RU2633468C1 - Ингибирующий буровой раствор (варианты) - Google Patents
Ингибирующий буровой раствор (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633468C1 RU2633468C1 RU2016123664A RU2016123664A RU2633468C1 RU 2633468 C1 RU2633468 C1 RU 2633468C1 RU 2016123664 A RU2016123664 A RU 2016123664A RU 2016123664 A RU2016123664 A RU 2016123664A RU 2633468 C1 RU2633468 C1 RU 2633468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copolymer
- water
- silfok
- clay powder
- mud
- Prior art date
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
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/12—Swell inhibition, i.e. using additives to drilling or well treatment fluids for inhibiting clay or shale swelling or disintegrating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении набухающих неустойчивых глинистых пород. Технический результат - повышение ингибирующих свойств раствора и обеспечение стабильности структурно-реологических показателей раствора в процессе бурения набухающих глин, минимизация химических обработок и наработки раствора. Ингибирующий буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, сополимер и неионный водорастворимый полисахарид - НВП, содержит в качестве сополимера Силфок 2540, а в качестве НВП - гидроксиэтилцеллюлозу, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глинопорошок 2-3, Силфок 2540 3-7, гидроксиэтилцеллюлоза 0,2-0,5, вода остальное, причем содержание в сополимере Силфок 2540 мономеров хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида составляет от 99:1 до 92:8. По другому варианту ингибирующий буровой раствор содержит в качестве сополимера Силфок 2540, а в качестве НВП - крахмал, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глинопорошок 2-3, Силфок 2540 3-7, крахмал 0,5-3, вода остальное, причем содержание в сополимере Силфок 2540 мономеров хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида составляет от 99:1 до 92:8. 2 н.п. ф-лы, 4 табл.
Description
Группа изобретений относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении набухающих неустойчивых глинистых пород.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является буровой раствор, включающий, мас. %: глинопорошок 2-5,46, катионный полимер ВПК-402 3-5, неионный водорастворимый эфир целлюлозы 0,2-0,5 и воду (патент РФ №2567579 С1, кл. С09K 8/24, опубл. 10.11.2015). В качестве неионного водорастворимого эфира целлюлозы используется известный в бурении реагент - гидроксиэтилцеллюлоза ГЭЦ. Для повышения ингибирующих свойств раствора в него могут быть введены неорганические ингибиторы набухания глин - NaCl или CaCl2.
К недостаткам известного состава относятся низкие ингибирующие свойства раствора, неудовлетворительные структурно-реологические показатели бурового раствора при бурении набухающих глин. Использование известного раствора требует дополнительных периодических химических обработок.
Технический результат предлагаемой группы изобретений - повышение ингибирующих свойств раствора и обеспечение стабильности структурно-реологических показателей раствора в процессе бурения набухающих глин, минимизация химических обработок и наработки раствора.
Предлагаемые ингибирующие буровые растворы включают воду, глинопорошок, сополимер и неионный водорастворимый полисахарид, например, или гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ), или крахмал. В растворе в качестве сополимера содержится Силфок 2540 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
глинопорошок | 2-3 |
Силфок 2540 | 3-7 |
или ГЭЦ, или крахмал | 0,2-0,5 или 0,5-3 соответственно |
вода | остальное |
Содержание в сополимере Силфок 2540 мономеров хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида составляет от 99:1 до 92:8.
В качестве неионного водорастворимого полисахарида в предлагаемом растворе используются известные в бурении реагенты эфиры целлюлозы - гидроксиэтилцеллюлоза ГЭЦ (или оксиэтилцеллюлоза ОЭЦ) и крахмал. Для повышения ингибирующих свойств раствора в него могут быть введены неорганические ингибиторы набухания глин, например NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, CaO, формиаты и ацетаты натрия и калия.
