SU1361164A1 - Реагент дл обработки глинистых буровых растворов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин и предназначено дл  промьшки ствола скважины. Цель изобретени  - снижение структур- но-механических параметров глинистых буровых растворов. В реагенте в качестве гуматсодержащего вещества ис- пользуют отход животноводческих ферм, в качестве модифицирующей добавки - щелочь или моноэтаноламин при следу- кнцем соотношении ингредиентов, мас.%: отход животноводческих ферм 15,0 - 30,0; щелочь или моноэтаноламин 1,5- 2,0; вода - остальное. Реагент готов т путем растворени  в воде щелочного агента с последующей добавкой навоза. Полученную смесь перемешивают при 20 С и используют непосредственно дл  обработки буровых растворов. Изменени  параметров бурового глинистого раствора при обработке гуматным навозощелочным реагентом завис т от времени приготовлени  навозощелоч- ного реагента. 6 табл. (Л

Description

11

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в частности к промьшке ствола скважины.

Цель изобретени  - снижение структурно-механических параметров глинистых буровых растворов.

Реагент дл  обработки глинистых буровых растворов включает в качестве гуматсодержащего вещества отход животноводческих ферм в количестве ,15,0-30,0 мае.%, в качестве модифи- цирующей добавки - щелочь или моно- этаноламин в количестве 1,5-2,0 мае. и воду - остальное, причем в качает- не отхода животноводческих ферм используют навоз, состо щий из микроэлементов , органической и неорганической частей.

Органическа  часть навоза - комп- леке органических веществ, которые подраздел ютс  на две группы: гумус перегной (органическое вещество специфической породы), негумифицирован- ные органические вещества .раститель- ного или животного происхождени , со временем частично превращающиес  в гумус,

Органическа  часть навоза содержит гуминовые кислоты (до 40мас.%), сульфокислоты, клетчатку, лигниновые соединени , белки, сахар, смолы, жи- .ры, дубильные вещества, галактозу, арабинозу и другие промежуточные продукты разложени .

Гумусовые вещества подраздел ютс  по составу, свойствам на гуминовые кислоты, фульвокислоты (креновые и апокреновые) и гумины.

По современным представлени м гуминовые кислоты - сложные высокомолекул рные соединени , имеющие аро- , матическую природу,

В состав молекулы гуминовой кислоты вход т ароматические, безазотистые и азотисто-содержащие гетероциклические 6 и 5-ти .членные кольца, соединенные между собой мостиками -N, -NH--, - i s также содержатс  углеводные остатки, функциональные группы 3-6 фенольнык гидроксилов (ОН), 3-4 карбоксильных (СООН), мет оксильные (-0-СНа) и карбонильные () группы.

Водород карбоксильной группы замещаетс  катионами с образованием солей (гуматов), например:

RCOOH +NaHCO,r±RCOONa+H20+C02 5

2RCOOH +СаСОз Г (RCOO) ,j,/

s

о 5

о

г,

5

5

0

5

64-2

Содержащиес  в навозе гуминовые кислоты в зависимости от модифицирующего агента образуют натриевые, калиевые и другие соли гуминовых кислот , которые  вл ютс  основой навозо- щелочного реагента и придают буровому раствору многофункциональные стабилизирующие свойства. Элементарный состав гуминовых кислот следующий, мас,%:; С 52-62 О 31-39; Н 2,8-6,Ь; N 3,3-5,1..

Оставша с  органическа  часть - клетчатка (подстилка - солома) в процессе хранени  тер ет свою прочность, темно-коричнева  окрашенна  масса уменьшаетс  на 20-30%, В процессе приготовлени  под воздействием моди- фицирующего агента легко разрушаетс  до тонкой суспензии (сито № 0,01 мм) , свободно перекачиваетс  насосом.

Компонентом навоза, определ ющим возможность его использовани ,  вл ютс  гуминовые вещества.

В табл( 1 приведено изменение состава навоза от времени хранени .

Содержанр е гуминовых веществ (30- 40 мас,%) в навозе зависит от срока хранени  последнего и наилучшим условием приготовлени  реагента  вл етс  навоз 5-10 мес, его хранени ,

Реагент используют в следующей последовательности.

В воде раствор ют щелочной агент, после чего добавл ют навоз представл ющий отход животноводческих ферм.

В стекл нный стакан емкостью 1000 мл, снабженный лопастной мешалкой , последовательно ввод т, г: вода 680; гидроксид натри  20, навоз сухой 300.

Смесь компонентов перемешивают при в течение 6 ч и используют непосредственно дл  обработки буровых растворов,

В качестве модифицирующей добавки также используют гидроокись кали , моноэтаноламин (МЭЛ). Измен   соотношени  навоза в пределах 10-35 мае,%, а модифицирующей добавки CIT 1 до 2 мас,% приготовлены 11 навозо-ще- лочных растворов,

В табл. 2 показана эффективность экстракции гумиповых из навоза в зависимости от вида и концентрации модифицирующей добавки. / Дл  Проверки эффективности предлагаемого навозощелочного реагента дл  обработки бурового раствора ис3 1

пользуют глинистый буровой раствор при следующем содержании компонентов , мае,%;глина 10, гидроокись натри  (сухое вещество) 0,3, вода - остальное ,

В отдельный фарфоровый сосуд емкостью л наливают 1000 мл бурового раствора и к нему доливают в количестве 6-10 мас.% от объема буро вого раствора приготовленные реагенты , перемешивают и определ ют технологические показатели получившегос  раствора.

