RU2605215C1 - Cationic drilling mud - Google Patents

Cationic drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2605215C1
RU2605215C1 RU2015137751/03A RU2015137751A RU2605215C1 RU 2605215 C1 RU2605215 C1 RU 2605215C1 RU 2015137751/03 A RU2015137751/03 A RU 2015137751/03A RU 2015137751 A RU2015137751 A RU 2015137751A RU 2605215 C1 RU2605215 C1 RU 2605215C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
caustic soda
drilling
clay powder
aluminum sulfate
Prior art date
Application number
RU2015137751/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Азамат Миталимович Гайдаров
Андрей Атласович Хуббатов
Дмитрий Владимирович Храбров
Миталим Магомед-Расулович Гайдаров
Нина Викторовна Алексеева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
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-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Priority to RU2015137751/03A priority Critical patent/RU2605215C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605215C1 publication Critical patent/RU2605215C1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14—Clay-containing compositions
    • C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/22—Synthetic organic compounds
    • C09K8/24—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/032—Inorganic 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)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to water-based drilling fluids and can be used when drilling oil and gas wells, preferably in unstable clay rocks drilling. Drill mud includes the following components, wt %: gel powder 2-3; Rosfloc 99M 1-2; aluminium sulphate Al2(SO4)3·18H2O 0.5-6; caustic soda NaOH 0.18-2.16; water is balance.
EFFECT: technical result of invention consists in improvement in structure rheological properties.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород.The invention relates to water-based drilling fluids and can find application in the drilling of oil and gas wells, mainly in the drilling of unstable clay rocks.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ингибирующий буровой раствор, включающий в мас. %: высококоллоидный бентопорошок марки ПБМВ 6-15, водорастворимый полимер - катионный коагулянт Росфлок марки 99М 2-6, воду - остальное (Патент RU на изобретение №2468057 С2, кл. C09K 8/24, опубл. 27.11.2012). Известный состав имеет неудовлетворительные структурно-реологические показатели.The closest technical solution to the proposed is an inhibitory drilling fluid, including in wt. %: high-colloidal bentopowder grade ПБМВ 6-15, water-soluble polymer - cationic coagulant Rosflock grade 99М 2-6, water - the rest (RU patent for invention No. 2468057 C2, class C09K 8/24, published on November 27, 2012). The known composition has unsatisfactory structural and rheological indicators.

Задача, решаемая при создании предлагаемого состава катионного бурового раствора, заключается в разработке раствора, обладающего улучшенными структурно-реологическими показателями.The problem to be solved when creating the proposed composition of the cationic drilling fluid is to develop a solution with improved structural and rheological parameters.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является улучшение структурно-реологических показателей.The technical result to which this invention is directed is to improve structural and rheological parameters.

Данный технический результат достигается за счет того, что буровой раствор, включающий воду, глинопорошок и Росфлок 99М, в качестве вспомогательного реагента содержит структурообразователь на основе сульфата алюминия (Al2(SO4)3·18H2O) и каустической соды (NaOH) при следующем соотношении компонентов, мас. %:This technical result is achieved due to the fact that the drilling fluid, including water, clay powder and Rosflock 99M, as an auxiliary reagent contains a structure-forming agent based on aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O) and caustic soda (NaOH) at the following ratio of components, wt. %:

ГлинопорошокClay powder 2-32-3 Росфлок 99МRosflock 99M 2-62-6 Сульфат алюминияAluminum sulphate 0,5-60.5-6 Каустическая содаCaustic soda 0,18-2,160.18-2.16 ВодаWater остальноеrest

Попытки увеличения структурно-реологических показателей раствора добавками глинопорошка в сухом виде и в виде гидратированной пасты неэффективны и практически приводят к росту пластической вязкости, что чревато перерасходом. Структурообразователь - гидроокись алюминия - образуется при взаимодействии сульфата алюминия с каустической содой. Гидроокись алюминия структурирует данную систему, повышает динамическое напряжение сдвига и статическое напряжение сдвига, а также снижает пластическую вязкость. Такое структурирование выдерживает воздействие температуры.Attempts to increase the structural and rheological parameters of the solution by adding clay powder in dry form and in the form of hydrated paste are ineffective and practically lead to an increase in plastic viscosity, which is fraught with cost overruns. The builder - aluminum hydroxide - is formed by the interaction of aluminum sulfate with caustic soda. Aluminum hydroxide structures this system, increases dynamic shear stress and static shear stress, and also reduces plastic viscosity. This crosslinking is temperature resistant.