Предлагаемый раствор может включать различные марки глинопорошка, от которого зависит его оптимальная концентрация. В буровом растворе может использоваться бентонитовый глинопорошок любой из марок: ПБМА, ПБМБ, ПБМВ, ПБМГ, которые выпускаются в соответствии с ТУ 2164-004-0013836-2006 «Глинопорошок», за исключением модифицированного анионными полимерами. С ухудшением марки глинопорошка концентрация его увеличивается, а с повышением качества концентрация уменьшается. Марка, т.е. сорт глинопорошка, в предлагаемом составе не оказывает существенного влияния на технологические показатели раствора, а характеризует его расход. Для глинопорошка марки ПБМВ концентрация составляет от 2% до 3%.
При необходимости буровой раствор может утяжеляться баритовым концентратом.
В качестве сополимера в предлагаемом растворе используют Силфок 2540 (ТУ 2227-001-92802291-2013), который получают сополимеризацией из смеси мономеров - хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида в соотношении от 99:1 до 92:8.
Структурная формула сополимера Силфок 2540
Силфок 2540 представляет с собой вязкую жидкость с концентрацией основного вещества от 25% до 45% в зависимости от молекулярной массы. У Силфок 2540 молекулярная масса хорошо контролируется в отличие от Полидадмахов (ВПК-402). Молекулярная масса сополимера в реагенте Силфок 2540 - величина постоянная в отличие от ВПК-402, в котором содержание полимеров с различной молекулярной массой колеблется в широких пределах, а за молекулярную массу принимают среднее значение, которая составляет примерно 3⋅105. Такой разброс величины молекулярной массы в составе ВПК-402 связан с процессом полимеризации, что создает определенные трудности при химической обработке буровых растворов. Разные партии ВПК-402 могут сильно различаться по молекулярной массе, следовательно, и по свойствам. Для стабилизации молекулярной массы в реакционную смесь добавляют мономер малеинового ангидрида, который позволяет контролировать процесс сополимеризации.
Осуществление предлагаемых изобретений поясняется таблицами 1-4. В таблице 1 приведены результаты исследований по влиянию состава Силфок 2540 на ингибирующие свойства буровых растворов при различных соотношениях мономеров, хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида в сополимере Силфок 2540.
В таблице 2 приведены результаты проведенных промысловых исследований, подтверждающие влияние Силфок 2540 и неионных полисахаридов на технологические показатели раствора. В таблицах 1-4 приняты следующие сокращения и обозначения:
Т - условная вязкость, (с); ПФ - показатель фильтрации (см3 за 30 мин); ηпл - пластическая вязкость (мПа⋅с); τ0 - динамическое напряжения сдвига (Па); CHC1 - статистическое напряжение сдвига за 1 минуту (дПа); СНС10 - статистическое напряжение сдвига за 10 минут (дПа); ГБ - глинопорошок бентонитовый ПБМВ; ГР - глинистый раствор, дадмах - хлорид диаллилдиметиламмония, ма - малеиновый ангидрид.
В таблице 3 приведены результаты проведенных промысловых исследований по наработке и утилизации растворов на скважинах №939 и №1082 Астраханского ГКМ.
В таблице 4 приведены усредненные технологические показатели бурового раствора с ВПК-402 для скважины №939 и с сополимером Силфок 2540 для скважины №1082 Астраханского ГКМ.
Из таблицы 1 следует, что относительное увеличение массы образца за счет проникновения водной фазы раствора через 7 суток уменьшается при использовании сополимера Силфок 2540 по сравнению с известным катионным буровым раствором, в состав которого входит ВПК-402.
При содержании мономера малеинового ангидрида менее 1% свойства реагента практически не отличаются от свойств ВПК -402 по влиянию на ингибирующие параметры буровых растворов (табл. 1, п. 1 и 3), а при содержании мономера малеинового ангидрида более 8% наблюдается излишек мономера малеинового ангидрида, который не вступает в реакцию (табл. 1, п. 7). Перерасход мономера малеинового ангидрида приводит к удорожанию Силфок 2540 без улучшения качества реагента. Поэтому оптимальное содержание мономеров хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида составляет от 99:1 до 92:8 мас. %.
