RU2601635C1 - Polymer-based drilling mud for well construction - Google Patents

Polymer-based drilling mud for well construction Download PDF

Info

Publication number
RU2601635C1
RU2601635C1 RU2015142838/03A RU2015142838A RU2601635C1 RU 2601635 C1 RU2601635 C1 RU 2601635C1 RU 2015142838/03 A RU2015142838/03 A RU 2015142838/03A RU 2015142838 A RU2015142838 A RU 2015142838A RU 2601635 C1 RU2601635 C1 RU 2601635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
biopolymer
carbonate
wells
surfactant
Prior art date
Application number
RU2015142838/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Валерьевич Поплыгин
Артем Александрович Куницких
Дмитрий Юрьевич Русинов
Руслан Вальдасович Дворецкас
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2015142838/03A priority Critical patent/RU2601635C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2601635C1 publication Critical patent/RU2601635C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/06Clay-free compositions
    • C09K8/08Clay-free compositions containing natural organic compounds, e.g. polysaccharides, or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/032Inorganic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035Organic additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to drilling oil and gas wells, specifically to clayless biopolymer drilling mud, used for drilling producing reservoirs of horizontal wells and wells with large angle of deviation, represented by carbonate and terrigenous (sandstones) reservoirs, as well as for recovery wells by drilling sidetracking in different hydrogeological conditions. Polymer-based drilling mud for well construction contains, wt%: xanthane type biopolymer grade xanthan gum FCC IV 0.15-0.22; modified starch grade MK-F1 or MK-B 1.8-2.5; sodium carbonate and/or caustic soda 0.1-0.2; calcium carbonate 3-10; potassium chloride or potassium carbonate, sodium formate, or sodium chloride 3-23; surfactant OP-10 0.1-0.2; water - balance.
EFFECT: maintaining filtration-capacitance properties of productive reservoirs, reduction of reservoir energy consumption for movement of fluids using biodegradable polymers and easily removable sealants.
1 cl, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к безглинистым биополимерным буровым растворам, применяемым для вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин, представленных карбонатными и терригенными (песчаниками) коллекторами, а также для восстановления скважин бурением вторых стволов в различных гидрогеологических условиях.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, in particular to clayless biopolymer drilling fluids used to open productive formations of oil and gas wells represented by carbonate and terrigenous (sandstones) reservoirs, as well as to restore wells by drilling second trunks in various hydrogeological conditions.

Известен буровой промывочный раствор (патент РФ №2289603 от 10.04.2009 г.), содержащий полимерный понизитель фильтрации - полианионную целлюлозу или карбоксиметилцеллюлозу, или карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу, или оксиэтилцеллюлозу, или гидролизованный полиакрилонитрил, биополимер ксантанового типа, этилендиамиды жирных кислот - продукт конденсации этилендиамина и фосфатидного концентрата, гуматы щелочных металлов - углещелочной реагент УЩР или гуматно-калиевый реагент ГКР, соли щелочных и/или щелочноземельных металлов - KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2, бишофит 3,0-40,0, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:A well-known drilling drilling fluid (patent of the Russian Federation No. 2289603 dated 04/10/2009) containing a polymer filter reducing agent — polyanionic cellulose or carboxymethyl cellulose, or carboxymethyloxyethyl cellulose, or hydroxyethyl cellulose, or hydrolyzed polyacrylonitrile ethylene fatty acid biopolymer — xanthan amide dianthide diamide concentrate, humates of alkali metals - carbon-alkaline reagent UCHR or humate-potassium reagent HCR, salts of alkaline and / or alkaline earth metals - KCl, NaCl, CaCl 2 , MgCl 2 , bisho fit 3.0-40.0, water in the following ratio of components, wt.%:

Указанный понизитель фильтрацииSpecified Filter Reducer 0,1-1,00.1-1.0 Биополимер ксантанового типаXanthan Biopolymer 0,2-0,50.2-0.5 Указанные этилендиамиды жирныхSpecified Fatty Ethylene Diamides 0,05-3,00.05-3.0 кислотacids УЩР или ГКРUSR or GKR 3,0-6,03.0-6.0 Указанные солиIndicated Salts 3,0-40,03.0-40.0 ВодаWater остальноеrest

