RU2521259C1 - Drilling mud - Google Patents

Drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2521259C1
RU2521259C1 RU2013105943/03A RU2013105943A RU2521259C1 RU 2521259 C1 RU2521259 C1 RU 2521259C1 RU 2013105943/03 A RU2013105943/03 A RU 2013105943/03A RU 2013105943 A RU2013105943 A RU 2013105943A RU 2521259 C1 RU2521259 C1 RU 2521259C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chloride
drilling fluid
solution
multiol
multistar
Prior art date
Application number
RU2013105943/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гниятулла Гарифуллович Ишбаев
Марат Рафаилович Дильмиев
Денис Заурович Махмутов
Алексей Витальевич Христенко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ")
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ")
Priority to RU2013105943/03A priority Critical patent/RU2521259C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521259C1 publication Critical patent/RU2521259C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: drilling mud containing hydrocarbon phase and surface-active substances, weighing agent, mineral salts, a stabilising agent and water includes MULTIOL additive as hydrocarbon phase and surface-active substances, MULTISTAR additive, xanthane gum and additional sodium hydroxide as a stabilising agent with the following ratio of the components, wt %: MULTIOL additive 8.5-25, MULTISTAR stabilising agent 1.5-2.0, xanthane gum 0.2-0.5, calcium carbonate 5-20, magnesium chloride 4-15, sodium hydroxide 1-2, water - the remaining quantity. Invention is developed in dependent claims.
EFFECT: improvement of inhibiting and lubricating properties.
8 cl, 2 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к безглинистым гелево-эмульсионным буровым растворам для бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин с различными отклонениями от вертикали. Раствор подходит как для бурения основного ствола, так и для вскрытия продуктивных пластов. При этом раствор идеально подходит для бурения неустойчивых глинистых отложений, таких как: кошайская пачка алымской свиты, яностановская свита, «кыновские глины», «шоколадные глины» Западной Сибири, Ачимовские аргиллиты и другие.The invention relates to the oil and gas industry, namely, clay-free gel-emulsion drilling fluids for drilling directional and horizontal oil and gas wells with various deviations from the vertical. The solution is suitable for drilling the main trunk, and for opening productive formations. Moreover, the solution is ideally suited for drilling unstable clay deposits, such as: the Koshai pack of the Alym suite, the Yanostanov suite, the “Kyn clays”, the “chocolate clays” of Western Siberia, the Achimov mudstones and others.

Известен эмульсионный буровой раствор (патент РФ №2114889, МПК C09K 7/02, опубл. 10.07.1998), включающий дисперсионную среду, дисперсную фазу и эмульгатор. Известный буровой раствор имеет следующие недостатки: узкий диапазон плотностей, что сужает область применения данного раствора, высокая условная вязкость (вплоть до нетекучей жидкости), что создает проблемы при прокачивании раствора.Known emulsion drilling fluid (RF patent No. 21114889, IPC C09K 7/02, publ. 07/10/1998), comprising a dispersion medium, a dispersed phase and an emulsifier. Known drilling fluid has the following disadvantages: a narrow range of densities, which narrows the scope of this fluid, high nominal viscosity (up to non-fluid fluid), which creates problems when pumping the fluid.

Наиболее близким по составу и технологической сущности является эмульсионный буровой раствор (патент РФ №2213761, МПК C09K 7/06, опубл. 10.10.2003), содержащий углеводородную фазу, карбонат кальция, минеральную соль, стабилизатор, поверхностно-активное вещество и минерализованную воду. Известный буровой раствор обладает довольно низким коэффициентом восстановления проницаемости кернов, то есть вызывает загрязнение продуктивного пласта. Кроме того, низкие значения статического напряжения сдвига (СНС) свидетельствуют о возможных проблемах с выносом шлама и с его оседанием при остановках циркуляции.The closest in composition and technological essence is an emulsion drilling fluid (RF patent No. 2213761, IPC C09K 7/06, publ. 10.10.2003) containing the hydrocarbon phase, calcium carbonate, mineral salt, stabilizer, surfactant and mineralized water. Known drilling fluid has a fairly low coefficient of recovery of core permeability, that is, causes pollution of the reservoir. In addition, low values of static shear stress (SSS) indicate possible problems with the removal of sludge and its subsidence during circulation stops.

Задачей изобретения является разработка высокоэффективного гелево-эмульсионного бурового раствора, подходящего для бурения активных и неустойчивых глинистых отложений, горизонтальных стволов и вскрытия продуктивного пласта, обладающего повышенными ингибирующими и смазочными свойствами, и выступающего в качестве альтернативы растворам на углеводородной основе.The objective of the invention is to develop a highly effective gel-emulsion drilling fluid, suitable for drilling active and unstable clay deposits, horizontal shafts and opening a reservoir with enhanced inhibitory and lubricating properties, and acting as an alternative to hydrocarbon-based solutions.

