RU2661172C2 - Drilling mud - Google Patents
Drilling mud Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661172C2 RU2661172C2 RU2015136397A RU2015136397A RU2661172C2 RU 2661172 C2 RU2661172 C2 RU 2661172C2 RU 2015136397 A RU2015136397 A RU 2015136397A RU 2015136397 A RU2015136397 A RU 2015136397A RU 2661172 C2 RU2661172 C2 RU 2661172C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- petro
- drilling
- xanthan
- biopolymer
- drilling fluid
- 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
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/08—Clay-free compositions containing natural organic compounds, e.g. polysaccharides, or derivatives thereof
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)
- Lubricants (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения скважин на нефть и газ, в частности к безглинистым буровым растворам, применяемым для промывки скважин в процессе бурения и вскрытия продуктивного пласта вертикальным, наклонно-направленным или горизонтальным участком ствола.The invention relates to the field of drilling for oil and gas, in particular to clay-free drilling fluids used for flushing wells during drilling and opening a reservoir with a vertical, directional or horizontal section of the barrel.
Известен биополимерный буровой раствор, содержащий, мас. %: ксантановый биополимер Кет-Х - 0,3; модифицированный крахмал Hibtrol LV - 1.0; вода - остальное. (Пеньков А.И. и др. Совершенствование биополимерных систем полианионными стабилизаторами буровых растворов. // Тр. института ОАО НПО "Бурение". - 1998. - с. 293-298).Known biopolymer drilling fluid containing, by weight. %: Ket-X xanthan biopolymer - 0.3; modified starch Hibtrol LV - 1.0; water is the rest. (Penkov A.I. et al. Improvement of biopolymer systems with polyanionic stabilizers of drilling fluids. // Proceedings of the Institute of NPO Burenie. - 1998. - S. 293-298).
Этот малокомпонентный биополимерный раствор, содержащий полианионный понизитель фильтратоотдачи, характеризуется псевдопластичной реологией и низкими фильтрационными свойствами наряду с простотой их регулирования.This small-component biopolymer solution containing a polyanionic filtrate recovery agent is characterized by pseudoplastic rheology and low filtration properties, along with their ease of regulation.
Недостатком этого бурового раствора является сравнительно невысокая ингибирующая и флокулирующая способность, что может приводить к значительному загущению растворов в процессе бурения, сопровождающемуся ростом пластической вязкости и динамического напряжения сдвига, а значит гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе. Кроме того, данный буровой раствор обладает малой устойчивостью к температурному воздействию.The disadvantage of this drilling fluid is its relatively low inhibitory and flocculating ability, which can lead to significant thickening of the fluids during drilling, accompanied by an increase in plastic viscosity and dynamic shear stress, and hence hydraulic resistance in the circulation system. In addition, this drilling fluid has low resistance to temperature effects.
Наиболее близким является буровой раствор, содержащий, мас. %: ксантановый биополимер Родопол 0,5-2, модифицированный крахмал 0,2-2,5, лигносульфонатный реагент 0,2-1,5, карбонат натрия 0-0,4, оксид кальция 0-0,2, оксид магния 0-0,2, хлорид калия 0-5, протеиновый гидролизат 0,1-1, биоцид 0-1, вода остальное (RU 2301822, опубл. 27.06.2007).The closest is a drilling fluid containing, by weight. %: xanthan biopolymer Rodopol 0.5-2, modified starch 0.2-2.5, lignosulfonate reagent 0.2-1.5, sodium carbonate 0-0.4, calcium oxide 0-0.2, magnesium oxide 0 -0.2, potassium chloride 0-5, protein hydrolyzate 0.1-1, biocide 0-1, the rest of the water (RU 2301822, publ. 06.27.2007).
Недостатком этого бурового раствора также является невысокая ингибирующая и флокулирующая способность, что приводит к загущению раствора при бурении, сопровождающемуся ростом пластической вязкости и динамического напряжения сдвига и соответственно гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе.The disadvantage of this drilling fluid is also its low inhibitory and flocculating ability, which leads to a thickening of the drilling fluid, accompanied by an increase in plastic viscosity and dynamic shear stress and, accordingly, hydraulic resistances in the circulation system.
Техническим результатом изобретения является снижение межфазного натяжения на границе фильтрата бурового раствора с пластовым флюидом, снижение фильтрации бурового раствора в продуктивный пласт при повышенной термостойкости раствора.The technical result of the invention is to reduce interfacial tension at the boundary of the drilling fluid filtrate with the formation fluid, reducing the filtration of the drilling fluid into the reservoir with increased heat resistance of the solution.