Недостатками известного бурового раствора являются использование полимерных понизителей фильтрации, обладающих высокой устойчивостью к деструкции, и его неудовлетворительные структурно-реологические свойства, что приводит к повышенным гидродинамическим сопротивлениям при циркуляции раствора в скважине. Вследствие этого на продуктивный коллектор оказывается повышенная репрессия, приводящая к увеличению объема и глубины проникновения фильтрата раствора в пласт. Кроме того, использование хлорида кальция повышает жесткость воды, что приводит к снижению эффективности работы полимеров.The disadvantages of the known drilling fluid are the use of polymer filtration reducers with high resistance to destruction, and its unsatisfactory structural and rheological properties, which leads to increased hydrodynamic resistance during circulation of the fluid in the well. As a result, increased repression appears on the productive reservoir, leading to an increase in the volume and depth of penetration of the solution filtrate into the reservoir. In addition, the use of calcium chloride increases the hardness of water, which leads to a decrease in the efficiency of the polymers.

Наиболее близким составом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является безглинистый буровой раствор преимущественно для бурения горизонтальных скважин и скважин с большим углом отклонения, включающий биополимер, полианионную целлюлозу, модифицированный крахмал, гидроксид щелочного металла, поверхностно-активное вещество ПАВ МИГ, водорастворимую соль кремниевой кислоты и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The closest composition for the same purpose to the claimed invention in terms of features is a clay-free drilling fluid mainly for drilling horizontal wells and wells with a large deviation angle, including biopolymer, polyanionic cellulose, modified starch, alkali metal hydroxide, MIG surfactant, water-soluble salt silicic acid and water in the following ratio of ingredients, wt.%:

БиополимерBiopolymer 0,05-0,20.05-0.2 Полианионная целлюлозаPolyanionic cellulose 0,1-0,250.1-0.25 Модифицированный крахмалModified Starch 1,15-2,01.15-2.0 Гидроксид щелочного металлаAlkali metal hydroxide 0,045-0,160.045-0.16 Водорастворимая натриевая соль кремниевой кислотыWater Soluble Silicic Acid Salt 0,23-1,20.23-1.2 Поверхностно-активное вещество ПАВ МИГSurfactant MIG surfactant 0,3-1,00.3-1.0 ВодаWater остальное,rest,

при этом массовое соотношение гидроксида щелочного металла и водорастворимой соли кремниевой кислоты составляет 1:2,5-15,0 соответственно. Дополнительно с целью регулирования плотности в данный раствор допускается вводить утяжелитель - неорганические соли, или карбонатный утяжелитель, или бентонит (патент РФ №2186819 от 10.08.2002 г.). Данный состав принят за прототип.while the mass ratio of alkali metal hydroxide and water-soluble salts of silicic acid is 1: 2.5-15.0, respectively. Additionally, in order to control the density, a weighting agent is allowed to be introduced into this solution — inorganic salts, or a carbonate weighting agent, or bentonite (RF patent No. 2186819 of 08/10/2002). This composition is taken as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения - биополимер ксантанового типа, модифицированный крахмал, карбонат кальция, ингибитор набухания глинистых минералов, ПАВ и вода.Signs of the prototype, coinciding with the features of the claimed invention is a xanthan type biopolymer, modified starch, calcium carbonate, an inhibitor of clay mineral swelling, a surfactant and water.