Поставленная задача решается тем, что буровой раствор, содержащий углеводородную фазу и поверхностно-активные вещества, карбонат кальция, минеральные соли, стабилизатор и воду, согласно изобретению, содержит в качестве углеводородной фазы и поверхностно-активных веществ реагент МУЛЬТИОЛ, в качестве стабилизатора - МУЛЬТИСТАР и, дополнительно, гидроксид натрия и ксантановую камедь, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the drilling fluid containing the hydrocarbon phase and surfactants, calcium carbonate, mineral salts, stabilizer and water, according to the invention, contains the MULTIOL reagent as the hydrocarbon phase and surfactants, and MULTISTAR as the stabilizer and , additionally, sodium hydroxide and xanthan gum, in the following ratio of components, wt.%:

Реагент МУЛЬТИОЛReagent MULTIOL 8,5-258.5-25 Стабилизатор МУЛЬТИСТАРSTABILIZER MULTISTAR 1,5-2,01.5-2.0 Ксантановая камедьXanthan gum 0,2-0,50.2-0.5 Карбонат кальцияCalcium carbonate 5-205-20 Хлорид магния Magnesium chloride 4-154-15 Гидроксид натрияSodium hydroxide 1-21-2 ВодаWater ОстальноеRest

Дополнительно может содержаться хлорид кальция при общем содержании хлоридов не более 40 масс.%, либо хлорид калия при общем содержании хлоридов не более 30 масс.%, либо хлорид натрия при общем содержании хлоридов не более 45 масс.%Additionally, calcium chloride may be contained with a total chloride content of not more than 40 wt.%, Or potassium chloride with a total chloride content of not more than 30 wt.%, Or sodium chloride with a total chloride content of not more than 45 wt.%

Дополнительно могут содержаться хлорид кальция и калия, либо хлорид кальция и натрия при общем содержании хлоридов не более 55 масс.%Additionally, calcium and potassium chloride, or calcium and sodium chloride may be contained with a total chloride content of not more than 55 wt.%

Дополнительно могут содержаться хлорид калия и натрия при общем содержании хлоридов не более 50 масс.%Additionally, potassium and sodium chloride may be contained with a total chloride content of not more than 50 wt.%

Дополнительно могут содержаться хлорид кальция, натрия и калия при общем содержании хлоридов не более 55 масс.%Additionally, calcium, sodium and potassium chloride may be contained with a total chloride content of not more than 55 wt.%

В качестве стабилизатора используется полисахаридный реагент, например крахмал, модифицированный для бурения МУЛЬТИСТАР (ТУ 2458-029-50783875-2012), и дополнительно ксантановая камедь, например, Zibaxan производства Deosen.As a stabilizer, a polysaccharide reagent is used, for example, starch modified for drilling MULTISTAR (TU 2458-029-50783875-2012), and additionally xanthan gum, for example, Zibaxan manufactured by Deosen.

В качестве углеводородной фазы и поверхностно-активного вещества используется добавка для буровых растворов МУЛЬТИОЛ, выпускается по ТУ 2458-032-50783875-2012. Добавка для буровых растворов МУЛЬТИОЛ, предназначенная для улучшения смазочных свойств, уменьшения загрязнения призабойной зоны пласта, повышения устойчивости стенок скважины, предотвращения сальникообразования. Добавка представляет собой смесь неполярных жидкостей природного или синтетического происхождения с поверхностно-активными веществами, предназначенными для ее эмульгирования в водных буровых растворах и гидрофобизации контактируемых поверхностей. По физико-химическим показателям добавка соответствует следующим требованиям и нормам, приведенным в ТУ:MULTIOL drilling fluid additive is used as the hydrocarbon phase and surfactant; it is produced according to TU 2458-032-50783875-2012. Additive for drilling fluids MULTIOL, designed to improve lubricating properties, reduce contamination of the bottom-hole zone of the formation, increase the stability of the walls of the borehole, prevent gland formation. The additive is a mixture of non-polar fluids of natural or synthetic origin with surfactants intended for its emulsification in aqueous drilling fluids and hydrophobization of contact surfaces. According to physico-chemical parameters, the additive meets the following requirements and standards given in TU:

Наименование показателяName of indicator Таблица значенийValue table 1. Внешний вид1. Appearance Однородная прозрачная жидкость темно-Homogeneous clear liquid dark коричневого цвета без постороннихbrown without strangers включенийinclusions 2. Плотность при 20°C, г/см3, не более2. Density at 20 ° C, g / cm 3 , no more 1,101.10 3. Вязкость кинематическая при 40°C, мм2/с, в пределах3. Kinematic viscosity at 40 ° C, mm 2 / s, within 30-30030-300 4. Температура застывания, °C, не выше4. Pour point, ° C, not higher -20-twenty

Карбонат кальция (молотый мрамор, мел (ТУ 5716-001-05494314-2010)) используется в качестве утяжелителя и кольматанта. Также необходимая плотность может достигаться добавлением минеральных солей.Calcium carbonate (ground marble, chalk (TU 5716-001-05494314-2010)) is used as a weighting agent and colmatant. Also, the necessary density can be achieved by adding mineral salts.

В качестве минеральных солей могут использоваться хлориды натрия, кальция, магния, калия в различных сочетаниях.Chlorides of sodium, calcium, magnesium, potassium in various combinations can be used as mineral salts.

Для приготовления раствора в лабораторных условиях использовались следующие соли:The following salts were used to prepare the solution under laboratory conditions:

Хлорид магния (CAS # 7786-30-3, MERCK) в присутствии гидроксида натрия является гелеобразователем.Magnesium chloride (CAS # 7786-30-3, MERCK) in the presence of sodium hydroxide is a gelling agent.

Хлорид кальция (по ГОСТ 450-77) выполняет роль утяжелителя бурового раствора и ингибитора набухания глинистых сланцев.Calcium chloride (according to GOST 450-77) acts as a weighting agent for drilling mud and an inhibitor of swelling of shale.