Указанный технический результат достигается тем, что буровой раствор, включающий воду, ксантановый биополимер, крахмал модифицированный и оксид магния, содержит в качестве ксантанового биополимера ксантановый биополимер Xanthan Petro и дополнительно - реагент Petro Safe и алюмокалиевые квасцы при следующем соотношении компонентов, мас. %:The specified technical result is achieved in that the drilling fluid, including water, xanthan biopolymer, modified starch and magnesium oxide, contains Xanthan Petro xanthan biopolymer as an xanthan biopolymer and, in addition, Petro Safe reagent and alum-potassium alum in the following ratio of components, wt. %:
При необходимости буровой раствор дополнительно содержит по крайней мере один компонент из группы, включающей бактерицид 0,01-0,05 мас. %, мраморную крошку 5-30 мас. % или барит 5-40 мас. %, гидроокись натрия 0,01-0,1 мас. %, полигликоль 1-3 мас. %, смазывающую добавку 0,4-3 мас. %.If necessary, the drilling fluid additionally contains at least one component from the group comprising a bactericide of 0.01-0.05 wt. %, marble chips 5-30 wt. % or barite 5-40 wt. %, sodium hydroxide 0.01-0.1 wt. % polyglycol 1-3 wt. %, lubricating additive of 0.4-3 wt. %
Для приготовления заявленного бурового раствора используют следующие материалы.The following materials are used to prepare the claimed drilling fluid.
Биополимер Xanthan Petro - (ксантановая камедь, ксантановая смола) - биополимер, получаемый в результате ферментативных реакций бактерий Xanthamonis Campestris на растительном крахмале, порошок, хорошо растворим в воде. Выпускается промышленностью по ТУ 2458-007-89593895-2010, представляет собой природный полисахарид, получаемый с помощью ферментации кукурузной пасты культурами Xanthomonas campestris. После завершения брожения в субстанцию добавляется этанол или изопропиловый спирт, что позволяет получить камедь в виде осадка. Для получения товарной формы осадок фильтруют и высушивают. CAS 11138-66-2, номер EC 11138-66-2.Xanthan Petro Biopolymer - (xanthan gum, xanthan gum) - a biopolymer obtained as a result of enzymatic reactions of Xanthamonis Campestris bacteria on plant starch, a powder that is highly soluble in water. Manufactured by industry according to TU 2458-007-89593895-2010, it is a natural polysaccharide obtained by fermenting corn paste with Xanthomonas campestris cultures. After the fermentation is completed, ethanol or isopropyl alcohol is added to the substance, which makes it possible to obtain gum in the form of a precipitate. To obtain a marketable form, the precipitate is filtered and dried. CAS 11138-66-2, EC number 11138-66-2.
Окись магния - магнезит, кристаллический порошок белого или серою цвета, в зависимости от чистоты продукта. Окись магния нерастворима в воде, при этом порошок хорошо впитывает воду. Выпускается промышленностью в виде химически чистого реактива по ГОСТ 4526-75 и в виде технического продукта с разной степенью чистоты по ГОСТ 1216-87.Magnesium oxide - magnesite, a crystalline powder of white or gray color, depending on the purity of the product. Magnesium oxide is insoluble in water, while the powder absorbs water well. It is produced by industry in the form of a chemically pure reagent according to GOST 4526-75 and in the form of a technical product with a different degree of purity according to GOST 1216-87.
Реагент Petro Safe - жидкий гидрофобизатор, выпускаемый по ТУ 2458-002-89593895-2014 ООО «ПетроИнжиниринг» и представляющий собой смесь натрия пальмитиновокислого CAS №408-35-5 EC №206-988-1 (20% мас.), полиалкилглюкозида C8-C16CAS №141464-42-8 (20% мас.), масла растительного рапсового (50% мас.), полиалкилглюкозида С10-С16 (лаурил глюкозида), CAS №110615-47-9 (10% мас.).Petro Safe reagent is a liquid hydrophobizing agent manufactured in accordance with TU 2458-002-89593895-2014 Petroengineering LLC and is a mixture of sodium palmitic acid CAS No. 408-35-5 EC No. 206-988-1 (20% by weight), polyalkyl glucoside C8 -C16CAS No. 141464-42-8 (20% wt.), Rapeseed oil (50% wt.), Polyalkylglucoside C10-C16 (lauryl glucoside), CAS No. 110615-47-9 (10% wt.).