Недостатком известного состава, принятого за прототип, является наличие трудно растворимых компонентов: полианионной целлюлозы и бентонита. Полианионная целлюлоза является устойчивым к деструкции полимером, что усложняет вытеснение фильтрата бурового раствора из пласта в скважину. В случае использования бентонитового глинопорошка образуется плотная корка, кольматирующая пласт, что, с одной стороны, снижает фильтруемость раствора, а с другой стороны, снижает фильтрационные характеристики коллектора из-за сложности декольматации глинистых частиц, что приведет к повышению затрат пластовой энергии на движение флюидов.A disadvantage of the known composition adopted for the prototype is the presence of difficultly soluble components: polyanionic cellulose and bentonite. Polyanionic cellulose is a degradation resistant polymer, which complicates the displacement of drilling fluid filtrate from the formation into the well. In the case of using bentonite clay powder, a dense crust forms, which clogs the formation, which, on the one hand, reduces the filterability of the solution, and on the other hand, reduces the filtration characteristics of the reservoir due to the difficulty of decolmating clay particles, which will increase the cost of formation energy for the movement of fluids.

Задачей изобретения является получение биополимерного промывочного раствора, сохраняющего фильтрационно-емкостные свойства продуктивных коллекторов и снижающего затраты пластовой энергии на движение флюидов, с использованием биоразлагаемых полимеров и легко удалимых кольматантов.The objective of the invention is to obtain a biopolymer wash solution that preserves the filtration-capacitive properties of productive reservoirs and reduces the cost of reservoir energy for the movement of fluids using biodegradable polymers and easily removable colmatants.

Поставленная задача была решена за счет того, что известный буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин, содержащий биополимер ксантанового типа, модифицированный крахмал, ингибитор набухания глинистых минералов, карбонат кальция, поверхностно-активное вещество и воду, содержит биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV, модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б, поверхностно-активное вещество ОП-10, в качестве ингибитора набухания глинистых минералов содержит хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, или хлорид натрия, и дополнительно содержит кальцинированную и/или каустическую соду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The problem was solved due to the fact that the well-known polymer-based drilling fluid for well construction, containing xanthan type biopolymer, modified starch, clay mineral swelling inhibitor, calcium carbonate, surfactant and water, contains xanthan gum FCC xanthan type biopolymer IV, modified starch grade MK-F1 or MK-B, surfactant OP-10, as an inhibitor of clay mineral swelling, contains potassium chloride or potassium carbonate, or sodium formate tions, or sodium chloride, and further comprises soda and / or caustic soda, with the following ratio of ingredients, wt.%:

Биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IVXanthan gum FCC IV Biopolymer 0,15-0,220.15-0.22 Модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-БModified starch grade MK-F1 or MK-B 1,8-2,51.8-2.5 Кальцинированная и/или каустическая содаSoda ash and / or caustic soda 0,1-0,20.1-0.2 Карбонат кальцияCalcium carbonate 3-103-10 Хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, илиPotassium chloride or potassium carbonate, or sodium formate, or 3-233-23 хлорид натрияsodium chloride Поверхностно-активное вещество ОП-10Surfactant OP-10 0,1-0,20.1-0.2 ВодаWater остальноеrest

Отличительные признаки заявляемого раствора от раствора по прототипу - содержит биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV, модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б, поверхностно-активное вещество ОП-10; в качестве ингибитора набухания глинистых минералов содержит хлорид калия или углекислый калий или формиат натрия или хлорид натрия; введение кальцинированной и/или каустической соды; иное количественное соотношение используемых ингредиентов мас. %: биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV - 0,15-0,22; модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б - 1,8-2,5; кальцинированная и/или каустическая сода - 0,1-0,2; карбонат кальция - 3-10; хлорид калия или углекислый калий или формиат натрия или хлорид натрия - 3-23; поверхностно-активное вещество ОП-10 - 0,1-0,2; вода - остальное.Distinctive features of the proposed solution from the solution of the prototype - contains xanthan gum type biopolymer brand xanthan gum FCC IV, modified starch grade MK-F1 or MK-B, surfactant OP-10; as an inhibitor of clay mineral swelling, contains potassium chloride or potassium carbonate or sodium formate or sodium chloride; the introduction of soda ash and / or caustic soda; different quantitative ratio of the used ingredients wt. %: xanthan gum FCC IV biopolymer - 0.15-0.22; modified starch grade MK-F1 or MK-B - 1.8-2.5; calcined and / or caustic soda - 0.1-0.2; calcium carbonate - 3-10; potassium chloride or potassium carbonate or sodium formate or sodium chloride - 3-23; surfactant OP-10 - 0.1-0.2; water is the rest.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования в качестве регулятора структурно-реологических параметров ксантана марки xanthan gum FCC IV, в качестве регулятора рН кальцинированной и/или каустической соды, в качестве ингибитора набухания глинистых минералов соли (хлорид калия, углекислый калий, формиат натрия, хлорид натрия), в качестве понизителя фильтрации крахмала марки МК-Ф1 или МК-Б, в качестве поверхностно-активного вещества ОП-10, в качестве утяжеляющего компонента и кольматанта карбоната кальция и за счет подбора определенного количественного соотношения компонентов в растворе.This technical result is achieved by using xanthan gum FCC IV brand xanthan as a regulator of structural and rheological parameters, as a pH regulator of calcined and / or caustic soda, as an inhibitor of the swelling of clay minerals of salt (potassium chloride, potassium carbonate, sodium formate, sodium chloride), as a filter starch reducing agent of the MK-F1 or MK-B brand, as a surfactant OP-10, as a weighting component and colmatant of calcium carbonate and s by selecting a certain quantitative ratio of components in the solution.