Технологические показатели исход- ного бурового раствора и бурового растворьа, обработанного приготовленными реагентами, приведены в табл.3.

Дл  проверки эффективности наво- зощелочного реагента дл  обработки бурового раствора используют глинистый буровой раствор при следующем содержании компонентов, мас,%: глина 16-26; гидроокись натри  (сухое вещество ) 0,5, вода - остальное,

Б отдельньш фарфоровый сосуд емкостью 1,5 л наливают 1000 мл бурового глинистого раствора и к нему доливают в количестве 5-20 мас,% от объема бурового раствора приготовлен ный навозощелочной реагент, перемешивают и определ ют технологические показатели полученного раствора,

Навозощелочной реагент (НЩР) приготавливают отдельно в емкости путем перемешивани  навоза с щелочным ком- .понентом, вз тых в соотношении навоз ;:щелочь 15-30, 1,5-2,0 мас,%,

Эффективность способа химической обработки в глинистых растворах про- верена на глинах различного минералогического состава - натриевого, кальциевого типа и гидрослюдистого типа, стабилизированных гуматными реагентами - на возощелочным и извест ным способом - углещелочным,

В табл. 4 приведена зависимость свойств глинистого бурового раствора от концентрации НЩР,

В опытах 1-9 используют модифицированный бентонит натриевого типа, а в качестве стабилизатора навозощелочной реагент в опытах 2-7 и угле- щелочной в опытах 8-9,

В опытах 10-1 7 используетс  каоли- нитова  кальдийсодержаща  глина, а в качестве стабилизатора навозощелоч

Q

5

n 5

Q

5

0

5

644

ной реагент в опытах 11-15 и угле- щелочной в опытах 16-17.

В опытах 18-27 используют гидрослюдистую глину при минерализации 5% NaCl, а в качестве стабилизатора навозощелочкой реагент в опытах 19-24 и углещелочной реагент в опытах 26-27.

Свойства навозощелочного реагента завис т от времени хранени  отхода животноводческих ферм. Изменени  параметров бурового глинистого раствора при обработке навозощелочным реагентом в зависимости от времени хранени  навоза приведены в табл. 1.

В примерах используют гуматный реагент следующего состава, мас.%; навоз 20; NaOH 2; вода 78, глинистый раствор из модифицированного бентонита . Навоз содержит гуминовых от 12 до 40% в зависимости от времени хранени . При хранении навоза 5 - 10 мес, содержание гуминовых 30-40%.

Изменени  параметров бурово1ч глинистого раствора при обработке гу- матным навозощелочным реагентом от времени приготовлени  навозощелочного реагента (НЩР) приведены в табл.5 В примерах использован навозощелочной реагент состава, мас,%: навоз 20; NaOH 2, вода 78.

Компоненты перемешивают 1 ч и после этого выдерживают.

Данные о вли нии времени на обработку навоза щелочью приведены в габл, 6.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Реагент дл  обработки глинистых буровых растворов, включающий гумат- содержащее вещество, модифицирующую добавку и воду, отличающ,и й- с   тем, что, с целью cHi-скени  структурно-механиче ских параметров глинистых буровых растворов, в качестве г уматсодержащего вещества используют отход животноводческих ферм, а в качестве модифицирующей добавки - щелочь или моноэтаноламин при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Отход животноводческих ферм15,0-30,0

   Щелочь или моноэтаноламин1 ,5-2,0 Вода Остальное

   ие

   24,5

   12-12,5

   19,5

   18

   17,5

   1А,2-15,6 17-2030-40

   Таблица 1

   18

   17,5

   17,3

   30-40

   Таблица 2

   1,16 60

   1 ,1430

   1 ,1426

   1 ,1424

   1 ,1422

   1 ,1426

   Таблица 3

   3,6/5,6187,5

   2,6/5,4168,5

   1,6/3,2.88,9

   0,8/1,269,6

   0,8/1,649,4

   0,6/1,269,5

   1,2/2,468,2

   Предлагаемый

   Na-бентонит16

   Сода каустическа 0,3

   Вода83,7 3,6/5,6 60

   1+5 НЩР 1+6 НЩР 1+6 НЩР

   (15:2) 3,6/5,4 50 (15:1,5) 2,8/3,2 32 (15:2) 2,6/3.2 30

   Таблица 4

   1,16 7,5

   1,16 1,16 1,155

   8,0 8,9 8,5

   0,75 0,90 0,9

   11

   Примечание.

   .f - статическое напр жение сдвига бурового раствораj в условна  в зкость, В - водоотдача бурового pacTBopaj р - плотность бурового раствора, рН - водородный показатель.

   1361164

   12

   Продолжение табл.

   Таблица 6