer drilling fluid and method of use
RU2811833C1 (en) Method for producing complex stabilizer chemical for low-clay drilling fluids
RU2237077C1 (en) Drilling mud-stabilizing reagent and drilling mud concentrate

Legal Events

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

Effective date: 20130414