Крахмал модифицированный для буровых растворов, представляющий собой карбоксиметилированный крахмал, получаемый химической обработкой картофельного крахмала, CAS 9057-06-1, возможно также использование любых других видов модифицированных крахмалов, применяемых для буровых растворов.Modified starch for drilling fluids, which is a carboxymethylated starch obtained by chemical treatment of potato starch, CAS 9057-06-1, it is also possible to use any other types of modified starches used for drilling fluids.
Алюмокалиевые квасцы - порошок в качестве сшивающей и ингибирующей добавки.Potassium alum is a powder as a crosslinking and inhibitory additive.
Гидроксид натрия используется в количестве 0,01-0,1% мас. для обеспечения pH бурового раствора в диапазоне 10-10,5.Sodium hydroxide is used in an amount of 0.01-0.1% wt. to ensure the pH of the drilling fluid in the range of 10-10.5.
Полигликоли (смеси гликолей ди-. три-, тетра-этиленгликоля, моноэтиловых эфиров указанных гликолей и смол) производятся промышленностью и доступны на рынке. Например, «Полигликоль» по ТУ 2422-057-52470175-2005, «POLYGLYCOL Р-400 E» CAS №25322-69-4, «RICHMOLE Component 100» по ТУ 2458-065-18947160-2008 и др. Ингибирующее действие полигликолей заключается в адсорбции на частицах глины и закупоривании пор и трещин. Полигликоли отличаются хорошей смазывающей способностью, низкой токсичностью, не оказывает заметного влияния на реологические свойства буровых растворов при низкой температуре. Полигликоли обладают свойством формировать гелевые структуры в водных растворах при определенной повышенной температуре, что повышает ингибирующее действие растворов и приводит к снижению фильтрации растворов в пористой среде. Для перечисленных выше марок температура гелирования составляет 80-95°C. По специальному заказу производители полигликолей способны поставлять продукт с заданной температурой гелирования. Включение полигликолей в состав заявленного бурового раствора определяется: 1) наличием активных глинистых минералов в разрезе скважины, 2) требованиями Проекта на скважину о необходимости применения ингибированного бурового раствора. Использование конкретной марки полигликолей определяется по фактической пластовой температуре. Так, например, для месторождений Западной Сибири средняя пластовая температура продуктивных пластов составляет 90-100°C, поэтому на этих объектах могут быть использованы стандартные марки полигликолей с температурой гелирования 80-95°C. Содержание полигликолей в буровом растворе варьируется в пределах 1-3% мас.Polyglycols (mixtures of glycols of di-, tri-, tetra-ethylene glycol, monoethyl ethers of these glycols and resins) are produced by industry and are available on the market. For example, Polyglycol according to TU 2422-057-52470175-2005, POLYGLYCOL P-400 E CAS No. 25322-69-4, RICHMOLE Component 100 according to TU 2458-065-18947160-2008, etc. The inhibitory effect of polyglycols consists in adsorption on clay particles and clogging of pores and cracks. Polyglycols are characterized by good lubricity, low toxicity, and have no significant effect on the rheological properties of drilling fluids at low temperatures. Polyglycols have the ability to form gel structures in aqueous solutions at a certain elevated temperature, which increases the inhibitory effect of solutions and reduces the filtration of solutions in a porous medium. For the grades listed above, the gelation temperature is 80-95 ° C. By special order, manufacturers of polyglycols are able to supply a product with a given gelation temperature. The inclusion of polyglycols in the composition of the claimed drilling fluid is determined by: 1) the presence of active clay minerals in the section of the well, 2) the requirements of the Project for the well on the need to use an inhibited drilling fluid. The use of a particular brand of polyglycols is determined by the actual reservoir temperature. So, for example, for deposits in Western Siberia, the average reservoir temperature of productive formations is 90-100 ° C, therefore, standard grades of polyglycols with a gelation temperature of 80-95 ° C can be used at these facilities. The content of polyglycols in the drilling fluid varies from 1-3% wt.
