RU2651657C1 - Термостойкий поликатионный буровой раствор - Google Patents
Термостойкий поликатионный буровой раствор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651657C1 RU2651657C1 RU2017126926A RU2017126926A RU2651657C1 RU 2651657 C1 RU2651657 C1 RU 2651657C1 RU 2017126926 A RU2017126926 A RU 2017126926A RU 2017126926 A RU2017126926 A RU 2017126926A RU 2651657 C1 RU2651657 C1 RU 2651657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- polycationic
- solution
- flodrill
- water
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 4
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 5
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 239000004129 EU approved improving agent Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
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
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)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород в терригенных и солевых отложениях в условиях воздействия высоких температур. Технический результат - повышение термоустойчивости раствора до 240°С и более, обеспечение стабильных значений показателей фильтрации после воздействия высоких температур. Термостойкий поликатионный буровой раствор содержит, мас.%: глинопорошок 3-5; сополимер хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида в соотношении от 99:1 до 92:8 - полиэлектролит Силфок 2540С 5-7; катионный полимер на основе дадмаха - Flodrill DB 45CR 1-2; воду - остальное. 1 табл.
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 в терригенных и солевых отложениях в условиях воздействия высоких температур.
Известен термостойкий катионный буровой раствор (Патент Российской Федерации №2602262, кл. C09K 8/24 (2006.01), опубл. 10.11.2016). Катионный буровой раствор включает, мас.%: глинопорошок 3-5; полидадмах 1,75-3,50; катионный полимер Росфлок КФ 0,5-2; поливинилпирролидон 0,3-3,0; воду остальное. Известный состав обладает повышеннными крепящими свойствами и сохраняет устойчивость (целостность) стенок ствола скважины при одновременном увеличении ингибирующих свойств раствора. Однако состав имеет низкую термостойкость (до 200°С), включает много компонентов и сложен в приготовлении.
Известен катионный буровой раствор (Патент Российской Федерации №2614838, кл. C09K 8/24 (2006.01), опубл. 29.03.2017). Катионный буровой раствор включает, мас.%: глинопорошок 3-5; полидадмах 1,05-2,10; крахмал или декстрин 0,5-3,0; в качестве дополнительного структурообразователя катионный полимер Росфлок КФ 0,5-2; воду - остальное. Раствор обладает повышеннными крепящими свойствами и сохраняет устойчивость (целостность) стенок ствола скважины. Однако низкая термостойкость известного раствора (до 110-115°С) ограничивает его применение в условиях воздействия высоких температур.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является катионно-ингибирующий буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, стабилизатор - понизитель фильтрации, ингибитор глин ВПК-402 (Патент Российской Федерации №2492208, кл. C09K 8/24 (2006.01), опубл. 10.09.2013). Известный раствор содержит, мас.%: глинопорошок 5-8; полиэлектролит ВПК-402 7-15; воду остальное. Раствор обладает высокими ингибирующими свойствами, что позволяет снизить наработку раствора при проходке интервалов набухающих глин. Однако недостатком известного состава является низкая устойчивость к температурной агрессии (до 130°С). Показатель фильтрации после воздействия высоких температур возрастает, что неприемлемо при бурении в сложных геолого-технических условиях бурения.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании раствора для бурения продуктивных пластов неустойчивых глинистых пород, который может быть использован в условиях воздействия температуры до 240°С.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение термоустойчивости раствора до 240°С и более и обеспечение стабильных значений показателей фильтрации после воздействия высоких температур.
Данный технический результат достигается за счет того, что термостойкий поликатионный буровой раствор, включающий воду, глинопорошок и полиэлектролит, в качестве полиэлектролита раствор содержит сополимер Силфок 2540C. Дополнительно раствор содержит катионный полимер Flodrill DB 45CR при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| глинопорошок | 3-5; |
| Сополимер Силфок 2540С | 5-7; |
| Flodrill DB 45CR | 1-2; |
| вода | остальное |
Коммерческое название предлагаемого раствора КУИН.