Ксантановый биополимер марки xanthan gum FCC IV использован в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации. Молекулы ксантана адсорбируют воду с образованием трехмерной сетки из двойных спиралей ксантана, по структуре близкой с гелем, но отличающейся меньшей вязкостью, что позволяет снизить фильтрацию в продуктивный пласт и обеспечить высокую выносящую способность раствора. Разветвленная пространственная структура цепи полимера ксантана обеспечивает снижение фильтрации жидкости в продуктивный пласт. Ксантан формирует токситропные, густые неньютоновские растворы. Его растворы проявляют следующие свойства: высокую вязкость при низкой концентрации и скорости сдвига; устойчивость к влиянию ферментов, солей, кислот, оснований; устойчивость к изменениям ионной силы, температуры; постоянную высокую вязкость в широком диапазоне рН от 2 до 12; высокий модуль упругости.Xanthan gum FCC IV brand xanthan biopolymer is used as a structurant and filtration reducer. Xanthan molecules adsorb water with the formation of a three-dimensional network of xanthan double helix, similar in structure to the gel, but differing in lower viscosity, which allows to reduce filtration into the reservoir and to provide high solution endurance. The branched spatial structure of the xanthan polymer chain provides a reduction in the filtration of fluid into the reservoir. Xanthan forms toxitropic, thick non-Newtonian solutions. Its solutions exhibit the following properties: high viscosity at low concentration and shear rate; resistance to the influence of enzymes, salts, acids, bases; resistance to changes in ionic strength, temperature; constant high viscosity in a wide pH range from 2 to 12; high modulus of elasticity.

Ксантановый биополимер является природным биополимером, разлагается вследствие биодеструкции в пласте и не приводит к его засорению. Его высокая псевдопластичность (при увеличении сдвигового усилия резко понижается вязкость, после снятия усилия начальная вязкость восстанавливается почти мгновенно) способствует снижению пластической и условной вязкости бурового раствора.Xanthan biopolymer is a natural biopolymer, decomposes due to biodegradation in the reservoir and does not lead to its clogging. Its high pseudo-plasticity (with an increase in shear, the viscosity decreases sharply, after removing the force, the initial viscosity is restored almost instantly) helps to reduce the plastic and conditional viscosity of the drilling fluid.

Оптимальные условия для быстрого «распускания» и работы полимеров обеспечиваются при значении водородного показателя 8-9. С этой целью в промывочный раствор вводится кальцинированная и/или каустическая сода. Помимо создания щелочной среды она эффективно снижает жесткость воды, что улучшает гидратацию полимера.Optimum conditions for the rapid "dissolving" and operation of the polymers are ensured with a pH value of 8-9. To this end, calcined and / or caustic soda is introduced into the washing solution. In addition to creating an alkaline environment, it effectively reduces the hardness of water, which improves the hydration of the polymer.