Ингибирующие свойства предлагаемого состава оценивались по изменению пропитки в образцах глин. Относительное увеличение массы в % определяется по формуле:
где m2 - масса образца, выдержанного в испытуемой среде в течение 7 сут.;
m1 - масса исходного образца.
Из таблицы 2 видно, что при содержании Силфок 2540 менее 3% и ГЭЦ менее 0,2% или крахмала менее 0,5% технологические показатели раствора имеют неприемлемые значения (табл. 2, п. 3 и 9), а именно высокое значение ПФ и нулевые СНС1/10. При содержании Силфок 2540 более 7% и ГЭЦ более 0,5% или крахмала более 3% наблюдается перерасход реагента без улучшения технологических показателей бурового раствора (табл. 2, п. 8 и 13).
Ввод сополимера Силфок 2540 в буровой раствор в количестве 3-7% обеспечивает повышение его ингибирующих свойств, обеспечивает стабильность структурно-реологических показателей рабочей жидкости при бурении набухающих глин, минимизацию периодических химических обработок и наработки.
В настоящее время из огромного списка испытанных ингибирующих буровых растворов на Астраханском ГКМ в мульдовой зоне нельзя выделить хотя бы один состав, применение которого позволило бы осуществить бурение надсолевого интервала без наработки избыточного объема раствора. Учитывая накопленный опыт, можно констатировать, что средняя регламентируемая наработка бурового раствора при бурении скважин на Астраханском ГКМ в интервале 350-3000 м составляет 2000 м3, 1900 м3 из которых подлежат утилизации.
Промысловые испытания предлагаемого поликатионного бурового раствора осуществлялись при бурении скважины №1082 Астраханского ГКМ. Высокие ингибирующие и самоочищающиеся свойства поликатионного раствора предотвратили наработку, обеспечили стабильность структурно-реологических показателей рабочей жидкости при бурении набухающих глин в надсолевых отложениях, минимизацию периодических химических обработок.
Поликатионные сополимеры Силфок 2540 выпускаются для обработки буровых растворов, используемых в сложных геолого-технических условиях. Результаты проведенных испытаний на Астраханском ГКМ показали, что введение сополимера Силфок 2540 в состав раствора приводит к значительному улучшению ингибирующей способности раствора по сравнению с растворами, содержащими ВПК-402 и другие марки полидадмахов. Кроме того, у буровых растворов, стабилизированных сополимером Силфок 2540, структурно-реологические показатели значительно мягче и легче управляемы.
Предлагаемые буровые растворы готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют сополимер Силфок 2540. Далее при интенсивном перемешивании последовательно вводят водорастворимый неионный полисахарид, при необходимости добавляют соли и баритовый утяжелитель.
Claims (6)
1. Ингибирующий буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, сополимер и неионный водорастворимый полисахарид, отличающийся тем, что содержит в качестве сополимера Силфок 2540, а в качестве неионного водорастворимого полисахарида - гидроксиэтилцеллюлозу, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
причем содержание в сополимере Силфок 2540 мономеров хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида составляет от 99:1 до 92:8.