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

Изобретение поясняется с помощью Таблицы, в которой приведены технологические показатели бурового раствора с Росфлоком 99М при структурировании сульфатом алюминия и каустической содой и приняты обозначение: СА - сульфат алюминия (Al2(SO4)3·18H2O); при этом термостатирование производилось в течение 36-40 часов при 1500°С. Результаты исследований приведены в Таблице с учетом использования в составе предложенного раствора глинопорошка (ГП) марки ПБМА. В Таблице приняты следующие сокращения и обозначения: ПФ - показатель фильтрации, τ0 - динамическое напряжение сдвига и ηпл - показатель пластической вязкости, СНС - показатель статического напряжения сдвига.The invention is illustrated using the Table, which shows the technological parameters of the drilling fluid with Rosfloch 99M when structuring with aluminum sulfate and caustic soda and the designation is adopted: CA - aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O); while thermostating was carried out for 36-40 hours at 1500 ° C. The research results are shown in the Table, taking into account the use of PBMA grade clay powder (GP) in the composition of the proposed solution. The following abbreviations and notation are used in the Table: PF — filtration rate, τ 0 — dynamic shear stress and η PL — plastic viscosity index, SNA — static shear stress index.

В Таблице приведены результаты исследований по влиянию структурообразователей - глинопорошка и гидроокиси алюминия, образующихся при взаимодействии сульфата алюминия с каустической содой. Результаты проведенных исследований показали, что при содержании сульфата алюминия и каустической соды менее 0,5 мас. % и 0,18 мас. % соответственно структурно-реологические показатели до и после термостатирования не улучшаются (Табл., п. 2). Увеличение содержания сульфата алюминия и каустической соды более 6 и 2,16 мас. % соответственно неэффективно (Табл., п. 7), так как приводит к чрезмерному увеличению структурно-реологических показателей раствора до неприемлемых значений.The table shows the results of studies on the influence of structure-forming agents - clay powder and aluminum hydroxide formed during the interaction of aluminum sulfate with caustic soda. The results of the studies showed that when the content of aluminum sulfate and caustic soda is less than 0.5 wt. % and 0.18 wt. %, respectively, structural and rheological indicators before and after thermostating do not improve (Tab., p. 2). The increase in the content of aluminum sulfate and caustic soda is more than 6 and 2.16 wt. %, respectively, is ineffective (Tab., p. 7), since it leads to an excessive increase in the structural and rheological parameters of the solution to unacceptable values.

Увеличение плотности бурового раствора производится добавками барита в количестве от 5 до 100 мас. ч. на 100 мас. ч. раствора.An increase in the density of the drilling fluid is made by the addition of barite in an amount of from 5 to 100 wt. hours per 100 wt. including solution.

Предлагаемый раствор готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют Росфлок 99М и далее при интенсивном перемешивании последовательно сульфат алюминия и каустическую соду, и при необходимости баритовый утяжелитель.The proposed solution is prepared as follows. First, water and clay powder are mixed until it is dissolved, then Rosloc 99M is added to the clay suspension, and then, with vigorous stirring, aluminum sulfate and caustic soda, and, if necessary, barite weighting agent, are added successively.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Буровой раствор, включающий воду, глинопорошок и Росфлок 99М, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного структурообразователя содержит сульфат алюминия (Al2(SO4)3·18H2O) и каустическую соду (NaOH) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глинопорошок 2-3 Росфлок 99М 1-2 Сульфат алюминия 0,5-6 Каустическая сода 0,18-2,16 Вода Остальное
Drilling fluid, including water, clay powder and Rosflok 99M, characterized in that as an auxiliary structure former contains aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O) and caustic soda (NaOH) in the following ratio, wt.%:
Clay powder 2-3 Rosflock 99M 1-2 Aluminum sulphate 0.5-6 Caustic soda 0.18-2.16 Water Rest
RU2015137751/03A 2015-09-04 2015-09-04 Cationic drilling mud RU2605215C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137751/03A RU2605215C1 (en) 2015-09-04 2015-09-04 Cationic drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137751/03A RU2605215C1 (en) 2015-09-04 2015-09-04 Cationic drilling mud

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605215C1 true RU2605215C1 (en) 2016-12-20