Использование в качестве загустителя и водоудерживающего компонента крахмала марки МК-Ф1 или МК-Б позволит снизить водоотдачу раствора, не увеличивая при этом его пластическую вязкость. Модифицированный экструзионный крахмал эффективно снижает водоотдачу промывочного раствора и является биоразлагаемым, что обеспечивает естественное разложение полимерной структуры через определенный период времени. Биологическое разложение крахмала происходит за 2-7 суток в зависимости от рН среды, температуры и обработки раствора бактерицидами. Данная особенность облегчает вытеснение фильтрата бурового промывочного раствора из пласта-коллектора и способствует быстрому восстановлению продуктивности пласта. Модифицированный крахмал успешно работает как в пресной, так и в минерализованной воде. Важным свойством модифицированного крахмала является его высокая устойчивость к моно- и поливалентной солевой агрессии. Кроме того, модифицированный экструзионный крахмал является экологически безопасным, не дефицитным и широко распространенным реагентом.The use of starch grade MK-F1 or MK-B as a thickener and a water-retaining component will reduce the water loss of the solution without increasing its plastic viscosity. Modified extrusion starch effectively reduces the loss of water from the wash solution and is biodegradable, which ensures the natural decomposition of the polymer structure after a certain period of time. The biological decomposition of starch occurs in 2-7 days, depending on the pH of the medium, temperature and treatment of the solution with bactericides. This feature facilitates the displacement of the drilling fluid filtrate from the reservoir and contributes to the rapid restoration of reservoir productivity. Modified starch works successfully in both fresh and mineralized water. An important property of modified starch is its high resistance to mono- and polyvalent salt aggression. In addition, modified extrusion starch is an environmentally friendly, non-deficient and widespread reagent.

Карбонат кальция используется в качестве наполнителя - утяжелителя для повышения плотности буровых растворов, а также в качестве кольматанта - для закупоривания пор внутри породы, возникающих на внутренних поверхностях буровых скважин. Благодаря способности растворяться при солянокислых обработках, использование карбоната кальция позволит, не ухудшая реологических свойств раствора, улучшить вызов притока из скважины.Calcium carbonate is used as a filler - weighting agent to increase the density of drilling fluids, and also as a colmatant - for clogging pores inside the rock arising on the inner surfaces of boreholes. Due to the ability to dissolve during hydrochloric acid treatments, the use of calcium carbonate will allow, without compromising the rheological properties of the solution, to improve the call flow from the well.

Для обеспечения необходимой минерализации бурового раствора с малой водоотдачей применяются следующие реагенты, обеспечивающие должную минерализацию промывочного раствора:To ensure the necessary mineralization of the drilling fluid with low fluid loss, the following reagents are used to ensure proper mineralization of the drilling fluid:

- хлористый калий (KCl);- potassium chloride (KCl);

- хлорид натрия (NaCl);- sodium chloride (NaCl);

- формиат натрия (HCOONa);- sodium formate (HCOONa);

- углекислый калий (K2CO3).potassium carbonate (K 2 CO 3 ).

Применение вышеуказанных солей позволяет создавать промывочные растворы плотностью от 1050 кг/м3 до 1550 кг/м3.The use of the above salts allows you to create washing solutions with a density of 1050 kg / m 3 to 1550 kg / m 3 .

Разработанный буровой раствор обладает достаточно высокими смазочными и гидрофобизирующими свойствами, что предотвратит глубокое проникновение фильтрата промывочного раствора в пласт и исключит образование стойких водо-нефтяных эмульсий в призабойной зоне пласта, а также позволит улучшить условия работы долота на забое скважины, обеспечит свободное прохождение бурильного инструмента по стволу и будет являться профилактическими мерами для предотвращения прихватов бурильной колонны.The developed drilling fluid has sufficiently high lubricating and hydrophobizing properties, which will prevent deep penetration of the filtrate of the drilling fluid into the formation and prevent the formation of persistent water-oil emulsions in the bottom-hole zone of the formation, as well as improve the working conditions of the bit at the bottom of the well and ensure free passage of the drilling tool along the trunk and will be preventative measures to prevent sticking of the drill string.