Смазочные добавки используются для снижения коэффициента трения бурильной колонны о стенки скважины в среде бурового раствора. В указанном буровом растворе могут применяться любые смазочные добавки для буровых растворов, совместимые с другими компонентами раствора. Например, могут использоваться промышленно производимые добавки «Petro Lube» марок «R», «S», «Есо», «Extra» по ТУ 2458-009-89593895-2013, «ЛУБ БКЕ» по ТУ 2458-001-89593895-2009 и др. Концентрация смазочной добавки в буровом растворе определяется производителем, заказчиком, проектной организацией или по результатам измерений коэффициента трения приготовленного бурового раствора в промысловых условиях. Содержание смазочной добавки в указанном буровом растворе варьируется в пределах 0,4-3% мас.Lubricating additives are used to reduce the coefficient of friction of the drill string against the borehole wall in the drilling fluid. In the specified drilling fluid, any lubricant additives for drilling fluids compatible with other components of the fluid may be used. For example, industrially produced additives "Petro Lube" of the brands "R", "S", "Eco", "Extra" according to TU 2458-009-89593895-2013, "LUB BKE" according to TU 2458-001-89593895-2009 can be used etc. The concentration of a lubricant in a drilling fluid is determined by the manufacturer, customer, design organization, or by measuring the friction coefficient of the prepared drilling fluid in field conditions. The content of the lubricant in the specified drilling fluid varies between 0.4-3% wt.
Кольматирующая и утяжеляющая добавка - мраморная крошка, барит.Collimating and weighting additive - marble chips, barite.
Мраморная крошка (КМ) используется в виде композиции различных марок по гранулометрическому составу (марки с максимальным размером частиц 2, 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 200 мкм и другие доступные на рынке). Общее содержание мраморной крошки в буровом растворе варьируется в пределах 5-30% мас. и определяется по [2] на основании данных о максимальном прогнозируемом пластовом давлении с учетом требований Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности. Доля каждой марки мраморной крошки в композиции выбирается из указанных пределов согласно расчетом плотной упаковки частиц [1] на основании данных о размерах поровых каналов в проницаемых пластах конкретного геологического разреза. Например, для проницаемого пласта с размером поровых каналов 60 мкм по [1] необходимо использовать следующую композицию мраморной крошки: марка КМ-2 - 34% от общего содержания мраморной крошки, марка КМ-10 - 14% от общего содержания мраморной крошки и марка КМ-40 - 52% от общего содержания мраморной крошки.Marble chips (KM) are used in the form of a composition of various grades according to particle size distribution (grades with a maximum particle size of 2, 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 200 microns and others available on the market). The total content of marble chips in the drilling fluid varies between 5-30% wt. and is determined by [2] on the basis of data on the maximum predicted reservoir pressure, taking into account the requirements of the Safety Rules in the oil and gas industry. The share of each brand of marble chips in the composition is selected from the specified limits according to the calculation of the dense packing of particles [1] based on data on the size of pore channels in the permeable layers of a particular geological section. For example, for a permeable formation with a pore channel size of 60 μm according to [1], it is necessary to use the following composition of marble chips: grade KM-2 - 34% of the total content of marble chips, grade KM-10 - 14% of the total content of marble chips and grade KM -40 - 52% of the total content of marble chips.
Барит используется в основном в качестве утяжелителя. Общее содержание барита в буровом растворе варьируется в пределах 5-40% мас. Конкретная концентрация барита также определяется расчетным путем [2] на основании данных о максимальном прогнозируемом пластовом давлении с учетом требований Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности. Размер частиц барита в порошках широко распространенных марок КБ-3 и КБ-5 составляет 2-70 мкм.Barite is used mainly as a weighting agent. The total content of barite in the drilling fluid varies between 5-40% wt. The specific concentration of barite is also determined by calculation [2] on the basis of data on the maximum predicted reservoir pressure, taking into account the requirements of the Safety Rules in the oil and gas industry. The particle size of barite in powders of widely used grades KB-3 and KB-5 is 2-70 microns.
В качестве бактерицида используются любые доступные на рынке марки, предназначенные для предотвращения биологической деструкции полисахаридных буровых растворов, например, «Petro Cide» по ТУ 2458-005-89593895-2010, «ATREN Bio» марки А по ТУ 2458-011-82330939-2009 и другие. Содержание бактерицида в буровом растворе определяется рекомендациями производителя и, как правило, составляет 0,01-0,05% мас.As a bactericide, any brand available on the market is used to prevent the biological degradation of polysaccharide drilling fluids, for example, Petro Cide according to TU 2458-005-89593895-2010, ATREN Bio grade A according to TU 2458-011-82330939-2009 and others. The content of bactericide in the drilling fluid is determined by the manufacturer's recommendations and, as a rule, is 0.01-0.05% wt.