Хлорид калия (по ГОСТ 4568-95) выполняет роль утяжелителя бурового раствора и ингибитора набухания глинистых сланцев.Potassium chloride (according to GOST 4568-95) acts as a weighting agent for drilling mud and an inhibitor of swelling of shale.

Хлорид натрия (по ТУ 2111-006-00352816-2008) выполняет роль утяжелителя бурового раствора и ингибитора набухания глинистых сланцев.Sodium chloride (according to TU 2111-006-00352816-2008) acts as a weighting agent for drilling mud and an inhibitor of swelling of shales.

Гидроксид натрия (по ТУ 2132-185-00203312-99). Он является регулятором рН и вызывает гелеобразование.Sodium hydroxide (according to TU 2132-185-00203312-99). It is a pH regulator and causes gelation.

Для предотвращения биодеструкции полимеров возможно добавление бактерицида, например, ЛПЭ-32 по ТУ 2458-039-00209295-02.To prevent biodegradation of polymers, it is possible to add a bactericide, for example, LPE-32 according to TU 2458-039-00209295-02.

Существует эмульсионный буровой раствор на основе полисахаридного полимера (пат. РФ №2255105), где гелеобразование достигается взаимодействием биополимера и соли борной кислоты и не является основным свойством. В заявляемом растворе образуется гидрогель, стабилизированный специально подобранными неионогенными полимерами. Гидрогели обладают высокими псевдопластическими свойствами, то есть в состоянии покоя структурно-механические свойства увеличиваются за счет роста кристаллов Mg(OH)2 и оксихлоридов и сращивания их друг с другом по принципу коагуляции, что обеспечивает высокое качество очистки ствола скважины.There is an emulsion drilling fluid based on a polysaccharide polymer (US Pat. RF No. 2255105), where gelation is achieved by the interaction of a biopolymer and a salt of boric acid and is not the main property. In the inventive solution, a hydrogel is formed, stabilized by specially selected nonionic polymers. Hydrogels have high pseudoplastic properties, i.e., at rest, structural and mechanical properties increase due to the growth of Mg (OH) 2 crystals and oxychlorides and their splicing with each other according to the coagulation principle, which ensures high quality of wellbore cleaning.

В растворе МУЛЬТИБУР используется смесь солей, которые одновременно являются утяжелителями и ингибиторами набухания глин. Благодаря применению катионов одно- и двухвалентных металлов, раствор позволяет обеспечить активность фильтрата, равную или ниже активности пластового флюида, насыщающего глинистые породы, что исключает набухание глинистых минералов из-за адсорбционно-осмотических процессов на стенке скважины и предотвращает появление связанных с этим проблем.In the MULTIBUR solution, a mixture of salts is used, which are simultaneously weighting agents and inhibitors of clay swelling. Due to the use of monovalent and divalent metal cations, the solution allows to ensure the activity of the filtrate equal to or lower than the activity of the formation fluid saturating clay rocks, which eliminates the swelling of clay minerals due to adsorption-osmotic processes on the well wall and prevents the occurrence of related problems.

Предотвращение сальникообразования, повышенная смазывающая способность и устойчивость стенок скважины при использовании заявляемого раствора МУЛЬТИБУР достигается гидрофобизацией и изменением типа смачиваемости капилляров породы эмульсией первого рода. В качестве дисперсной фазы выступает добавка для буровых растворов МУЛЬТИОЛ.The prevention of gland formation, increased lubricity and stability of the well walls when using the inventive MULTIBUR solution is achieved by hydrophobization and a change in the type of wetting of the capillaries of the rock by emulsion of the first kind. The dispersed phase is MULTIOL, an additive for drilling fluids.

Благодаря присутствию в растворе МУЛЬТИБУР добавки для буровых растворов МУЛЬТИОЛ на границе пласт-скважина образуется гидрофобная фильтрационная корка, обладающая пониженной проницаемостью для воды, что снижает загрязнение продуктивного пласта.Due to the presence of MULTIOL drilling fluid additives in the MULTIBUR solution, a hydrophobic filter cake is formed at the reservoir-well boundary, which has a reduced permeability to water, which reduces the pollution of the reservoir.

Были изучены патенты на гидрогелевые и полимергидрогелевые буровые растворы (Пат. РФ №2135542, ЗИ №97100696, №2000109400). Существующие гидрогелевые растворы не содержат в своем составе эмульсии 1-го рода, способной образовывать гидрофобную пленку. Таким образом, МУЛЬТИБУР обладает новым свойством, что обуславливает изобретательский уровень.Patents for hydrogel and polymer-hydrogel drilling fluids were studied (Pat. RF №2135542, ZI №97100696, №2000109400). Existing hydrogel solutions do not contain emulsions of the first kind that can form a hydrophobic film. Thus, MULTIBUR has a new property, which determines the inventive step.

Способ приготовления бурового раствора заключается в следующем.A method of preparing a drilling fluid is as follows.

Пример 1.Example 1

В 507 г воды при перемешивании добавляют 1,0 г ксантановой камеди Zibaxan, 12 г стабилизатора МУЛЬТИСТАР, 20 г хлорида магния, 200 г карбоната кальция. После введения каждого компонента раствор перемешивают лабораторной мешалкой 15-20 мин. 255 г добавки МУЛЬТИОЛ добавляют к водному раствору и перемешивают 30 мин высокоскоростным миксером. Добавляют 5 г NaOH. Готовый раствор оставляют на 16 часов при нормальных условиях в закрытой емкости. После чего раствор перемешивают 5 мин и замеряют его параметры.1.0 g of Zibaxan xanthan gum, 12 g of MULTISTAR stabilizer, 20 g of magnesium chloride, 200 g of calcium carbonate are added to 507 g of water with stirring. After the introduction of each component, the solution is stirred with a laboratory stirrer for 15-20 minutes. 255 g of MULTIOL additive is added to the aqueous solution and stirred for 30 minutes with a high-speed mixer. 5 g of NaOH are added. The finished solution is left for 16 hours under normal conditions in a closed container. After which the solution is stirred for 5 minutes and its parameters are measured.