Для приготовления заявляемого бурового раствора в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:For the preparation of the inventive drilling fluid in laboratory conditions, the following substances were used:

- ингибитор набухания глин: хлорид калия по ГОСТ 4568-95 или карбонат калия по ГОСТ 10690-73 или формиат натрия по ТУ 2432-011-00203803-98 или хлорид натрия по ГОСТ 4233-77;- clay swelling inhibitor: potassium chloride according to GOST 4568-95 or potassium carbonate according to GOST 10690-73 or sodium formate according to TU 2432-011-00203803-98 or sodium chloride according to GOST 4233-77;

- понизитель фильтрации: модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б по ТУ 9187-002-00343094-2006;- filtration reducer: modified starch grade MK-F1 or MK-B according to TU 9187-002-00343094-2006;

- структурообразователь: биополимер ксантанового типа марки xanthan gum (FCC IV), WEGO CHEMICAL & MINERAL CORP.;- structurant: xanthan gum biopolymer of the brand xanthan gum (FCC IV), WEGO CHEMICAL & MINERAL CORP .;

- кольматант: карбонат кальция по ТУ 95-2317-91;- Kolmatant: calcium carbonate according to TU 95-2317-91;

- поверхностно-активное вещество: ОП-10 по ГОСТ 8433-81;- surfactant: OP-10 according to GOST 8433-81;

- регулятор рН среды: кальцинированная по ГОСТ 5100-85 и/или каустическая сода по ГОСТ Р 55064-2012;- medium pH regulator: calcined according to GOST 5100-85 and / or caustic soda according to GOST R 55064-2012;

- вода.- water.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующим примером.The possibility of carrying out the claimed invention is confirmed by the following example.

Пример.Example.

Для получения заявляемого промывочного бурового раствора в 800 г воды (71,6%) вводят 1,12 г кальцинированной соды (0,1%), постепенно добавляют 22,35 г крахмала марки МК-Ф1 (2%), 2,23 г ксантана марки xanthan gum (FCC IV) (0,2%), 256,98 г формиата натрия (23%), 33,52 г карбоната кальция (3%), 1,12 г ОП-10 (0,1%), перемешивают.To obtain the inventive drilling drilling fluid in 800 g of water (71.6%), 1.12 g of soda ash (0.1%) is introduced, 22.35 g of MK-F1 brand starch (2%), 2.23 g are gradually added. xanthan gum brand xanthan (FCC IV) (0.2%), 256.98 g sodium formate (23%), 33.52 g calcium carbonate (3%), 1.12 g OP-10 (0.1%) are mixed.

По описанному способу были приготовлены растворы с другим содержанием ингредиентов. Компонентный состав заявляемых и известных буровых промывочных растворов приведен в таблице 1. Данные об ингредиентном составе заявляемого бурового раствора приведены в таблице 2.According to the described method, solutions were prepared with a different content of ingredients. The composition of the claimed and known drilling drilling fluids is shown in table 1. Data on the ingredient composition of the claimed drilling fluid are shown in table 2.

В ходе лабораторных испытаний определяли по общеизвестным методикам следующие параметры заявляемого бурового промывочного раствора: плотность, показатель фильтрации, условную вязкость, толщину фильтрационной корки, пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига, статическое напряжение сдвига. Данные о показателях свойств заявляемых и известных буровых растворов приведены в таблице 3.In the course of laboratory tests, the following parameters of the claimed drilling fluid were determined according to well-known methods: density, filtration rate, nominal viscosity, filter cake thickness, plastic viscosity, dynamic shear stress, static shear stress. Data on the properties of the claimed and known drilling fluids are shown in table 3.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из таблицы 1, предлагаемый буровой промывочный раствор, по сравнению с аналогом и прототипом, не содержит трудно растворимых и устойчивых к деструкции компонентов, содержит легко разрушаемые компоненты и эффективные ингибиторы набухания глин.As can be seen from table 1, the proposed drilling drilling fluid, in comparison with the analogue and prototype, does not contain difficultly soluble and resistant to degradation components, contains easily destructible components and effective inhibitors of clay swelling.