2. Ингибирующий буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, сополимер и неионный водорастворимый полисахарид, отличающийся тем, что содержит в качестве сополимера Силфок 2540, а в качестве неионного водорастворимого полисахарида - крахмал, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
причем содержание в сополимере Силфок 2540 мономеров хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида составляет от 99:1 до 92:8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123664A RU2633468C1 (ru) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Ингибирующий буровой раствор (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123664A RU2633468C1 (ru) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Ингибирующий буровой раствор (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2633468C1 true RU2633468C1 (ru) | 2017-10-12 |
Family
ID=60129358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016123664A RU2633468C1 (ru) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Ингибирующий буровой раствор (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633468C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681009C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Гидрогельмагниевый буровой раствор |
RU2730145C1 (ru) * | 2019-11-29 | 2020-08-19 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Буровой раствор для строительства подводных переходов трубопроводов методом наклонно-направленного бурения |
RU2739270C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2020-12-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
RU2740459C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2021-01-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1640139A1 (ru) * | 1988-10-24 | 1991-04-07 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Способ приготовлени бурового раствора |
US5597783A (en) * | 1994-05-04 | 1997-01-28 | Institut Francais Du Petrole | Drilling processes and fluid used in well drilling applications |
RU2541666C1 (ru) * | 2013-10-18 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Буровой раствор для стабилизации глинистых пород |
RU2013146564A (ru) * | 2013-10-18 | 2015-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Буровой раствор |
RU2567579C1 (ru) * | 2014-08-22 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Буровой раствор |
-
2016
- 2016-06-14 RU RU2016123664A patent/RU2633468C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1640139A1 (ru) * | 1988-10-24 | 1991-04-07 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Способ приготовлени бурового раствора |
US5597783A (en) * | 1994-05-04 | 1997-01-28 | Institut Francais Du Petrole | Drilling processes and fluid used in well drilling applications |
RU2541666C1 (ru) * | 2013-10-18 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Буровой раствор для стабилизации глинистых пород |
RU2013146564A (ru) * | 2013-10-18 | 2015-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Буровой раствор |
RU2567579C1 (ru) * | 2014-08-22 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Буровой раствор |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681009C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Гидрогельмагниевый буровой раствор |
RU2739270C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2020-12-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
RU2740459C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2021-01-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
RU2730145C1 (ru) * | 2019-11-29 | 2020-08-19 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Буровой раствор для строительства подводных переходов трубопроводов методом наклонно-направленного бурения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2633468C1 (ru) | Ингибирующий буровой раствор (варианты) | |
US7696304B2 (en) | Thermally stable water-soluble polymer which is crosslinkable at high temperatures | |
US9410071B1 (en) | Oil-based viscosifier of drilling fluid and the preparation method thereof | |
EP0157055B1 (en) | Oil field cementing methods and compositions | |
US6124244A (en) | Clear brine drill-in fluid | |
US6465587B1 (en) | Polymeric fluid loss additives and method of use thereof | |
EA025916B1 (ru) | Способы регулирования скорости деполимеризации полимера | |
EP0216091A2 (en) | Inverse emulsions | |
CN109476982A (zh) | 高密度澄清盐水液体 | |
RU2655267C1 (ru) | Катионный буровой раствор | |
NO148787B (no) | Blanding til syrebehandling av poroese undergrunnsformasjoner og anvendelse av samme | |
Guo et al. | Synthesis and characterization of starch‐graft‐polyacrylamide copolymers and their application as filtration control agents in drilling fluid | |
CA2326714C (en) | New and improved drilling fluids and additives therefor | |
US4626363A (en) | Cationic acrylamide emulsion polymer brine thickeners | |
RU2567579C1 (ru) | Буровой раствор | |
RU2655276C1 (ru) | Утяжеленный минерализованный безглинистый буровой раствор | |
US20110263465A1 (en) | Use Of Vinyl Phosphonic Acid For Producing Biodegradable Mixed Polymers And The Use Thereof For Exploring And Extracting Petroleum And Natural Gas | |
RU2681009C1 (ru) | Гидрогельмагниевый буровой раствор | |
RU2651657C1 (ru) | Термостойкий поликатионный буровой раствор | |
CA1333109C (en) | Method and composition for thickening or stabilizing electrolyte containing aqueous media with polyamphoteric polysaccharides | |
Zhang et al. | Multifunctional characteristics of new carboxymethylcellulose‐based graft copolymers for oilfield drilling | |
AU2014257410B2 (en) | Methods and compositions of treating a subterranean formation with an optimized treatment fluid | |
CN109852355A (zh) | 一种聚合物降滤失剂 | |
RU2327725C2 (ru) | Ингибирующий буровой раствор для глинистых пород | |
CN113136197B (zh) | 一种加重压裂液及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20201120 |