В качестве сополимера в растворе используют Силфок 2540С (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 величин молекулярных масс в составе ВПК-402 связан с процессом полимеризации, что создает определенные трудности при химической обработке буровых растворов. Для стабилизации молекулярной массы в реакционную смесь добавляют мономер малеинового ангидрида, который позволяет контролировать процесс сополимеризации.
Стабилизатор Силфок 2540С является эффективным термосолестойким понизителем показателя фильтрации буровых растворов. В переводе на сухое вещество Силфока в растворе содержится от 1,75-2,45.
Flodrill DB 45CR представляет собой полимер на основе дадмаха, обладающий высокой степенью катионности и сильноразветвленной цепочкой. Этот полимер производится с помощью технологического процесса обратного суспензирования и может поставляться в виде частичного или полного измельчения с целью повышения интенсивности растворения (FLODRILL™, Новые буровые реагенты, SNF BALTREAGENT ООО, http://docplayer.ru/33659056-Flodrill-novye-burovye-reagenty.html, опубл. 2013 г.).
Изобретение поясняется с помощью таблицы, в которой отражены фильтрационные показатели бурового раствора, стабилизированного сополимером Flodrill DB 45CR до и после термостатирования. В качестве глинопорошка использовали немодифицированный глинопорошок марки ПБМВ, который выпускается в соответствии с ТУ 2164-004-0013836-2006 «Глинопорошок».
В таблице приняты следующие сокращения: ПФ - показатели фильтрации при комнатной температуре (25°С и 0,7 МПа), ПФ* - при температуре в условиях забоя (220°С и 3,5 МПа); ГР - глинистый раствор.
Из таблицы следует, что при содержании Flodrill DB 45CR менее 1% показатель фильтрации после термостатирования в обычных условиях и в условиях, имитирующих забойные, ухудшается (Таблица, п. 3). Увеличение содержания Flodrill DB 45CR более 2% неэффективно по экономическим соображениям (Таблица, п. 7), так как приводит к перерасходу реагента без существенного улучшения фильтрационных показателей раствора после термостатирования.
Увеличение плотности термостойкого поликатионного бурового раствора КУИН производится добавками барита или другого утяжелителя. При необходимости для улучшения свойств дополнительно вводят смазывающие добавки, многоатомные спирты, пеногасители, кольматанты и другие известные реагенты общеулучшающего действия.
Предлагаемый буровой раствор готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют Силфок 2540С и далее при интенсивном перемешивании вводят Flodrill DB 45CR и при необходимости другие реагенты.
Claims (2)
- Термостойкий поликатионный буровой раствор, включающий воду, глинопорошок и полиэлектролит, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит катионный полимер Flodrill DB 45CR, а в качестве полиэлектролита раствор содержит Силфок 2540С при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
глинопорошок 3-5 Силфок 2540С 5-7 Flodrill DB 45CR 1-2 вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126926A RU2651657C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Термостойкий поликатионный буровой раствор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126926A RU2651657C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Термостойкий поликатионный буровой раствор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651657C1 true RU2651657C1 (ru) | 2018-04-23 |
Family
ID=62045384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126926A RU2651657C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Термостойкий поликатионный буровой раствор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651657C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2775214C2 (ru) * | 2020-08-05 | 2022-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Катионный ингибирующий буровой раствор |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001746A1 (fr) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Institut Francais Du Petrole | Derives zwitterioniques et application aux proprietes des suspensions aqueuses |
| US20080248975A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Eliokem S.A.S. | Drilling fluid |
| RU2492208C2 (ru) * | 2011-10-24 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Катионноингибирующий буровой раствор |