Family

ID=58697464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015137751/03A RU2605215C1 (en) 2015-09-04 2015-09-04 Cationic drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605215C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655267C1 (en) * 2017-08-21 2018-05-24 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Cationic drilling mud

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU664985A1 (en) * 1977-09-12 1979-05-30 И. Ю. Харив Drilling mud
RU2011675C1 (en) * 1987-05-04 1994-04-30 Сахалинский научно-исследовательский и проектный институт "СахалинНИПИморнефть" Drilling solution for finishing wells
WO2000060023A2 (en) * 1999-04-07 2000-10-12 Akzo Nobel N.V. Quaternary nitrogen containing amphoteric water soluble polymers and their use in drilling fluids
RU2352602C2 (en) * 2007-05-28 2009-04-20 Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья ФГУНПГП "Иркутскгеофизика" Drilling agent on water-organic base
RU2468057C2 (en) * 2011-03-02 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Inhibiting drill fluid
RU2534546C1 (en) * 2013-07-19 2014-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий- Газпром ВНИИГАЗ" Cation-inhibiting drilling mud

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU664985A1 (en) * 1977-09-12 1979-05-30 И. Ю. Харив Drilling mud
RU2011675C1 (en) * 1987-05-04 1994-04-30 Сахалинский научно-исследовательский и проектный институт "СахалинНИПИморнефть" Drilling solution for finishing wells
WO2000060023A2 (en) * 1999-04-07 2000-10-12 Akzo Nobel N.V. Quaternary nitrogen containing amphoteric water soluble polymers and their use in drilling fluids
RU2352602C2 (en) * 2007-05-28 2009-04-20 Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья ФГУНПГП "Иркутскгеофизика" Drilling agent on water-organic base
RU2468057C2 (en) * 2011-03-02 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Inhibiting drill fluid
RU2534546C1 (en) * 2013-07-19 2014-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий- Газпром ВНИИГАЗ" Cation-inhibiting drilling mud

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЕТЮГОВ А. и др. Промышленное внедрение бентонитового порошка производства НПК "Бентонит" на площадях ОАО "СИБНЕФТЬ ННГ", "Бурение и нефть", 2004, N 6, с. 24-27. *
ПАУС К. Ф. Буровые растворы, Москва, "Недра", 1973, с. 83. *
ПАУС К. Ф. Буровые растворы, Москва, "Недра", 1973, с. 83. ВЕТЮГОВ А. и др. Промышленное внедрение бентонитового порошка производства НПК "Бентонит" на площадях ОАО "СИБНЕФТЬ ННГ", "Бурение и нефть", 2004, N 6, с. 24-27. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655267C1 (en) * 2017-08-21 2018-05-24 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Cationic drilling mud

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2567579C1 (en) Drilling mud
RU2468057C2 (en) Inhibiting drill fluid
BR112017015032A2 (en) curable compositions and membranes
GB2532164A (en) Cement compatible water-based drilling mud compositions
RU2605215C1 (en) Cationic drilling mud
EA200801190A1 (en) UNIVERSAL ADDITIVES FOR APPLICATION IN CEMENTING WELLS
BR112018017110A8 (en) HYDRATE INHIBITORY METHOD AND COMPOSITION
CN110551489A (en) permeable solidification front liquid system and preparation method thereof
RU2655267C1 (en) Cationic drilling mud
RU2661172C2 (en) Drilling mud
RU2582197C1 (en) Drilling mud
CN106010495A (en) Decompression and augmented injection agent for water injection wells and preparation method thereof
RU2561630C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
BR112018076742A2 (en) thickener manufacturing process and use of thickeners thus produced in formulations containing high viscosity unsaturated polyester
RU2516400C1 (en) Alum-gypsum-potassium drill mud and method of its production
RU2614839C1 (en) Cationic drilling fluid with enhanced both inhibits and studs properties
BR112018076731A2 (en) a thickener manufacturing process and the use of thickeners produced in high viscosity non-aqueous formulations
RU2681009C1 (en) Hydrogelmagnium drilling solution
RU2591284C1 (en) Drilling mud for drilling in clay deposits
RU2541666C1 (en) Mud fluid for stabilisation of mud shale
RU2567065C1 (en) Cationic drilling mud
RU2541664C1 (en) Non-dispersing mud
RU2605109C1 (en) Inhibiting drilling mud
RU2461600C1 (en) Loaded drilling mud
RU2593159C1 (en) Drilling mud