Примеры приготовления предлагаемого бурового раствораExamples of the preparation of the proposed drilling fluid
Пример 1Example 1
Для приготовления брали, мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,4, модифицированный крахмал - 2,5, окись магния - 0,5, реагент Petro Safe - 0,06, алюмокалиевые квасцы - 0,7, вода - 95,84. Все ингредиенты перемешивали и получали предлагаемый буровой раствор.For cooking took, wt. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.4, modified starch - 2.5, magnesium oxide - 0.5, Petro Safe reagent - 0.06, potassium alum - 0.7, water - 95.84. All ingredients were mixed and received the proposed drilling fluid.
Пример 2Example 2
Для приготовления брали, мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,2, реагент Petro Safe - 0,03, алюмокалиевые квасцы - 0,05, вода - 97,92. Все ингредиенты перемешивали и получали предлагаемый буровой раствор.For cooking took, wt. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.2, Petro Safe reagent - 0.03, potassium alum - 0.05, water - 97.92. All ingredients were mixed and received the proposed drilling fluid.
Аналогичным образом готовили другие составы с дополнительными добавками:Other formulations with additional additives were similarly prepared:
Пример 3Example 3
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,45, модифицированный крахмал - 2,0, окись магния - 0,3, реагент Petro Safe - 0,04, биоцид - «Petro Cide» - 0,03, алюмокалиевые квасцы - 0,03, вода - 97,45.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.45, modified starch - 2.0, magnesium oxide - 0.3, reagent Petro Safe - 0.04, biocide - "Petro Cide" - 0.03, potassium alum - 0.03, water - 97.45.
Пример 4Example 4
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,95, мраморная крошка (композит) - 25, вода - 71,80.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.95, marble chips (composite) - 25, water - 71 , 80.
Пример 5Example 5
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,95, барит - 25, вода - 71,80.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.95, barite - 25, water - 71.80.
Пример 6Example 6
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,95, гидроксид натрия - 0,05, вода 96,75.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.95, sodium hydroxide - 0.05, water 96.75 .
Пример 7Example 7
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,95, полигликоль - 2,0, вода - 94,8.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.95, polyglycol - 2.0, water - 94.8 .
Пример 8Example 8
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,95, смазочная добавка - «PetroLube» марки «R» - 2, вода - 94,8.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.95, lubricant additive - “PetroLube” brand “R” - 2, water - 94.8.
Пример 9Example 9
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,7, барит - 5, полигликоль - 2, вода - 90,05.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.7, barite - 5, polyglycol - 2, water - 90 , 05.
Пример 10Example 10
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,9, мраморная крошка - 5, биоцид - «PetroCide» - 0,05, вода - 91,8.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.9, marble chips - 5, biocide - “PetroCide” - 0.05, water - 91.8.
Пример 11Example 11
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,9, барит - 10, биоцид - «Petro Cide» - 0,01, гидроксид натрия - 0,02, вода - 86,82.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.9, barite - 10, biocide - “Petro Cide” - 0.01, sodium hydroxide 0.02, water 86.82.
Пример 12Example 12
Мас. %: биополимер Xanthan Petro - 0,3, модифицированный крахмал - 1,5, окись магния - 0,4, реагент Petro Safe - 0,05, алюмокалиевые квасцы - 0,9, мраморная крошка - 10, биоцид - «Petro Cide» - 0,02, гидроксид натрия - 0,01, смазочная добавка «Petro Lube» марки «R» - 0,5, вода - 86,32.Mas. %: Xanthan Petro biopolymer - 0.3, modified starch - 1.5, magnesium oxide - 0.4, Petro Safe reagent - 0.05, potassium alum - 0.9, marble chips - 10, biocide - “Petro Cide” - 0.02, sodium hydroxide - 0.01, the lubricant additive "Petro Lube" of the brand "R" - 0.5, water - 86.32.
Результаты испытанийTest results
В ходе лабораторных исследований определялись следующие свойства предлагаемых буровых растворов: условная вязкость (УВ, с), фильтратоотдача при перепаде давления 0,7 МПа (Ф, см3/30 мин), межфазное натяжение фильтрата бурового раствора на границе с керосином (σ, мДж/м2), динамическое напряжение сдвига (τ0, дПа), пластическая вязкость (ηпл, мПа⋅с), статическое напряжение сдвига за 10 с и 10 мин (θ, дПа), pH среды. Реологические показатели буровых растворов определялись методом наименьших квадратов с использованием реологических модели Шведова-Бингама. Кроме того, определялись зависимости межфазного натяжения фильтрата бурового раствора на границе с моделью пластовой нефти - керосином.In laboratory studies suggested the following properties were determined muds: relative viscosity (HC, s), filtratootdacha at a pressure drop of 0.7 MPa (F, cm3 / 30 min), the interfacial tension of the mud filtrate at the boundary with kerosene (σ, mJ / m 2 ), dynamic shear stress (τ 0 , dPa), plastic viscosity (η PL , mPa⋅s), static shear stress for 10 s and 10 min (θ, dPa), pH of the medium. Rheological parameters of drilling fluids were determined by the least squares method using the Shvedov-Bingham rheological model. In addition, the dependences of the interfacial tension of the drilling fluid filtrate at the interface with the reservoir oil model, kerosene, were determined.
Данные о покомпонентном составе бурового раствора, составе природных загрязнителей и показатели по свойствам приведены в таблице. Во втором разделе таблицы приведены параметры предлагаемого бурого раствора по примеру №10, загрязненного модельным составом выбуренной горной породы и выдержанного во вращающихся автоклавах при температуре +49°C в течение 16 ч до проведения измерения.Data on the component composition of the drilling fluid, the composition of natural pollutants and performance indicators are given in the table. The second section of the table shows the parameters of the proposed brown mud according to example No. 10, contaminated with a model composition of drilled rock and aged in rotating autoclaves at a temperature of + 49 ° C for 16 hours before the measurement.
Данные, приведенные в таблице, показывают, что предлагаемый безглинистый биополимерный буровой раствор имеет низкую вязкость. Раствор имеет низкую фильтратоотдачу, снизившуюся после термостатирования с 3,9 до 3,3 см3. Низкие величины динамического напряжения сдвига и пластической вязкости, а также условной вязкости будут способствовать снижению гидравлических потерь в циркуляционной системе, а также гидравлических потерь в прискважинной зоне продуктивного пласта при вызове притока. Испытания бурового раствора, загрязненного выбуренной породой, показывают стойкость параметров предлагаемого бурового раствора к загрязнению при технологической температуре. Как видно из таблицы, показатель pH раствора практически не изменился, фильтрационная корка имеет ту же толщину, реологические параметры загрязненного раствора выросли несущественно, соотношение реологических параметров осталось практически неизменным (отношение τ0 к ηпл изменилось с 6,71 до 6,72). Таким образом, показана термическая стойкость бурового раствора, стойкость параметров к загрязнению выбуренной породой, низкие значения фильтрации - по сравнению с прототипом.The data shown in the table show that the proposed clayless biopolymer drilling fluid has a low viscosity. The solution has a low filtrate recovery, decreased after temperature control from 3.9 to 3.3 cm 3 . Low values of dynamic shear stress and plastic viscosity, as well as conditional viscosity, will help to reduce hydraulic losses in the circulation system, as well as hydraulic losses in the near-well zone of the reservoir when the inflow is caused. Tests of drilling mud contaminated with cuttings show the resistance of the parameters of the proposed drilling fluid to pollution at a process temperature. As can be seen from the table, the pH of the solution remained almost unchanged, the filter cake has the same thickness, the rheological parameters of the contaminated solution did not increase significantly, the ratio of rheological parameters remained almost unchanged (the ratio of τ 0 to η PL changed from 6.71 to 6.72). Thus, the thermal stability of the drilling fluid, the resistance of the parameters to contamination with drill cuttings, low filtration values - in comparison with the prototype.
Кроме того, для подтверждения низких фильтрационных характеристик предлагаемого бурового раствора были проведены фильтрационные исследования раствора на натурном керне песчаника пласта ЮВ-1 юрской свиты месторождения Западной Сибири. В результате исследований показано, что глубина проникновения бурового раствора в керн проницаемостью 40 мД при перепаде давления 6,8 МПа и полной остановке фильтрации за 95 мин составила 2,6 см, что говорит о практически полном отсутствии воздействия бурового раствора на проницаемость прискважинной зоны продуктивного пласта. Фильтрационные исследования вызова притока на том же образце керна показали, что давление отрыва корки предлагаемого бурового раствора от торцевой поверхности керна достаточно низкое (0,32 МПа) - существенно ниже применяемых на практике депрессий при вызове притока (до 3-5 МПа), что говорит о низкой адгезии фильтрационной корки к породе. Таким образом, по результатам фильтрационных испытаний показано, что предлагаемый буровой раствор имеет низкую фильтрацию в продуктивный пласт, затухающую до нуля со временем, а также формирует легко удаляемую фильтрационную корку.In addition, to confirm the low filtration characteristics of the proposed drilling mud, filtration studies of the mud were carried out on a natural core of sandstone of the YuV-1 formation of the Jurassic Formation of the West Siberian field. As a result of the studies, it was shown that the depth of penetration of the drilling fluid into the core with a permeability of 40 mD at a pressure drop of 6.8 MPa and a complete stop of filtration in 95 min was 2.6 cm, which indicates the almost complete absence of the effect of the drilling fluid on the permeability of the borehole zone of the reservoir . Filtration studies of the inflow call on the same core sample showed that the peel pressure of the proposed drilling fluid from the end surface of the core is quite low (0.32 MPa) - significantly lower than the depressions used in practice when the inflow is called (up to 3-5 MPa), which says low adhesion of the filter cake to the rock. Thus, according to the results of filtration tests, it is shown that the proposed drilling fluid has a low filtration into the reservoir, decaying to zero with time, and also forms an easily removable filter cake.
Источники информацииInformation sources
1. Мясников Я.В., Гаджиев С.Г., Ионенко А.В., Евдокимов И.Н., Лосев А.П., Кронин A.M. Программа MarCS Engineer для расчета плотной упаковки частиц утяжелителей буровых растворов // Бурение и нефть. 2014. №5. С. 35-37.1. Myasnikov Y. V., Gadzhiev S. G., Ionenko A. V., Evdokimov I. N., Losev A. P., Cronin A. M. MarCS Engineer program for calculating the tight packing of particles of drilling fluid weighting agents // Drilling and Oil. 2014. No5. S. 35-37.
2. Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. - Оренбург: Летопись, 2005. С. 203.2. Ryazanov Y.A. Encyclopedia of drilling fluids. - Orenburg: Chronicle, 2005.S. 203.
3. РД 39-00147001-773-2004. Методика контроля параметров буровых растворов. - Краснодар: ОАО НПО «Бурение», 2004. - 137 с.3. RD 39-00147001-773-2004. Technique for monitoring the parameters of drilling fluids. - Krasnodar: OAO NPO Burenie, 2004. - 137 p.
4. СТ РК ISO 10414-1-2012. Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть 1. Растворы на водной основе. - Астана: Госстандарт Республики Казахстан. 2012. - 98 с.4. ST RK ISO 10414-1-2012. Oil and gas industry. Field tests of drilling fluids. Part 1. Water-based solutions. - Astana: Gosstandart of the Republic of Kazakhstan. 2012 .-- 98 s.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136397A RU2661172C2 (en) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | Drilling mud |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136397A RU2661172C2 (en) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | Drilling mud |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015136397A RU2015136397A (en) | 2017-03-07 |
RU2661172C2 true RU2661172C2 (en) | 2018-07-12 |
Family
ID=58454058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015136397A RU2661172C2 (en) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | Drilling mud |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2661172C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2695201C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Drill mud for primary opening of productive formation |
RU2744325C1 (en) * | 2020-03-10 | 2021-03-05 | Александр Яковлевич Соркин | Method for impact on bedding with inhomogeneous collectors |
RU2772412C1 (en) * | 2021-06-28 | 2022-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Biopolymer drilling mud |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111019615A (en) * | 2019-11-22 | 2020-04-17 | 中国地质大学(武汉) | Non-excavation slurry system suitable for gravel-gravel stratum and preparation method |
CN111548775B (en) * | 2020-05-27 | 2023-04-11 | 河南省恒信阳光实业有限公司 | Mixed slurry treating agent and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098700A (en) * | 1974-05-24 | 1978-07-04 | Chemical Additives Company | Clay-free, thixotropic wellbore fluid |
RU2168531C1 (en) * | 1999-11-09 | 2001-06-10 | Пеньков Александр Иванович | Clay-free drilling fluid for exposing productive formations |
RU2215016C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Process fluid for boring, completion and major repairs of oil and gas wells under abnormally high formation pressure and elevated temperature conditions |
RU2301822C2 (en) * | 2005-04-19 | 2007-06-27 | Николай Глебович Усанов | Drilling fluid |
RU2309970C1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" | Low-density drilling mud (versions) |
-
2015
- 2015-08-28 RU RU2015136397A patent/RU2661172C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098700A (en) * | 1974-05-24 | 1978-07-04 | Chemical Additives Company | Clay-free, thixotropic wellbore fluid |
RU2168531C1 (en) * | 1999-11-09 | 2001-06-10 | Пеньков Александр Иванович | Clay-free drilling fluid for exposing productive formations |
RU2215016C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Process fluid for boring, completion and major repairs of oil and gas wells under abnormally high formation pressure and elevated temperature conditions |
RU2301822C2 (en) * | 2005-04-19 | 2007-06-27 | Николай Глебович Усанов | Drilling fluid |
RU2309970C1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" | Low-density drilling mud (versions) |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КИСТЕР Э. Г. Химическая обработка буровых растворов, Москва, "Недра", 1972, с. 172-180, 186. ПАУС К. Ф. Буровые растворы, Москва, "Недра", 1973, с. 92-95, 143, 144. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2695201C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Drill mud for primary opening of productive formation |
RU2744325C1 (en) * | 2020-03-10 | 2021-03-05 | Александр Яковлевич Соркин | Method for impact on bedding with inhomogeneous collectors |
RU2772412C1 (en) * | 2021-06-28 | 2022-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Biopolymer drilling mud |
RU2777003C1 (en) * | 2021-10-29 | 2022-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь" (ООО "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь") | Highly inhibition drilling fluid |
RU2804720C1 (en) * | 2022-11-03 | 2023-10-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Biopolymer drilling fluid |
RU2806691C1 (en) * | 2023-02-09 | 2023-11-03 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Drilling fluid |
RU2806712C1 (en) * | 2023-02-09 | 2023-11-03 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Polymer-stabilized microdispersed drilling composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015136397A (en) | 2017-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10563110B2 (en) | Methods of using drilling fluid compositions with enhanced rheology | |
RU2661172C2 (en) | Drilling mud | |
CN107801398B (en) | Date seed powder as fluid loss additive for drilling fluids | |
EP1957601B1 (en) | Solvent free fluidized polymer suspensions for oilfield servicing fluids | |
CA2677550C (en) | Water-based drilling fluid | |
US20030139297A1 (en) | Surfactant-polymer composition for substantially solid-free water based drilling, drill-in, and completion fluids | |
US20070056731A1 (en) | Method for reducing density of a system fluid and for performing drilling operations using a reduced density system fluid comprising aerogel | |
US3046221A (en) | Thermally stable attapulgite-base drilling mud | |
CN105331338A (en) | Anti-leakage high-performance water-based drilling fluid and preparation method thereof | |
RU2501828C1 (en) | Alcohol drilling fluid | |
US7829506B1 (en) | Clay stabilizing aqueous drilling fluids | |
RU2655276C1 (en) | Weighted mineralized clayless drilling mud | |
DE60212975T2 (en) | THERMALLY STABLE SOURCE LIQUID HIGH DENSITY | |
WO1988002434A1 (en) | Viscosifiers for brines utilizing hydrophilic polymer-mineral oil systems | |
RU2266312C1 (en) | Polymeric drilling fluid for exposing production formations | |
CN106398667A (en) | Water-base drilling fluid for hard brittle mud shale, and preparation method thereof | |
EP2121868B1 (en) | Stable sodium thiosulfate based fluidized polymer suspensions of hydroxyethyl cellulose for oilfield services | |
CA2562651C (en) | Canola meal drilling fluid additive | |
US10400153B2 (en) | Drilling fluid for use in horizontal directional drilling operations | |
EP1814961B1 (en) | Environmentally friendly water based mud deflocculant/thinner | |
RU2327726C2 (en) | Thin clay drilling mud | |
GB2032982A (en) | Drilling fluids | |
RU2318855C2 (en) | Clayless drilling mud | |
Igwilo et al. | Evaluation of Pleurotus as Fluid Loss Control Agent in Synthetic Base Mud for Oil and Gas Drilling Operations | |
RU2711222C1 (en) | Heat-resistant biopolymer drilling mud |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HC9A | Changing information about author(s) | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190829 |