Figure 00000002
Figure 00000002

Как видно из таблиц 1-3, предлагаемые буровые промывочные растворы содержат легко разрушаемые компоненты и обладают низкими значениями показателя фильтрации и технологически необходимыми структурно-реологическими свойствами, не уступающими прототипу, что позволяет максимально сохранять проницаемость фильтра продуктивных коллекторов и снизить затраты пластовой энергии на движение флюидов.As can be seen from tables 1-3, the proposed drilling drilling fluids contain easily destructible components and have low values of the filtration rate and technologically necessary structural and rheological properties that are not inferior to the prototype, which allows you to maximize the permeability of the filter of productive reservoirs and reduce the cost of reservoir energy for the movement of fluids .

Разработанный полимерный буровой промывочный раствор является взрыво- и пожаробезопасным, не токсичным и экологически безопасным.The developed polymer drilling drilling fluid is explosion-proof and fireproof, non-toxic and environmentally friendly.

Claims (1)

Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин, содержащий биополимер ксантанового типа, модифицированный крахмал, ингибитор набухания глинистых минералов, карбонат кальция, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что он содержит биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV, модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б, поверхностно-активное вещество ОП-10, в качестве ингибитора набухания глинистых минералов содержит хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, или хлорид натрия, и дополнительно содержит кальцинированную и/или каустическую соду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV 0,15-0,22 Модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б 1,8-2,5 Кальцинированная и/или каустическая сода 0,1-0,2 Карбонат кальция 3-10 Хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, 3-23 или хлорид натрия Поверхностно-активное вещество ОП-10 0,1-0,2 Вода остальное
Polymer-based drilling fluid for well construction, containing xanthan type biopolymer, modified starch, clay mineral swelling inhibitor, calcium carbonate, surfactant and water, characterized in that it contains xanthan gum FCC IV brand xanthan biopolymer, modified brand starch MK-F1 or MK-B, surfactant OP-10, as an inhibitor of clay mineral swelling, contains potassium chloride or potassium carbonate, or sodium formate, or sodium chloride, and an additional but it contains soda and / or caustic soda, with the following ratio of ingredients, wt.%:
Xanthan gum FCC IV Biopolymer 0.15-0.22 Modified starch grade MK-F1 or MK-B 1.8-2.5 Soda ash and / or caustic soda 0.1-0.2 Calcium carbonate 3-10 Potassium chloride or potassium carbonate, or sodium formate, 3-23 or sodium chloride Surfactant OP-10 0.1-0.2 Water rest
RU2015142838/03A 2015-10-07 2015-10-07 Polymer-based drilling mud for well construction RU2601635C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142838/03A RU2601635C1 (en) 2015-10-07 2015-10-07 Polymer-based drilling mud for well construction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142838/03A RU2601635C1 (en) 2015-10-07 2015-10-07 Polymer-based drilling mud for well construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2601635C1 true RU2601635C1 (en) 2016-11-10

Family

ID=57278020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015142838/03A RU2601635C1 (en) 2015-10-07 2015-10-07 Polymer-based drilling mud for well construction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2601635C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648379C1 (en) * 2017-05-22 2018-03-26 Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" Polysalt biopolymer mud flush poly-s
RU2669314C1 (en) * 2017-12-21 2018-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Drilling mud containing high-substituted carboxymethyl starch
RU2695201C1 (en) * 2018-11-29 2019-07-22 Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" Drill mud for primary opening of productive formation
RU2730145C1 (en) * 2019-11-29 2020-08-19 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Drilling mud for construction of underwater pipeline crossings by means of directional drilling method
RU2804720C1 (en) * 2022-11-03 2023-10-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Biopolymer drilling fluid

