SU1049515A1

SU1049515A1 - Безглинистый буровой раствор

Info

Publication number: SU1049515A1
Application number: SU813365630A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Васильченко; Павел Григорьевич Кулагин
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт природных газов
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1983-10-23

Abstract

i: БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР , содержащий полимерный флокул нт общего действи , углеводородную фазу и неорганические водораствариЛые добавки , отличающийс тем, что, с целью улучшени его качества путем снижени показател фильтрации и повьлиени структурно-механических свойств, раствор дополнительно содержит органическую коллоидную фазу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Полимерный.флокул нт общего действи 0,1 - 1,0; , Органическа коллоид- на фаза2,5 - 25,0 Углеводородна фаза 2,0 - 40,0 Водорастврримые неорганические добавки 3,0 - 35,0 Вода . 29,5-70,5 2.Раствор по П.1, отличающийс тем, что S -качестве полимерного флокул нта он содержит полиакриламид и/или, полиэтиленоксид. 3.Раствор по П.1, о т л и ч а юш и и с тем. что в качестве органической коллоидной фазы хэн содержит соли лигносульфоновых или гуминовых кислот или смесь окисленного петролатума с дизельным топлнвс ш в соотношении 1:1 (реагент СМАД-1), или высоко-д окисленный битум, или их- смеси. 4.Раствор по П.1, отличающийс тем, что в качестве углеводородной Фазы он содержит нефть ил Т дизельное топливо. 5.Раствор по П.1. отлич ающ и и с тем, что в качестве неорганических водораствори1«ых добавок он содержит хлорид натри или кали , или хлорид кальци , или хлорид маг4;: ни , или алюминат натри , или силикат натри , или окись кальци , или окись СО СЛ магни , или гидроокись натри , или кали , или их смеси.

Description

Изобретение относитс к бурению нефт ных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, используе мым дл промывки скважин. Известны безглинистые буровые, растворы, содержащие гидролизЬванный полиакриламид и воду, которые обеспечивают высокие скорости бурени и удовлетво эительную устойчивость стенок ствола скважины С J СЗ. Недостатками этих растворов вл ютс высокие показатели фильтрации, низка в зкость и отсутствие тиксотропных свойств. Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс безгли нистый буровой раствор, содержащий, мае,%:полиакоиламид (ПАА f0,005-1,0} инертные неорганические твердые частицы 0-1,0; эмульгатор 0,005-0,1; углеводороды 0,5-4,0; неорганические вод-орастворимые добавки - до насыщени водной среды. Полиакриламид используют в виде водных растворов от 0,01 до 1%-ной концентрации. В качестве инертных твердых частиц используют мел, фосфат кальци , тальк. В качестве эмул гатора примен ют мыла щелочных металлов сульфокислот, жирных кислот фракции С - . Водооаствооимые неотзганические добавки выбирают из о да Фосфатов, нитсатов. карбонатов, сульфатов и ацетатов щелочных металлов. Применение, данного бурового раствора обеспечивает повышение скорости бурени и проходки на долото на 30% С4. Недостатками известного раствора вл ютс большой показатель фильтрации и невозможность регулировать реологические и тиксотропные свойства вследствие отсутстви коллоидных частиц . Целью изобретени вл етс улучшение качества безглинистого бурового раствора за счет снижени показател фильтрации и повьагени структурно-механических свойств. Поставленна цель, достигаетс тем, что безглинистый буровой раствор, содержащий полимерный флокул нт общего действи , углеводородную фазу и неорганические водорастворимые добавки, содержит органическую коллоидную фазу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Компоненты

2,5 2,5

18 15 40 10 2

20

22 13 22

35

1,0

20 10 20

10 3

10

Полимерный флокул нт общего действи 0,1 - 1,0 Органическа коллоидна фаза2,5-25,0 Углеводородна фаза 2,0 - 40,0 Водорастворимые не- . органические добавки 3,0 - 35,0 Вода 29,5-70,5 В качестве полимерного флокул нта раствор содержит полиакриламид (ПАА) и/или полиэтиленоксид.

р качестве органической коллоидной фазы раствор содержит соли лигносульфоновых или гуминовых кислот, или смесь окисленного петролатума с дизельным трпливом в соотношении i 1:1 (реагент СМАД-1), или высоко-; окисленный битум, или их смеси.

В качестве углеводородной фазы раствор содержит нефть или дизельное топливо.

В качестве неорганических водорастворимых добавок раствор содержит хлорид натри лли кали , или хлорид кальци , или хлорид магни , или алюминат натри , или силикат натри , или окись кальци , или окись магни , или гидроокись натри или кали , или их смеси.

В глинистых растворах коллоидна фаза образована неорганическими частицами глины. При наличии в составе бурового раствора флокул нта образую . щиес флокулы глинистых частиц оседают вследствие разницы между Плотност ми воды и глинистых частиц. Органические частицы в присутствии флокул нтов также образуют флокулы, которые, однако, не оседают, так как плотность органического вещества i мало отличаетс от плотностиводы.