Пример 2.Example 2

В 568 г воды при перемешивании добавляют 2,0 г ксантановой камеди Zibaxan, 15 г стабилизатора МУЛЬТИСТАР, 50 г хлорида магния, 100 г карбоната кальция, 100 г хлорида кальция. После введения каждого компонента раствор перемешивают лабораторной мешалкой 15-20 мин. К полученному раствору добавляют 150 г добавки МУЛЬТИОЛ и перемешивают 30 мин высокоскоростным миксером. Добавляют 15 г NaOH. Готовый раствор оставляют на 16 часов при нормальных условиях в закрытой емкости. После чего раствор перемешивают 5 мин и замеряют его параметры.In 568 g of water, 2.0 g of Zibaxan xanthan gum, 15 g of MULTISTAR stabilizer, 50 g of magnesium chloride, 100 g of calcium carbonate, 100 g of calcium chloride are added with stirring. After the introduction of each component, the solution is stirred with a laboratory stirrer for 15-20 minutes. To the resulting solution was added 150 g of MULTIOL additive and stirred for 30 minutes with a high-speed mixer. 15 g of NaOH are added. The finished solution is left for 16 hours under normal conditions in a closed container. After which the solution is stirred for 5 minutes and its parameters are measured.

Аналогичным образом готовили другие составы заявляемого бурового раствора с различным соотношением ингредиентов. В таблице 1 приведены данные о компонентных составах исследованных растворов. Растворы 2-17 содержат компоненты предлагаемой рецептуры в различных концентрациях. Растворы №№1 и 18 приведены в таблице в качестве экспериментальных и содержат компоненты в количествах ниже нижнего и вне верхнего пределов соответственно, но при таких соотношениях поставленная задача не достигается.Similarly prepared other compositions of the inventive drilling fluid with a different ratio of ingredients. Table 1 shows the data on the component compositions of the investigated solutions. Solutions 2-17 contain components of the proposed formulation in various concentrations. Solutions No. 1 and 18 are shown in the table as experimental and contain components in amounts below the lower and outside the upper limits, respectively, but with such ratios the task is not achieved.

Таблица 1Table 1 Состав раствора, мас.%The composition of the solution, wt.% № п.п.No. p.p. 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 18eighteen ПрототипPrototype Ксантановая камедьXanthan gum 0,10.1 0,20.2 0,50.5 0,20.2 0,50.5 0,50.5 0,20.2 0,50.5 0,20.2 0,50.5 0,20.2 0,30.3 0,50.5 0,50.5 0,20.2 0,20.2 0,50.5 0,70.7 МУЛЬТИСТАРMULTISTAR 1,21,2 1,51,5 2,02.0 1,51,5 2,02.0 1,51,5 22 1,51,5 2,02.0 1,51,5 2,02.0 1,51,5 2,02.0 1,51,5 22 22 1,51,5 2,52,5 Хлорид магнияMagnesium chloride 22 55 55 15fifteen 4four 4four 15fifteen 4four 15fifteen 4four 15fifteen 4four 15fifteen 4four 15fifteen 4four 15fifteen 1717 1010 Хлорид кальцияCalcium chloride 00 1010 33 2525 2525 33 33 2525 2525 33 3535 Хлорид калияPotassium chloride 15fifteen 33 15fifteen 33 15fifteen 33 33 15fifteen 55 Хлорид натрияSodium chloride 30thirty 55 55 20twenty 55 20twenty 55 1010 Карбонат кальцияCalcium carbonate 20twenty 1010 1010 20twenty 55 55 20twenty 20twenty 55 20twenty 55 20twenty 55 55 55 1010 55 22 55 МУЛЬТИОЛMULTIOL 25,525.5 15fifteen 1010 1010 2525 20twenty 8,58.5 8,58.5 2525 2525 8,58.5 2525 8,58.5 15fifteen 1010 8,58.5 15fifteen 55 NaOHNaOH 0,50.5 1,51,5 22 22 22 1one 22 22 22 1one 22 1one 22 1one 22 22 22 22 ВодаWater 50,750.7 56,856.8 70,570.5 33,333.3 33,533.5 3838 47,347.3 33,533.5 27,827.8 2828 44,344.3 45,245,2 4242 5858 62,862.8 40,340.3 3333 35,835.8 4949 НефтьOil 20twenty Крахмал Фито РКStarch Phyto RK 4four ПАВ ПКД-515Surfactant PKD-515 77

