RU2468057C2

RU2468057C2 - Inhibiting drill fluid

Info

Publication number: RU2468057C2
Application number: RU2011108177/03A
Authority: RU
Inventors: Миталим Магомед-Расулович Гайдаров; Зариф Закиевич Шарафутдионов; Андрей Атласович Хуббатов; Азат Давронович Норов; Николай Иванович Николаев
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-11-27
Also published as: RU2011108177A

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to oil and gas industry, and namely to drill fluids and compositions on water base, which are mainly used during drilling of unstable clay rocks. Drill fluid includes the following, wt %: highly colloidal bentopowder PMBV 6-15, water-soluble polymer - cationic coagulant Rosflok 99M 2-6, and water is the rest.

EFFECT: improving inhibiting capability of drill fluid for clays; increasing salt tolerance and heat resistance.

2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровым растворам и составам на водной основе, используемым преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород.The invention relates to the oil and gas industry, namely to drilling fluids and compositions based on water, used mainly when drilling unstable clay rocks.

Из уровня техники известен хлоркалиевый буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, стабилизатор - понизитель фильтрации, в качестве которого применяется водорастворимый эфир целлюлозы, ингибитор глин - хлористый калий, в качестве разжижителя, понизителя вязкости - лигносульфонат (Научно-технический прогресс в области промывки и крепления нефтяных и газовых скважин, И.М.Алехин и др. - М.: Недра, 1987, с.80-81).Potassium chloride is known from the prior art, including water, clay powder, a stabilizer — a filtration reducer, which is used as a water-soluble cellulose ether, a clay inhibitor — potassium chloride, and a lignosulfonate — as a diluent and viscosity reducer (Scientific and technological progress in the field of washing and fixing oil and gas wells, I.M. Alekhine and others. - M .: Nedra, 1987, S.80-81).

Недостатком известного состава является многокомпонентность, низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.A disadvantage of the known composition is multicomponent, low inhibitory ability in relation to clays.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому раствору является буровой раствор для бурения многолетнемерзлых пород, содержащий бентонитовый глинопорошок, водорастворимый полимер и воду, в котором в качестве полимера содержится Праестол марок 2510, или 2515, или 2530, или 2540 при соотношении компонентов (патент RU 2184756 C1, 10.07.2002, C09K 7/02), мас.%:Closest to the technical nature of the claimed solution is a drilling fluid for drilling permafrost, containing bentonite clay powder, a water-soluble polymer and water, in which the polymer contains Praestol grades 2510, or 2515, or 2530, or 2540 with a ratio of components (patent RU 2184756 C1, 07/10/2002, C09K 7/02), wt.%:

Бентонитовый глинопорошокBentonite Clay Powder 5 5 Праестол марки:Praestol brand: 2510,25152510.2515 0,01-0,05 0.01-0.05 2530,25402530.2540 0,005-0,01 0.005-0.01 ВодаWater Остальное Rest

К недостаткам известного состава бурового раствора относится низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.The disadvantages of the known composition of the drilling fluid include low inhibitory ability in relation to clays.

Задачей изобретения является получение бурового раствора, отвечающего заданным требованиям.The objective of the invention is to obtain a drilling fluid that meets the specified requirements.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение ингибирующей способности бурового раствора к глинам, повышение соле- и термоустойчивости.The technical result achieved by the invention is to increase the inhibitory ability of the drilling fluid to clays, increase salt and thermal stability.

Технический результат достигается за счет того, что в составе бурового раствора, включающего воду, водорастворимый полимер и глинопорошок, в качестве катионного коагулянта содержится Росфлок 99М при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved due to the fact that in the composition of the drilling fluid, including water, a water-soluble polymer and clay powder, Rosflock 99M is contained as a cationic coagulant in the following ratio of components, wt.%:

Глинопорошок ПМБВPMBV clay powder 6-156-15 Росфлок 99МRosflock 99M 2-62-6 ВодаWater ОстальноеRest

При необходимости буровой раствор утяжеляется баритовым концентратом.If necessary, the drilling fluid is weighted with barite concentrate.

Росфлок 99М выпускается серийно по ТУ 2458-001-22361394-2001 и рекомендуется в качестве эффективного катионного коагулянта, применяемого для очистки оборотных вод от нефтесодержащих и минеральных взвесей.Rosflock 99M is mass-produced according to TU 2458-001-22361394-2001 and is recommended as an effective cationic coagulant used for purification of oil and mineral suspensions from circulating waters.

Изобретение поясняется с помощью Таблиц 1 и 2. В Таблице 1 приведены результаты исследований по влиянию полимера Росфлок 99М на технологические показатели буровых растворов, такие как изменения показателей фильтрации (Ф), динамического напряжения сдвига (τ₀) и пластической вязкости (η_пл) при различных температурных режимах. Таблица 2 отражает результаты исследований по влиянию полимера Росфлок 99М на устойчивость глин в зависимости от концентрации компонентов в растворе.The invention is illustrated using Tables 1 and 2. Table 1 shows the results of studies on the effect of Rosflock 99M polymer on technological parameters of drilling fluids, such as changes in filtration rates (Ф), dynamic shear stress (τ ₀ ) and plastic viscosity (η _pl ) at various temperature conditions. Table 2 reflects the results of studies on the effect of Rosflock 99M polymer on clay stability depending on the concentration of components in the solution.