Получение беэглинистого бурового раствора заключаетс в переводе водорастворимых органических веществ путем высаливани в ограниченно растворимое или нерастворимое состо ние и распределении , путем перемешивани нераствориг 1х в Бодё органических соединений

(СМАД-1, ВОБ с последующим пространственным сшиванием образовавшейс коллоидной органической фазы полимерным флокул нтом.

В табл. 1 приведены состав и рвойства буЕЮвого безглинистого раствора при различных концентраци х компонен тов.

1 а б л и ц а 1

Kof/поненты

Все составы имеют показатель фильтрации от О до 8,5 см за 30 мин. Повышение в зкости и с груктурно-ме- 45 ханических свойств раствора осуществл етс добавлением УЩР, СМАД-1 или ЕЮВ. Вегулирование плотности производитс водорастворимыми неорганическими сол ми щелочных и щелочноземель-50 ных металлов в пределах р 1020 1370 кг/м.

В диапазоне рН 1-7 в качестве полимерного флокул нта можно использовать как ПАА, так ПЭО .или их смесь.

При рН 7 полиакриламид использовать нельз , так как он в щелочной среде гидролизуетс и тер ет флокулирук цйе свойства и стойкость к действий ионов щелочноземельных маталлов. При рН 7 необходимо использовать ПЭО. Пределы концентраций полимерных флокул; нтов установлены от О , 1 до ( 1,0% с учетом пропорции с количеством органической коллоидной Фазы и

сохранени избытка полимера дл флокул ции выбуренной породы.

Из табл. 1 видно, что максимальнов содержание органической коллоидной фазы составл ет: 25%, при которой достигаетс наиболее иизкое значение показател фильтрации, удовлетвори-:тельные в зкость и статическое цапр жение сдвига. Дальнейшее увеличение концентрации органической коллоидной фазы экономически нецелесообразно . Удовлетворительное значение

Продолжение табл. 1

показател фильтрации достигаетс уже при концентрации органической коллоидной фазы 2,5%.

Содержание углеводородов в растворе определ етс требуемой плотностью и необходимь ш смазывающими свойствами.

В табл. 2 приведены составы предлагаемого бурового раствора и известного дл определени параметров с целью их сопоставлени .

Углеводородна фаза

Неорганические водорастворимые добавки

Органическа коллоидна фаза

Эмульгатор

-Предлагаеколй безглинистый буровой раствор имеет параметЕ«л: ф 5 смЗ/ЗОмин; Т 35 cj СНС / « 5/11 дПа, Параметры известного бурового безглинистого раствора: см/ЗО мин; с; дПа. .

Проведенные испытани показываютj что предлагаемый буровой безглинистый раствор в отличие от известного обладает необходимыми технологичесйими характеристиками -. показателем фильтрации, в зкостью и статическим напр жением сдвига и может исполь- : дойатьс при бурении неустойчивых 1 линистых отложений и проницаемых пластов.

Все компоненты бурового раствора, кроме ПАА и ПЭО, вл ютс недорогими и недефицитными, широко используемыми при бурении скважин. ПолиДизельное топливо 4

10

КССБ 15

Сульфоиол 0,05

мерный флокул нт ПАА. производитс в гелеобразном виде и в виде гранул. Полиэтиленоксид производитс в виде порошка.

Предлагаемый буровой раствор можно примен ть при бурении газоносных горизонтов с аномально низким пластовым давлением, что позволит сниз ть плотность раствора на 200 кг/м уменьшить содержание . твердой фазы иза счет этого повысить скорость бурени на 35-40%. При бурении в интервале 3030-3950 м уменьшение времени строительства скважины составл ет 20-25 дней. Экономи от сокращени времени строительства эксплуатационных скважин, глубиной свыие 3500 м, при роторном способе бурени составл ет 18-23 тыс.руб. на одну скважину.

Claims

К БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР. содержащий полимерный флокулянт общего действия, углеводородную фазу и неорганические водорастваримые добавки, отличающийся тем, что, с целью улучшения его качества путем снижения показателя фильтрации и повышения структурно-механических свойств, раствор дополнительно содержит органическую коллоидную фазу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Полимерный флокулянт общего действия 0,1 -1,0?

Органическая коллоид- ная фаза 2,5 - 25,0

Углеводородная фаза 2,0 - 40,0 Водораствс?римые неорганические добавки 3,0 - 35,0 Вода 29,5-70,5
2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что В качестве полимерного флокулянта он содержит полиакриламид и/или, полиэтиленоксид.
3. Раствор по п.1, о т л и ч a iota и й с я тем, что в качестве органической коллоидной фазы -он содержит соли лигносульфоновых или гуминовых кислот или смесь окисленного петролатума с дизельным топливе»* в соотношении 1:1 (реагент СМАД-1), или высоко-q окисленный битум, или их· смеси отличаюкачествё угле-
4. Раствор по п.1, щ и й с я тем, что в водородной фазы он содержит нефть ил дизельное топливо.
5. Раствор поп.1, отлича ю-ϊЕ щ и й с я тем, что в качестве неорганических водорастворимых добавок он содержит хлорид натрия или калия, или хлорид кальция, или хлорид магния, или алюминат натрия, или силикат натрия, или окись кальция, или окись магния, или гидроокись натрия, или калия, или их смеси.

О СП

СИ >