Концентрации полимеров взяты в соответствии с рекомендациями производителей. Образующиеся в растворе кристаллогидраты обладают избыточным запасом свободной энергии и поэтому являются неустойчивыми новообразованиями, подверженными термической и механической деструкции. Уменьшение концентрации ксантановой камеди ниже 0,2 масс.% приведет к ухудшению реологических показателей из-за термической и механической деструкции кристаллизационно-коагуляционной структуры. Повышение концентрации ксантановой камеди выше 0,5% вызовет сильное загущение раствора. Снижение концентрации стабилизатора МУЛЬТИСТАР ниже 1,5 масс.% приведет к увеличению показателя фильтрации. Увеличение содержания стабилизатора МУЛЬТИСТАР выше 2,0 масс.% нецелесообразно, так как не вызывает значительного уменьшения показателя фильтрации.Concentrations of polymers are taken in accordance with the recommendations of the manufacturers. The crystalline hydrates formed in the solution have an excess supply of free energy and therefore are unstable neoplasms subject to thermal and mechanical degradation. A decrease in the concentration of xanthan gum below 0.2 wt.% Will lead to a deterioration in rheological parameters due to thermal and mechanical destruction of the crystallization-coagulation structure. An increase in the concentration of xanthan gum above 0.5% will cause a strong thickening of the solution. A decrease in the concentration of the MULTISTAR stabilizer below 1.5 wt.% Will lead to an increase in the filtration rate. An increase in the content of the MULTISTAR stabilizer above 2.0 wt.% Is impractical, since it does not cause a significant decrease in the filtration rate.

Содержание добавки МУЛЬТИОЛ обусловлено плотностью раствора и гидрофобизацией поверхности глины. При попадании кусочков шлама в МУЛЬТИБУР на их поверхности образуется гидрофобная пленка, выполняющая функцию инкапсулянта. При концентрации реагента МУЛЬТИОЛ ниже 8,5 масс.% не будет достигаться необходимая гидрофобизация породы, то есть увеличится процент диспергированного шлама в растворе, а при концентрации выше 25 масс.% ухудшается стабильность эмульсии и ее параметров, и повышается стоимость раствора.The content of the additive MULTIOL is due to the density of the solution and the hydrophobization of the clay surface. When pieces of sludge get into MULTIBUR, a hydrophobic film is formed on their surface, which performs the function of an encapsulator. At a concentration of MULTIOL reagent below 8.5 wt.%, The necessary hydrophobization of the rock will not be achieved, that is, the percentage of dispersed sludge in the solution will increase, and at a concentration above 25 wt.% The stability of the emulsion and its parameters deteriorates, and the cost of the solution increases.

Содержание хлорида магния зависит от содержания воды. Для образования гидрогеля достаточно добавления 4 масс.% по отношению к воде. Увеличение концентрации хлорида магния выше 15 масс.% приводит к значительному увеличению вязкости и потере текучести раствора.The content of magnesium chloride depends on the water content. For the formation of a hydrogel, adding 4 wt.% With respect to water is sufficient. An increase in the concentration of magnesium chloride above 15 wt.% Leads to a significant increase in viscosity and loss of fluidity of the solution.

Концентрация хлорида кальция влияет на плотность раствора и на активность фильтрата. Чем больше хлорида кальция, тем ниже активность раствора, тем выше его ингибирующая способность по отношению к глинистым сланцам. Поэтому минимальное содержание хлорида кальция - 3 масс.%. Максимальная концентрация обусловлена растворимостью солей и влиянием на полимеры. Добавка более 25 масс.% хлорида кальция может не раствориться в присутствии других солей.The concentration of calcium chloride affects the density of the solution and the activity of the filtrate. The more calcium chloride, the lower the activity of the solution, the higher its inhibitory ability with respect to shales. Therefore, the minimum content of calcium chloride is 3 wt.%. The maximum concentration is due to the solubility of salts and the effect on polymers. The addition of more than 25 wt.% Calcium chloride may not dissolve in the presence of other salts.

Концентрация хлорида калия в растворе меньше 3 масс.% или хлорида натрия меньше 5 масс.% не позволяет достичь необходимого уровня ингибирования разбуриваемых пород, а добавка хлорида калия более 15% масс или хлорида натрия более 30 масс.% может не раствориться в присутствии других солей.The concentration of potassium chloride in the solution is less than 3 wt.% Or sodium chloride less than 5 wt.% Does not allow to achieve the required level of inhibition of the drilled rocks, and the addition of potassium chloride more than 15 wt% or sodium chloride more than 30 wt.% May not dissolve in the presence of other salts .

Концентрация карбоната кальция обусловлена требуемой плотностью раствора. При этом концентрация мела для образования кольматационной корки должна быть не менее 5 масс.%. Добавление более 20 масс.% мела может негативно воздействовать на реологические параметры раствора.The concentration of calcium carbonate is due to the required density of the solution. In this case, the concentration of chalk for the formation of a crusting crust should be at least 5 wt.%. Adding more than 20 wt.% Chalk can adversely affect the rheological parameters of the solution.

Оценка основных технологических параметров исследуемых растворов проводилась с помощью стандартных приборов и методик (Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. М.: Недра, 1979; Рекомендованная практика для лабораторных исследований буровых растворов 13I / ISO 10416:2002; Рекомендованная практика для полевых исследований растворов на углеводородной основе 13 B-2). В лабораторных условиях анализировали следующие показатели свойств буровых растворов:Assessment of the main technological parameters of the studied fluids was carried out using standard instruments and techniques (Ryazanov Y.A. Guide to drilling fluids. M .: Nedra, 1979; Recommended practice for laboratory research of drilling fluids 13I / ISO 10416: 2002; Recommended practice for field research hydrocarbon-based solutions 13 B-2). In laboratory conditions, the following properties of drilling fluids were analyzed:

- удельный вес (ρ, г/см3) определялся при помощи рычажных весов;- specific gravity (ρ, g / cm 3 ) was determined using lever weights;