| 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 |
| RU2602262C1 (ru) * | 2015-10-12 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термостойкий катионный буровой раствор |
-
2017
- 2017-07-26 RU RU2017126926A patent/RU2651657C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001746A1 (fr) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Institut Francais Du Petrole | Derives zwitterioniques et application aux proprietes des suspensions aqueuses |
| US20080248975A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Eliokem S.A.S. | Drilling fluid |
| RU2492208C2 (ru) * | 2011-10-24 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Катионноингибирующий буровой раствор |
| 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 |
| RU2602262C1 (ru) * | 2015-10-12 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термостойкий катионный буровой раствор |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2775214C2 (ru) * | 2020-08-05 | 2022-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Катионный ингибирующий буровой раствор |
| RU2801238C1 (ru) * | 2022-03-28 | 2023-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Реагент для повышения реологических показателей поликатионных буровых растворов |
| RU2801235C1 (ru) * | 2022-03-28 | 2023-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Реагент для нейтрализации цемента в поликатионных буровых растворах |
| RU2794112C1 (ru) * | 2022-04-20 | 2023-04-11 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Безглинистый поликатионный буровой раствор |
| RU2794254C1 (ru) * | 2022-04-20 | 2023-04-13 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Малоглинистый поликатионный буровой раствор |
| RU2786982C1 (ru) * | 2022-05-25 | 2022-12-27 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Флокулянт твердой фазы буровых растворов на неводной основе |
| RU2806397C1 (ru) * | 2022-10-06 | 2023-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Поликатионный буровой раствор для бурения соленосных отложений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2492208C2 (ru) | Катионноингибирующий буровой раствор | |
| RU2602262C1 (ru) | Термостойкий катионный буровой раствор | |
| US4652623A (en) | Polymers for use as filtration control aids in drilling muds | |
| DK1740671T3 (en) | Inhibitivt, water-based drilling fluid system | |
| US20070179064A1 (en) | High temperature filtration control using water based drilling fluid systems comprising water soluble polymers | |
| CN109476982A (zh) | 高密度澄清盐水液体 | |
| RU2655267C1 (ru) | Катионный буровой раствор | |
| NO342895B1 (no) | Fremgangsmåte for å redusere eller eliminere produksjon av vann i en brønn som penetrerer en undergrunnsformasjon | |
| EP2356193A2 (en) | Chrome free water-based wellbore fluid | |
| US7196039B2 (en) | Methods of reducing fluid loss in a wellbore servicing fluid | |
| RU2651657C1 (ru) | Термостойкий поликатионный буровой раствор | |
| US9926482B1 (en) | Deep-well polysulfonate drilling fluid and preparation method thereof | |
| WO2019175792A1 (en) | Drilling fluid system for controlling loss circulation | |
| US20090062158A1 (en) | Rheology modifying agents and methods of modifying fluid rheology use in hydrocarbon recovery | |
| JPH0430991B2 (ru) | ||
| WO2021209242A1 (en) | Drilling fluid with improved fluid loss and viscosifying properties | |
| US4502965A (en) | Terpolymers for use as high temperature fluid loss additive and rheology stabilizer for high pressure, high temperature oil well drilling fluids | |
| RU2651652C1 (ru) | Катионный буровой раствор для бурения неустойчивых глинистых пород | |
| RU2633468C1 (ru) | Ингибирующий буровой раствор (варианты) | |
| US20110263465A1 (en) | Use Of Vinyl Phosphonic Acid For Producing Biodegradable Mixed Polymers And The Use Thereof For Exploring And Extracting Petroleum And Natural Gas | |
| MX2015002260A (es) | Agentes suspensores de particulas a alta temperatura, termicamente activados, y metodos relacionados a los mismos. | |
| JPH0657245A (ja) | 水性循環掘削流体 | |
| RU2614839C1 (ru) | Катионный буровой раствор с повышенными ингибирующими и крепящими свойствами | |
| RU2681009C1 (ru) | Гидрогельмагниевый буровой раствор | |
| RU2614838C1 (ru) | Катионный буровой раствор |
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 |