Из таблиц 1 и 2 следует, что при содержании полимера Росфлок 99М ниже 2% и глинопорошка менее 6% показатель фильтрации увеличивается (табл.1, п.1), а ингибирующие свойства раствора ухудшаются (табл.2, п.1). Увеличение содержания Росфлок 99М и глинопорошка более 6% неэффективно, так как приводит к их перерасходу и росту пластической вязкости раствора (табл.1, п.6).From tables 1 and 2 it follows that when the Rosflock 99M polymer content is below 2% and clay powder less than 6%, the filtration rate increases (Table 1, p. 1), and the inhibitory properties of the solution deteriorate (table 2, p. 1). An increase in the content of Rosflock 99M and clay powder of more than 6% is ineffective, since it leads to their cost overrun and increase in the plastic viscosity of the solution (Table 1, p. 6).

Таким образом, из таблиц 1 и 2 следует, что Росфлок 99М одновременно выполняет функции понизителя фильтрации и ингибитора глин.Thus, from tables 1 and 2 it follows that Rosflock 99M simultaneously performs the functions of a filter reducing agent and a clay inhibitor.

Катионный коагулянт Росфлок 99М представляет собой катионизированный низкомолекулярный полиэлектролит полиакриламида. Являясь полимером, Росфлок 99М снижает показатель фильтрации, а также гидрофобизирует глинистые породы, т.к. является катионизированным полиэлектролитом.The cationic coagulant Rosflock 99M is a cationized low molecular weight polyacrylamide polyelectrolyte. Being a polymer, Rosflock 99M reduces the rate of filtration, and also hydrophobizes clay rocks, because is a cationized polyelectrolyte.

Увеличение плотности бурового раствора производится добавками утяжелителей обычными способами и в известных концентрациях.The increase in the density of the drilling fluid is made by the addition of weighting agents by conventional methods and in known concentrations.

Предлагаемый буровой раствор готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют Росфлок 99М и при необходимости баритовый утяжелитель.The proposed drilling fluid is prepared as follows. First, the water is mixed with clay powder until it dissolves, then Rosloc 99M and, if necessary, barite weighting agent are added to the clay suspension.

Таблица 1Table 1 Ингибирующий буровой растворInhibitory drilling fluid №No. Состав раствораSolution composition Ф
см³ F
cm ³ Показатели раствораSolution indicators при 25°Cat 25 ° C при 82°Cat 82 ° C η_пл,
мПа·сη _PL
MPa · s τ₀,
Паτ ₀ ,
Pa η_пл,
мПа·сη _PL
MPa · s τ₀,
Паτ ₀ ,
Pa 1one 4% Глинопорошок + 1,5% Росфлок 99М + 94,5% вода4% Clay powder + 1.5% Rosflock 99M + 94.5% water 2525 11eleven 5,95.9 77 4,44.4 22 6% Глинопорошок + 2% Росфлок 99М + 92% вода6% Clay powder + 2% Rosflock 99M + 92% water 1010 1212 1,01,0 55 1,01,0 33 10% Глинопорошок + 2,8% Росфлок 99М + 87,2% вода10% Clay powder + 2.8% Rosflock 99M + 87.2% water 77 18eighteen 4,54,5 88 4,04.0 4four 15% Глинопорошок + 4% Росфлок 99М + 81% вода15% Clay powder + 4% Rosflock 99M + 81% water 55 2828 15fifteen 1313 14fourteen 55 6% Глинопорошок + 6% Росфлок 99М + 88% вода6% Clay powder + 6% Rosflock 99M + 88% water 4,54,5 1717 2,42,4 66 2,02.0 66 17% Глинопорошок + 8% Росфлок 99М + 75% вода17% Clay powder + 8% Rosflock 99M + 75% water 4,54,5 4545 20twenty 2222 2525

Таблица 2table 2 Ингибирующий буровой растворInhibitory drilling fluid №No. Состав раствораSolution composition Поведение глинистых образцов, выдержанных в среде раствора в течение 10 сутBehavior of clay samples aged in a solution medium for 10 days 1one 4% Глинопорошок + 1,5% Росфлок 99М + 94,5% вода4% Clay powder + 1.5% Rosflock 99M + 94.5% water набухание и разрушениеswelling and destruction 22 6% Глинопорошок + 2% Росфлок 99М + 92% Вода6% Clay powder + 2% Rosflock 99M + 92% Water незначительное набухание, разрушение отсутствуетslight swelling, no destruction 33 10% Глинопорошок + 2,8% Росфлок 99М + 87,2% Вода10% Clay powder + 2.8% Rosflock 99M + 87.2% Water набухание и разрушение отсутствуютno swelling and destruction 4four 15% Глинопорошок + 4% Росфлок 99М + 81% Вода15% Clay powder + 4% Rosflock 99M + 81% Water набухание и разрушение отсутствуютno swelling and destruction 55 6% Глинопорошок + 6% Росфлок 99М + 88% Вода6% Clay powder + 6% Rosflock 99M + 88% Water набухание и разрушение отсутствуютno swelling and destruction

Claims

A drilling fluid comprising water, a water-soluble polymer and clay powder, characterized in that the water-soluble polymer contains a cationic coagulant Rosflock grade 99M, high-colloidal bentopowder grade PMBV is used as clay powder in the solution in the following ratio of components, wt.%:
Clay powder 6-15 Rosflock 2-6 Water Rest