- условная вязкость (УВ, с) измерялась при помощи ВП-5;- conditional viscosity (HC, s) was measured using VP-5;

- показатель фильтрации (ПФ, см3 при перепаде давления 0,7 МПа) измеряли на фильтр-прессе фирмы OFITE;- the filtration rate (PF, cm 3 at a pressure drop of 0.7 MPa) was measured on an OFITE filter press;

- реологические свойства - пластическую вязкость (PV, мПа·с), динамическое напряжение сдвига (YP, дПа) и статическое напряжение сдвига через 10 с и 10 мин (CHC10/10, дПа), замеряли на ротационном 8-скоростном вискозиметре фирмы OFITE;- rheological properties — plastic viscosity (PV, mPa · s), dynamic shear stress (YP, dPa) and static shear stress after 10 s and 10 min (CHC 10/10 , dPa), were measured on an OFITE rotational 8-speed viscometer ;

- водородный показатель (pH) замеряли на приборе ACORN;- pH (pH) was measured on an ACORN instrument;

- коэффициент восстановления проницаемости призабойной зоны пласта (β, %) определяли на установке FDS-350 на кернах терригенных коллекторов;- the recovery coefficient of the permeability of the bottom-hole formation zone (β,%) was determined using the FDS-350 installation on cores of terrigenous reservoirs;

- активность раствора (А) измеряли с помощью электрогигрометра Sensing GE;- the activity of the solution (A) was measured using a Sensing GE electro-hygrometer;

- процент сохранившегося шлама (Д, %) (диспергирующую способность) определяли с использованием ячеек старения и роллерной печи по следующей методике.- the percentage of retained sludge (D,%) (dispersing ability) was determined using aging cells and a roller kiln according to the following procedure.

Исследуемый раствор помещается в металлическую ячейку старения буровых растворов. В ячейку также помещается взвешенный спрессованный образец бентонита ПБН (ml), имитирующий шлам. Ячейка с тестируемым раствором и глинистым шламом вращается в роллерной печи в течение 16 ч при 50°C. По истечению установленного времени раствор извлекается из ячейки и фильтруется через сетку с размером ячеек 1 мм. Остаток образца шлама извлекается, промывается струей воды со слабым напором и сушится в течение 16 ч при температуре 105°C. Оценка влияния тестируемого раствора на диспергирование глинистого шлама в среде бурового раствора производится по остаточной массе глины (m2) (выраженной в процентах) после эксперимента, не прошедшей через сетку:The test solution is placed in a metal cell aging drilling fluids. A suspended compressed sample of PBN bentonite (ml) simulating sludge is also placed in the cell. The cell with the test solution and clay slurry is rotated in a roller furnace for 16 hours at 50 ° C. After the set time has elapsed, the solution is removed from the cell and filtered through a mesh with a mesh size of 1 mm. The remainder of the sludge sample is removed, washed with a stream of water with a low pressure and dried for 16 hours at a temperature of 105 ° C. The influence of the test solution on the dispersion of clay mud in the drilling fluid medium is estimated by the residual clay mass (m2) (expressed as a percentage) after the experiment that has not passed through the grid:

Д=(m2∗100)/m1, %.D = (m2 ∗ 100) / m1,%.

В таблице 2 приведены сведения о технологических параметрах исследованных растворов.Table 2 provides information on the technological parameters of the investigated solutions.

Таблица 2table 2 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 18eighteen ПрототипPrototype ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 1,101.10 1,181.18 1,091.09 1,351.35 1,271.27 1,221.22 1,171.17 1,391.39 1,231.23 1,251.25 1,291.29 1,141.14 1,381.38 1,131.13 1,161.16 1,161.16 1,331.33 1,491.49 1,181.18 УВ, секHC, sec 4040 5555 4545 5454 4242 4343 5353 6262 5252 6060 5454 5151 6565 4545 5555 4848 6868 150150 30thirty ПФ, см3/30 мин при 0,7 МПаPD cm 3/30 minutes at 0.7 MPa 1010 33 2,42,4 2,22.2 2,62.6 2,92.9 1,61,6 2,72.7 1,91.9 2,82,8 1,71.7 33 2,52,5 2,52,5 1,51,5 2,72.7 2,92.9 2,42,4 22 СНС10/10, дПаSNA 10/10 , dPa 10/1010/10 30/4030/40 10/1210/12 38/5738/57 26/3526/35 24/3324/33 39/5639/56 27/3527/35 40/5940/59 29/3729/37 21/2921/29 19/2719/27 45/6545/65 19/2719/27 42/6042/60 29/3829/38 48/6748/67 55/7555/75 1,1/1,41.1 / 1.4 PV, мПа·сPV, MPa · s 13,513.5 1717 14fourteen 2121 1616 18eighteen 2222 2424 20twenty 2727 18eighteen 1616 2525 14fourteen 2121 1616 2727 4545 YP, дПаYP, dPa 55 20twenty 2626 2727 2121 2424 2626 2323 2727 2626 1717 14fourteen 3535 1616 2929th 18eighteen 3636 50fifty pHpH 8,28.2 88 8,48.4 8,18.1 8,38.3 8,38.3 8,58.5 8,68.6 8,48.4 88 88 8,58.5 8,28.2 8,18.1 8,38.3 88 8,18.1 8,38.3 β,%β,% 9090 9292 9595 9595 9494 9393 9595 9696 9494 9696 9494 9595 9494 9494 9393 9494 9292 9191 8787 АBUT 0,90.9 0,850.85 0,940.94 0,840.84 0,380.38 0,740.74 0,890.89 0,360.36 0,680.68 0,880.88 0,640.64 0,890.89 0,40.4 0,80.8 0,90.9 0,320.32 0,430.43 0,30.3 Д,%D% 9696 9595 9595 9595 9797 9696 9595 9494 9595 9797 9393 9797 9494 9696 9595 9595 9696 8888 После термостатирования 16 ч при 95°CAfter incubation for 16 hours at 95 ° C PV, мПа·сPV, MPa · s 1313 18eighteen 15fifteen 1919 1919 2121 18eighteen 2323 1717 20twenty 1919 14fourteen 2323 20twenty 1616 1717 20twenty 4242 YP, дПаYP, dPa 1one 1010 2424 1616 1212 14fourteen 1717 1919 1919 1717 15fifteen 1212 3232 1616 2121 1010 3333 4949