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5955401A (en) * 1996-05-17 1999-09-21 Baroid Technology, Inc. Clay-free biodegradable wellbore fluid and method for using same fluid
RU2186819C1 (en) * 2001-05-23 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Clayless drilling mud basically designed for boring horizontal holes (versions)
RU2278890C1 (en) * 2005-03-09 2006-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
RU2289603C1 (en) * 2005-03-01 2006-12-20 Дочерняя Компания "Укргазвыдобування" Национальной Акционерной Компании "Нафтогаз Украины" Biopolymer drilling fluid
RU2327853C1 (en) * 2006-08-24 2008-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development
RU2348670C1 (en) * 2007-08-02 2009-03-10 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") Clay-free drilling fluid
RU2486224C2 (en) * 2011-09-22 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственный Центр "ГеоТехРесурс" Light salt mud

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5955401A (en) * 1996-05-17 1999-09-21 Baroid Technology, Inc. Clay-free biodegradable wellbore fluid and method for using same fluid
RU2186819C1 (en) * 2001-05-23 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Clayless drilling mud basically designed for boring horizontal holes (versions)
RU2289603C1 (en) * 2005-03-01 2006-12-20 Дочерняя Компания "Укргазвыдобування" Национальной Акционерной Компании "Нафтогаз Украины" Biopolymer drilling fluid
RU2278890C1 (en) * 2005-03-09 2006-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
RU2327853C1 (en) * 2006-08-24 2008-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development
RU2348670C1 (en) * 2007-08-02 2009-03-10 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") Clay-free drilling fluid
RU2486224C2 (en) * 2011-09-22 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственный Центр "ГеоТехРесурс" Light salt mud

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ксантановая камедь. [Найдено 2016-02-16]. Найдено в Интернет:URL: http://www.bizator.ru/advert/commercial-food-industry/foodstuff/a890841.html , 03.09.2010. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648379C1 (en) * 2017-05-22 2018-03-26 Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" Polysalt biopolymer mud flush poly-s
RU2669314C1 (en) * 2017-12-21 2018-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Drilling mud containing high-substituted carboxymethyl starch
RU2695201C1 (en) * 2018-11-29 2019-07-22 Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" Drill mud for primary opening of productive formation
RU2730145C1 (en) * 2019-11-29 2020-08-19 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Drilling mud for construction of underwater pipeline crossings by means of directional drilling method
RU2804720C1 (en) * 2022-11-03 2023-10-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Biopolymer drilling fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7854277B2 (en) Wellbore fluid comprising a base fluid and a particulate bridging agent
CA2808762C (en) Drilling fluid and method for drilling
RU2601635C1 (en) Polymer-based drilling mud for well construction
RU2289603C1 (en) Biopolymer drilling fluid
NO20121161A1 (en) Method of treating underground formation
WO2019175792A1 (en) Drilling fluid system for controlling loss circulation
MXPA06006584A (en) Methods of reducing fluid loss in a wellbore servicing fluid.
CA2910636A1 (en) Degrading wellbore filtercake with acid-producing microorganisms
US20060137878A1 (en) Drilling fluid additive and method
RU2362793C2 (en) Drilling agent
RU2561630C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
RU2648379C1 (en) Polysalt biopolymer mud flush poly-s
RU2386656C1 (en) Drilling fluid for well construction in difficult conditions, mainly for drilling extended-reach wells and horizontal wells
RU2186819C1 (en) Clayless drilling mud basically designed for boring horizontal holes (versions)
RU2695201C1 (en) Drill mud for primary opening of productive formation
US4941982A (en) Calcium-free clear high density fluids
WO1994009253A1 (en) Composition for use in well drilling and maintenance
RU2252238C1 (en) Foam forming composition for productive stratum perforation
RU2215016C1 (en) Process fluid for boring, completion and major repairs of oil and gas wells under abnormally high formation pressure and elevated temperature conditions
EP0275304B1 (en) Calcium-free clear high density fluids
WO2005097937A1 (en) Stabilized colloidal and colloidal-like systems
RU2561634C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni (plus)
RU2616634C1 (en) Polymer peat alkaline drilling mud
RU2593154C1 (en) Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid

Legal Events

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

Effective date: 20201008