RU2680076C2 - Method for obtaining a starch reagent for drilling - Google Patents

Method for obtaining a starch reagent for drilling Download PDF

Info

Publication number
RU2680076C2
RU2680076C2 RU2017125705A RU2017125705A RU2680076C2 RU 2680076 C2 RU2680076 C2 RU 2680076C2 RU 2017125705 A RU2017125705 A RU 2017125705A RU 2017125705 A RU2017125705 A RU 2017125705A RU 2680076 C2 RU2680076 C2 RU 2680076C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
starch
reagent
drilling
obtaining
oil
Prior art date
Application number
RU2017125705A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017125705A3 (en
RU2017125705A (en
Inventor
Олег Георгиевич Лышко
Георгий Николаевич Лышко
Александр Георгиевич Лышко
Евгений Владимирович Гладышев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БурениеСервис"
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 "БурениеСервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БурениеСервис"
Priority to RU2017125705A priority Critical patent/RU2680076C2/en
Publication of RU2017125705A3 publication Critical patent/RU2017125705A3/ru
Publication of RU2017125705A publication Critical patent/RU2017125705A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680076C2 publication Critical patent/RU2680076C2/en

Links

Classifications

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

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)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

FIELD: construction; oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to construction of oil and gas wells, namely to methods for producing reagents for treating drilling fluids. Method for obtaining a starch reagent for drilling is to modify a native starch. In a powdered modified starch, dry oxyethylidenediphosphonic acid (OEDP) and calcined soda are separately introduced and mixed with the following ratio of the mass parts of the ingredients: modified starch – 3,000, OEDF – 1–5, calcined soda – 15–20.EFFECT: technical result of the invention consists in increasing the dissolution rate of a reagent and the rate of flow of a drilling fluid containing the reagent through the grid.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительства скважин на нефть и газ, а именно к способам получения реагентов для обработки буровых растворов с целью регулирования их реологических и фильтрационных свойств.The invention relates to the field of well construction for oil and gas, and in particular to methods for producing reagents for processing drilling fluids in order to control their rheological and filtration properties.

С 1939 г. для обработки буровых растворов применяют крахмал. Крахмал является смесью полисахаридов с общей формулой C6H10O5. Использовали различные виды крахмалов: кукурузный, картофельный, пшеничный, рисовый и другие. Крахмал использовали в виде клейстера, приготовляемого на месте путем смешения и выдерживания некоторое время в водной среде крахмала и щелочи.Since 1939, starch has been used to process drilling fluids. Starch is a mixture of polysaccharides with the general formula C 6 H 10 O 5 . Used various types of starches: corn, potato, wheat, rice and others. Starch was used in the form of a paste, prepared on site by mixing and keeping for some time in an aqueous medium of starch and alkali.

Из-за сложности приготовления на месте и использования для обработки бурового раствора от применения крахмального клейстера отказались [Я.А. Рязанов. Энциклопедия по буровым растворам. - Оренбург: издательство «Летопись», 2005. - 664 с.].Due to the complexity of on-site preparation and the use of drilling fluid for processing the starch paste, they refused to use [Ya.A. Ryazanov. Encyclopedia of drilling fluids. - Orenburg: publishing house "Chronicle", 2005. - 664 p.].

В настоящее время для обработки буровых растворов применяют модифицированные крахмалы (МК). Сырьем для МК служат нативные крахмалы, полученные из зерновых (кукуруза, пшеница, рис и др.) или клубниевых растений (картофель, тапиока и др.). Применяют химические, механические и биологические способы модифицирования крахмалов. МК, произведенные из различного сырья, различных модификаций, предлагаются на рынке под различными торговыми марками.Currently, modified starches (MK) are used to process drilling fluids. The raw materials for MK are native starches obtained from cereals (corn, wheat, rice, etc.) or tubers (potatoes, tapioca, etc.). Chemical, mechanical and biological methods for modifying starches are used. MK, made from various raw materials, various modifications, are offered on the market under various trademarks.

В частности, известен крахмальный реагент для бурения «БурС». Под данной маркой поставляют МК, полученный из амилозно-амилопектинового кукурузного крахмала модифицированного: а) при использовании таких реагентов, как гидроокись натрия и/или алюмокалиевые квасцы, и нагревании и сушки на вальцах. б) на экструдоре или в) смесь МК, полученных тем и другим указанным способом модификации [Крахмальный реагент для бурения «БурС». Лышко Г.Н и др. журнал «Бурение и нефть». 2006. №3, с. 6-7].In particular, the starch reagent for drilling "BurS" is known. Under this brand are supplied MK obtained from modified amylose-amylopectin corn starch: a) using reagents such as sodium hydroxide and / or potassium alum, and heating and drying on rollers. b) on an extruder; or c) a mixture of MK obtained by the indicated modification method [Starch reagent for drilling “BurS”. G. Lyshko et al. Drilling and Oil Magazine. 2006. No. 3, p. 6-7].

Недостатком крахмального реагента для бурения «БурС», получаемого вышеназванными способами, как и других МК, применяемых в качестве реагента для обработки буровых растворов, является их медленное растворение в воде и медленное протекание сквозь сетку с мелкими ячейками безглинистого бурового раствора, содержащего крахмальный реагент. И тот и другой недостатки крахмальных реагентов замедляют технологические процессы приготовления и очистки бурового раствора, что осложняет и удорожает строительство скважин.The disadvantage of the starch reagent for drilling "BurS" obtained by the above methods, as well as other MK used as a reagent for processing drilling fluids, is their slow dissolution in water and slow flow through a grid with small cells of clay-free drilling fluid containing starchy reagent. Both of the disadvantages of starch reagents slow down the technological processes of preparation and purification of the drilling fluid, which complicates and increases the cost of well construction.

Технический результат изобретения заключается в том, что повышается скорость растворения реагента (уменьшается время, затрачиваемое на приготовление раствора реагента, когда реагент используется в виде раствора, значит ускоряются операции по приготовлению и обработке бурового раствора) и скорость протекания бурового раствора, содержащего реагент, сквозь сетку (это способствует предотвращению явления, когда буровой раствор, попавший на сетку вибросита, не успев протечь сквозь нее, стекает в амбар, что приводит к потерям раствора, загрязнению окружающей среды). Тем самым достигается повышение удобства и эффективности применения, без изменения функциональных свойств реагента и бурового раствора им обработанного.The technical result of the invention is that the dissolution rate of the reagent is increased (the time taken to prepare the reagent solution is reduced when the reagent is used in the form of a solution, then the operations for preparing and processing the drilling fluid are accelerated) and the flow rate of the drilling fluid containing the reagent through the grid (this helps to prevent the phenomenon when the drilling fluid, which got on the vibrating screen mesh, before having time to leak through it, drains into the barn, which leads to loss of fluid, Environment neniyu). Thereby, an increase in the convenience and effectiveness of the application is achieved, without changing the functional properties of the reagent and the drilling fluid treated by it.

Технический результат достигается тем, что после модификации нативного крахмала и его сушки желательно перед помолом в него раздельно добавляют сухие оксиэтилидендифосфоновую кислоту ОЭДФ и кальцинированную соду при следующем соотношении их массовых частей:The technical result is achieved by the fact that after the modification of native starch and its drying, it is advisable to separately add dry hydroxyethylidene diphosphonic acid HEDP and soda ash in the following ratio of their mass parts:

крахмальный реагентstarch reagent 30003000 ОЭДФOEDF 1-51-5 кальцинированная содаsoda ash 15-20.15-20.

Для проведения опытов использовали:For the experiments used:

Шесть представителей крахмальных реагентов для бурения (буровые модифицированные крахмалы-МК):Six representatives of starch reagents for drilling (modified drill starches-MK):

1. БурС (кукурузный, желатинизация в растворе алюмокалиевых квасцов, или каустика, сушка на вальцах), ТУ 9187-002-26101282-2006, производства ООО «БурениеСервис».1. BurS (corn, gelatinization in a solution of alum-potassium alum, or caustic, drying on rollers), TU 9187-002-26101282-2006, manufactured by BurenieService LLC.

2. БурС (кукурузный, экструзионный), ТУ 9187-002-26101282-2006, производства ООО «БурениеСервис».2. BurS (corn, extrusion), TU 9187-002-26101282-2006, manufactured by BurenieService LLC.

3. БурС (кукурузный, смесь МК, полученного на вальцах и экструзионным способом в соотношении 1:1), ТУ 9187-002-26101282-2006, производства ООО «БурениеСервис».3. BurS (corn, a mixture of MK obtained on rollers and by extrusion in the ratio 1: 1), TU 9187-002-26101282-2006, manufactured by BurenieService LLC.

4. Реагент крахмальный КМК-БУР (кукурузный, химически модифицированный, карбоксиметилированный, сушка на вальцах), ТУ 2262-016-32957739-2007, производства ОАО «Полицелл».4. KMK-BUR starch reagent (corn, chemically modified, carboxymethylated, roller drying), TU 2262-016-32957739-2007, manufactured by Polycell OJSC.

5. Экструзионный крахмалосодержащий реагент ЭКР (ячменный, модифицирован на экструдоре), ТУ 2483-002-41686452-97, производства ООО «Промсервис».5. Extrusion starch-containing reagent ECR (barley, modified on an extruder), TU 2483-002-41686452-97, manufactured by Promservice LLC.

6. Крахмал «Амилор-Р12» (картофельный, модифицированный), ТУ 9187-105-00334735-06, производства группы компаний «Миррико».6. Amylor-R12 starch (potato, modified), TU 9187-105-00334735-06, produced by the Mirrico group of companies.

Фосфоновый комлексон - оксиэтилидендифосфоновую кислоту ОЭДФ, ТУ2439-363-05763441-2002, производства ОАО «Химпром», г. Новочебоксарск.Phosphonic complexon - hydroxyethylidene diphosphonic acid OEDP, TU2439-363-05763441-2002, manufactured by OJSC Khimprom, Novocheboksarsk.

Кальцинированную соду техническую, ГОСТ 5100-85.Soda ash technical, GOST 5100-85.

Опыты проведены следующим образом.The experiments were carried out as follows.

Образцы крахмальных реагентов делили на 2 части: первую и вторую. Первую часть оставляли без изменений - она служила прототипом. Во вторую часть вводили сухую ОЭДФ и кальцинированную соду в долях соответственно 1-5 ч. и 15-20 ч. на 3000 ч. реагента - таким образом получали реагенты по новому способу. При одинаковых условиях растворяли реагенты в воде при соотношении реагент:вода, равном 1:19, периодически замеряя с помощью вискозиметра ВБР-1 условную вязкость растворов. Фиксировали время полного растворения реагента, то есть то время, за которое раствор достигал максимума условной вязкости. Для сравнения испытывали и растворы реагентов, полученные при растворении реагентов-прототипов в воде, в которой уже были растворены ОЭДФ и кальцинированная сода при сохранении вышеуказанных долей.Samples of starch reagents were divided into 2 parts: the first and second. The first part was left unchanged - it served as a prototype. In the second part, dry HEDP and soda ash were introduced in fractions of 1-5 hours and 15-20 hours, respectively, for 3000 parts of the reagent - thus, the reagents were obtained by the new method. Under the same conditions, the reagents were dissolved in water at a reagent: water ratio of 1:19, periodically measuring the conditional viscosity of the solutions with a VBR-1 viscometer. The time of complete dissolution of the reagent, that is, the time during which the solution reached the maximum conditional viscosity, was fixed. For comparison, we also tested reagent solutions obtained by dissolving prototype reagents in water, in which HEDP and soda ash were already dissolved while maintaining the above shares.

Готовили образцы модельного безглинистого биополимерного бурового раствора следующего состава: биополимер ксантанового типа Сараксан - 0,5%, карбоксиметилцеллюлоза КМЦ - 0.3%, калий хлористый - 4%, карбонатный кольматант - 5%, гидроокись калия - 0.1%, крахмальный реагент - 1%, вода - остальное. Замеряли: время протекания образцов буровых растворов через сетку с плотностью отверстий (ячеек) 200 меш (часто применяемую на виброситах для очистки бурового раствора, сетку при каждом замером применяли новую), условную вязкость, показания ротационного вискозиметра FANN35SA, а также показатель фильтратоотдачи на приборе ВМ-6.Samples of a model clayless biopolymer drilling mud of the following composition were prepared: Saraksan xanthan type biopolymer - 0.5%, CMC carboxymethyl cellulose - 0.3%, potassium chloride - 4%, carbonate colmatant - 5%, potassium hydroxide - 0.1%, starch reagent - 1%, water is the rest. Measured: the time of flowing of the samples of drilling fluids through a mesh with a mesh density (mesh) of 200 mesh (often used on vibrating screens to clean the drilling fluid, a new mesh was used at each measurement), conditional viscosity, readings of a FANN35SA rotational viscometer, and also the filtrate recovery rate on the BM device -6.

Результаты приведены в таблице. Из нее видно, что:The results are shown in the table. It shows that:

а) полученные по новому способу МК растворяются (достигают максимума вязкости раствора) быстрее, чем крахмальные реагенты - прототипы,a) MK obtained by the new method dissolve (reach the maximum viscosity of the solution) faster than starch reagents - prototypes,

б) полученные по новому способу МК практически одинаково в сравнении с прототипами воздействуют на реологические свойства и фильтратоотдачу безглинистого биополимерного бурового раствора, но ускоряют протекание бурового раствора через сетку.b) MK obtained using the new method practically in the same way as compared with the prototypes affects the rheological properties and filtrate recovery of clayless biopolymer drilling mud, but accelerates the flow of the drilling fluid through the grid.

Изменение соотношения массовых частей МК, ОЭДФ и кальцинированной соды с одной стороны ведет к ослаблению получаемых эффектов, с другой стороны без значительного их увеличения (см. табл.) существенно удорожает конечный продукт, поэтому является нецелесообразным.A change in the ratio of the mass parts of MK, OEDP, and soda ash on the one hand leads to a weakening of the effects obtained, on the other hand, without a significant increase (see table), the final product is significantly more expensive, therefore it is not practical.

Положительный технический результат получен для всех испытанных разновидностей (марок) МК.A positive technical result was obtained for all tested varieties (brands) MK.

Предположительно полученные эффекты можно объяснить следующим. Ввод сухих комплексона и соды в сам МК приводит к тому, что при попадании смеси в воду крупицы добавок становятся центрами повышенной концентрации, в которых процессы набухания и растворения полимера ускоряются. Поэтому такой результат не достижим при предварительном растворении комплексона и соды в воде, в которой потом растворяют МК. Микродобавки фосфонового комплексона и кальцинированной соды влияют на структуру воды, ее свойства как растворителя, делая ее более активной. Кроме того, проиходит пассивация поверхности металла комплексоном, молекулы которого за счет хелатных связей с ионами металла нейтрализуют поверхность металла. Последнее не позволяет возникать полимерным адгезионным слоям на поверхности металла. Не происходит уменьшение просвета ячеек сита и не возникает дополнительных препятствий прохождению сквозь них бурового раствора.Presumably the effects obtained can be explained as follows. The introduction of dry complexon and soda into the MK itself leads to the fact that, when the mixture enters the water, the particles of additives become centers of increased concentration, in which the processes of swelling and dissolution of the polymer are accelerated. Therefore, this result is not achievable with the preliminary dissolution of complexon and soda in water, in which MK is then dissolved. Microadditives of phosphonic complexone and soda ash affect the structure of water, its properties as a solvent, making it more active. In addition, the metal surface is passivated by a complexon, whose molecules neutralize the metal surface due to chelate bonds with metal ions. The latter does not allow polymer adhesive layers to arise on the metal surface. There is no decrease in the clearance of the sieve cells and there are no additional obstacles to the passage of the drilling fluid through them.

Изобретение легко реализуемо, дает положительный технико-экономический эффект. Подобное техническое решение авторам не известно.The invention is easily implemented, gives a positive technical and economic effect. A similar technical solution to the authors is not known.

Figure 00000001
Figure 00000001

Примечание: затемненные строки таблицы содержат данные предлагаемого изобретения.Note: the darkened rows of the table contain the data of the invention.

Claims (2)

Способ получения крахмального реагента для бурения, заключающийся в модифицировании нативного крахмала, отличающийся тем, что в полученный порошкообразный модифицированный крахмал раздельно вводят и перемешивают с крахмалом сухие оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ) и кальцинированную соду при следующем соотношении массовых частей ингредиентов:A method of producing a starch reagent for drilling, which consists in modifying native starch, characterized in that dry hydroxyethylidene diphosphonic acid (HEDP) and soda ash are separately introduced and mixed with starch into the obtained powdery modified starch in the following ratio of the mass parts of ingredients: модифицированный крахмалmodified starch 30003000 ОЭДФOEDF 1-51-5 кальцинированная содаsoda ash 15-2015-20
RU2017125705A 2017-07-17 2017-07-17 Method for obtaining a starch reagent for drilling RU2680076C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125705A RU2680076C2 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for obtaining a starch reagent for drilling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125705A RU2680076C2 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for obtaining a starch reagent for drilling

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017125705A3 RU2017125705A3 (en) 2019-01-17
RU2017125705A RU2017125705A (en) 2019-01-17
RU2680076C2 true RU2680076C2 (en) 2019-02-14

Family

ID=65013963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017125705A RU2680076C2 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for obtaining a starch reagent for drilling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680076C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1098951A1 (en) * 1982-08-11 1984-06-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Drilling mud
RU2131969C1 (en) * 1997-06-03 1999-06-20 Лялина Людмила Борисовна Composition for combined treatment of recovered fluids
RU2259470C2 (en) * 2003-04-09 2005-08-27 Открытое акционерное общество "Юганскнефтегаз" Composition for prevention of salt formation during oil production
US9006151B2 (en) * 2011-09-12 2015-04-14 Saudi Arabian Oil Company Water-based drilling fluid composition having a multifunctional mud additive for reducing fluid loss during drilling

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1098951A1 (en) * 1982-08-11 1984-06-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Drilling mud
RU2131969C1 (en) * 1997-06-03 1999-06-20 Лялина Людмила Борисовна Composition for combined treatment of recovered fluids
RU2259470C2 (en) * 2003-04-09 2005-08-27 Открытое акционерное общество "Юганскнефтегаз" Composition for prevention of salt formation during oil production
US9006151B2 (en) * 2011-09-12 2015-04-14 Saudi Arabian Oil Company Water-based drilling fluid composition having a multifunctional mud additive for reducing fluid loss during drilling

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЫШКО Г.Н. и др., Крахмальный реагент для бурения БУРС, Бурение и нефть, 2006, 3, с. 6-7. *
ПАСКАРУ К.Г. и др., Модифицированные крахмалсодержащие продукты для бурения, Достижения науки и техники АПК, 2013, 12, с. 82-84. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017125705A3 (en) 2019-01-17
RU2017125705A (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0884369B1 (en) Well drilling and servicing fluids and methods of increasing the low shear rate viscosity thereof
DE69822089T2 (en) Glycol solution drilling system
AU701406B2 (en) Process and water-base fluid utilizing hydrophobically modified guards as filtrate reducers
US8017560B2 (en) Fast dissolving hydroxyalkyl guar derivatives
EP0673985A1 (en) Methods of reducing fluid loss and polymer concentration of well drilling and servicing fluids
EP2723826A2 (en) Wellbore fluid
CA2134035A1 (en) Compositions including cationic polymers and anionic xanthan gum
Minaev et al. Synthesis of Carboxymethyl Starch for increasing drilling mud quality in drilling oil and gas wells
US20150096808A1 (en) Reusable high performance water based
US20140186626A1 (en) Modified starch, preparation method and use of the same, and drilling fluid
JP4324720B2 (en) Ligand modified products
CA2525990C (en) Method of increasing the low shear rate viscosity of well drilling and servicing fluids containing calcined magnesia bridging solids, the fluids and methods of use
RU2680076C2 (en) Method for obtaining a starch reagent for drilling
Samavati et al. The prospect of utilizing a cassava derivative (fufu) as a fluid loss agent in water based drilling muds
EP1348751B1 (en) Aqueous-based oil well drilling fluids containing high amylose starch polymers
US4031306A (en) Polygalactomannan allyl ether compositions
US7211546B2 (en) Method of increasing the low shear rate viscosity of well drilling and servicing fluids containing calcined magnesia bridging solids, the fluids and methods of use
ITUB20150203A1 (en) INHIBITORS OF SHISTS
CN105452300A (en) Modified starch
US3256115A (en) Microbiologically stable, cold water dispersable gelatinized starchy flour and process for the preparation thereof
DE69909277T2 (en) drilling fluids
US3954628A (en) Preparation of sea water muds useful for earth drilling operations
CN101679844B (en) Stable sodium thiosulfate based fluidized polymer suspensions of hydroxyethyl cellulose for oilfield services
US20050003968A1 (en) Drilling fluids
RU2440398C1 (en) Polymer-clay drilling fluid in permafrost and highly colloidal clay rocks

Legal Events

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

Effective date: 20190718