Данные, приведенные в таблицах 1-2, показывают, что заявляемый раствор имеет низкие значения показателя фильтрации при перепаде давления 0,7 МПа, т.е. образует достаточно прочную полимерную корку. Заявляемый буровой раствор имеет широкий диапазон плотностей, что дает возможность использовать его при бурении скважин с различными пластовыми давлениями. Кроме того, он имеет высокие значения СНС по сравнению с прототипом, то есть он обеспечивает удержание твердой фазы во взвешенном состоянии и хорошую очистку ствола скважины от выбуренной породы. Коэффициент восстановления проницаемости призабойной зоны пласта для заявляемого раствора выше, чем для прототипа и находится на уровне с растворами на углеводородной основе.The data shown in tables 1-2 show that the inventive solution has low values of the filtration rate at a pressure drop of 0.7 MPa, i.e. forms a fairly strong polymer crust. The inventive drilling fluid has a wide range of densities, which makes it possible to use it when drilling wells with different reservoir pressures. In addition, it has high values of SNA in comparison with the prototype, that is, it provides the retention of the solid phase in suspension and good cleaning of the wellbore from cuttings. The recovery coefficient of permeability of the bottom-hole formation zone for the claimed solution is higher than for the prototype and is on par with hydrocarbon-based solutions.

Claims (8)

1. Буровой раствор, содержащий углеводородную фазу и поверхностно-активные вещества, утяжелитель, минеральные соли, стабилизатор и воду, отличающийся тем, что в качестве углеводородной фазы и поверхностно-активных веществ содержит добавку МУЛЬТИОЛ, в качестве стабилизатора - МУЛЬТИСТАР и ксантановую камедь и дополнительно гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реагент МУЛЬТИОЛ 8,5-25 Стабилизатор МУЛЬТИСТАР 1,5-2,0 Ксантановая камедь 0,2-0,5 Карбонат кальция 5-20 Хлорид магния 4-15 Гидроксид натрия 1-2 Вода Остальное
1. A drilling fluid containing a hydrocarbon phase and surfactants, a weighting agent, mineral salts, a stabilizer and water, characterized in that the additive contains MULTIOL as the hydrocarbon phase and surfactants, MULTISTAR and xanthan gum as stabilizer, and additionally sodium hydroxide in the following ratio, wt.%:
Reagent MULTIOL 8.5-25 STABILIZER MULTISTAR 1.5-2.0 Xanthan gum 0.2-0.5 Calcium carbonate 5-20 Magnesium chloride 4-15 Sodium hydroxide 1-2 Water Rest
2. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид кальция в концентрации при общем содержании хлоридов не более 40 мас.%2. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises calcium chloride in a concentration with a total chloride content of not more than 40 wt.% 3. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид калия при общем содержании хлоридов не более 30 мас.%3. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises potassium chloride with a total chloride content of not more than 30 wt.% 4. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид натрия при общем содержании хлоридов не более 45 мас.%4. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises sodium chloride with a total chloride content of not more than 45 wt.% 5. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид кальция и калия при общем содержании хлоридов не более 55 мас.%5. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises calcium and potassium chloride with a total chloride content of not more than 55 wt.% 6. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид кальция и натрия при общем содержании хлоридов не более 55 мас.%6. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises calcium and sodium chloride with a total chloride content of not more than 55 wt.% 7. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид калия и натрия при общем содержании хлоридов не более 50 мас.%7. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises potassium chloride and sodium with a total chloride content of not more than 50 wt.% 8. Буровой раствор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит хлорид кальция, натрия и калия при общем содержании хлоридов не более 55 мас.% 8. The drilling fluid according to claim 1, characterized in that it further comprises calcium, sodium and potassium chloride with a total chloride content of not more than 55 wt.%
RU2013105943/03A 2013-02-12 2013-02-12 Drilling mud RU2521259C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105943/03A RU2521259C1 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105943/03A RU2521259C1 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Drilling mud

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2521259C1 true RU2521259C1 (en) 2014-06-27

Family

ID=51218187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013105943/03A RU2521259C1 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521259C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640449C1 (en) * 2016-10-19 2018-01-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Drilling mud
RU2681009C1 (en) * 2018-04-24 2019-03-01 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Hydrogelmagnium drilling solution
RU2687815C1 (en) * 2018-02-19 2019-05-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Gel-drill drilling fluid
RU2711222C1 (en) * 2018-11-15 2020-01-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Heat-resistant biopolymer drilling mud
RU2720433C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Emulsion drilling mud "oilkarb bio"
RU2723256C1 (en) * 2019-08-27 2020-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Drilling mud for drilling wells in permafrost conditions
RU2733766C1 (en) * 2019-10-21 2020-10-06 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-сервисная компания "Петроинжиниринг" Drilling mud with plug-in solid phase petro plug
RU2737823C1 (en) * 2020-01-09 2020-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" (ООО "УК "Татбурнефть") Mudmax inhibited drilling mud
RU2804068C1 (en) * 2023-02-15 2023-09-26 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Hydrogel drilling fluid

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306980A (en) * 1979-12-03 1981-12-22 Nl Industries, Inc. Invert emulsion well-servicing fluids
US5514644A (en) * 1993-12-14 1996-05-07 Texas United Chemical Corporation Polysaccharide containing fluids having enhanced thermal stability
RU2114889C1 (en) * 1996-06-03 1998-07-10 Научно-производственное управление Акционерного общества открытого типа "Оренбургнефть" Emulsion drilling mud
RU2135542C1 (en) * 1997-01-16 1999-08-27 Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт предприятия "Оренбурггазпром" РАО "Газпром" Hydrogel drilling mud
RU2182586C2 (en) * 2000-04-14 2002-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа" Hydrogel mud and method of its producing
RU2213761C2 (en) * 2001-09-03 2003-10-10 Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Башкирский научно-исследовательский институт нефти" открытого акционерного общества "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Emulsion drilling fluid
RU2255105C1 (en) * 2004-01-12 2005-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Method of preparing emulsion drilling mud based on polysaccharide polymer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306980A (en) * 1979-12-03 1981-12-22 Nl Industries, Inc. Invert emulsion well-servicing fluids
US5514644A (en) * 1993-12-14 1996-05-07 Texas United Chemical Corporation Polysaccharide containing fluids having enhanced thermal stability
RU2114889C1 (en) * 1996-06-03 1998-07-10 Научно-производственное управление Акционерного общества открытого типа "Оренбургнефть" Emulsion drilling mud
RU2135542C1 (en) * 1997-01-16 1999-08-27 Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт предприятия "Оренбурггазпром" РАО "Газпром" Hydrogel drilling mud
RU2182586C2 (en) * 2000-04-14 2002-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа" Hydrogel mud and method of its producing
RU2213761C2 (en) * 2001-09-03 2003-10-10 Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Башкирский научно-исследовательский институт нефти" открытого акционерного общества "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Emulsion drilling fluid
RU2255105C1 (en) * 2004-01-12 2005-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Method of preparing emulsion drilling mud based on polysaccharide polymer

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640449C1 (en) * 2016-10-19 2018-01-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Drilling mud
RU2687815C1 (en) * 2018-02-19 2019-05-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Gel-drill drilling fluid
RU2681009C1 (en) * 2018-04-24 2019-03-01 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Hydrogelmagnium drilling solution
RU2711222C1 (en) * 2018-11-15 2020-01-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Heat-resistant biopolymer drilling mud
RU2720433C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Emulsion drilling mud "oilkarb bio"
RU2723256C1 (en) * 2019-08-27 2020-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Drilling mud for drilling wells in permafrost conditions
RU2733766C1 (en) * 2019-10-21 2020-10-06 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-сервисная компания "Петроинжиниринг" Drilling mud with plug-in solid phase petro plug
RU2737823C1 (en) * 2020-01-09 2020-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" (ООО "УК "Татбурнефть") Mudmax inhibited drilling mud
RU2804068C1 (en) * 2023-02-15 2023-09-26 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Hydrogel drilling fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2521259C1 (en) Drilling mud
US9840652B2 (en) Water-based drilling fluid with cyclodextrin shale stabilizer
RU2698389C1 (en) Highly inhibited clay-free emulsion drilling mud
AU2017296043A1 (en) High density clear brine fluids
CN103154180A (en) Drilling fluid and method for drilling in coal-containing formations
RU2481374C1 (en) Clayless loaded drilling mud
RU2369625C2 (en) Drilling agent for deviating holes
RU2386656C1 (en) Drilling fluid for well construction in difficult conditions, mainly for drilling extended-reach wells and horizontal wells
SA520411368B1 (en) Layered double hydroxides for oil-based drilling fluids
RU2266312C1 (en) Polymeric drilling fluid for exposing production formations
RU2648379C1 (en) Polysalt biopolymer mud flush poly-s
RU2582197C1 (en) Drilling mud
Liew et al. A new mud design to reduce formation damage in sandstone reservoirs
RU2440397C1 (en) Clay-free drilling fluid for completion of formations of controlled directional and horizontal wells in conditions of abnormally high formation pressures
RU2278890C1 (en) Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
CN106398667A (en) Water-base drilling fluid for hard brittle mud shale, and preparation method thereof
RU2483091C1 (en) Drilling fluid for flushing of long-distance steeply inclined wells under conditions of permafrost and highly colloidal clay rocks, and its application method
US10113395B2 (en) Organophilic nanoparticles in direct emulsion systems and methods for their use as wellbore drilling fluids
RU2318855C2 (en) Clayless drilling mud
RU2375405C2 (en) Boring solution without solid state with increased inhybiting properties
MX2013000415A (en) Drilling fluid and method for drilling a wellbore.
US11441367B2 (en) Direct emulsions and methods of use
Hamida et al. Rheological characteristics of aqueous waxy hull-less barley (WHB) solutions
RU2720433C1 (en) Emulsion drilling mud "oilkarb bio"
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid