SU1447831A1 - Буровой раствор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин. Цель улучшение качества раствора за счет увеличени  его глиноемкости при одновременном улучшении его смазочнык свойств и снижение т-ры замерзани . Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотнснлении, нас.%: в качестве полтера - продукт взаимодействи  полиметилакрилата с мо о- . этаноламином в водной 0,1-1,0; в качестве кремнийорганйческой  сид- крсти - 50%-ный раствор метил- или этилсшшконата натри  в спирте 0,1- 0,3; вода - остальное. Раствор готов т путем растворени  в воде необходимого кол-ва вход щих в него компонентов. Данный раствор характеризуетс  высокой гл1в1оемкостью, сма- зочкыми свойствами. Раствор не требует дополнительной очистки и обра- , ботки, снижает опасность прихвата труб и инструмента, 2 табл. (Л С

Description

ч

1

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в частности к составам буровых растворов, используемых при проходке неустойчивых пород.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества бурового раствора за счет увеличени  его глиноемкости при одновременном улучшении его сма зочных свойств и снижение температуры замерзани .

В буровом растворе, содержащем полимер, кремнийорганическую жидкость - 50%-ный раствор метил- или этилсиликоната натри  в спирте (ГКЖ-10 или ГКЖ-11) и воду, в качестве полимера используют продукт взаимодействи  полиметилакрилата с моноэтаноламином в водной среде при следующем соотношении компонентов , мас.%:

0,1-1,0

0,1-0,3 Остальное

Дэман - 25%-ный водный концентрат представл ет собой желтую в зкую жидкость с температурой начала кристаллизации - 50°С.

На основании спектральных и физико-химических данных установлена формула этого продукта:

где а 30-70, в 20-60, с 5 - 8

В табл. 1 приведены данные, иллюстрирующие вли ние количественного содержани  ингредиентов на технологические параметры буровых растворов

В табл.. 2 приведены технологические параметры буровых растворов, содержащих продукт взаимодействи  полиметилакрилата с моноэтаноламином в различных услови х.

Буровые растворы готов т растворением в воде неоходимых количеств компонентов. Дл  оценки глиноемкости к ним добавл ют 25-35% гидратирован- ной бентонцтовой глины и после тщательного перемешивани  определ ют условную и пластическую й зкость, динамическое напр жение сдвига и температуру замерзани . Смазывающие свойства оценивают условно по углу

0

5

0

5

закручшзани  внутреннего цилиндра прибора ВСН-3 при 200 об/мин, чем больше угол закручивани , тем ниже смазьшающие свойства, и наоборот, уменьшение угла закрычивани  свидетельствует об улучшении смазывающих свойств,

Дл  оценки стабильности растворов и стабилизирующего действи  кремнийорганйческой жидкости приготовленные растворы анализируют в течение 1 ч после приготовлени  и после вьщёржки при нормальных услови х в-течение 72 ч. При этом используют кремнийорганические жидкости марок ГКЖ-10 и ГКЖ-11.Полученные результаты от марки жидкости не зависели.

Пример 1. Дл  приготовлени  раствора с минимальным содержанием компонентов раствор ют 1 г дэмана (4 г 25%-кого-водного кондентрат 

1447831

и 1 г ГКЖ-10 в воде и при тщательном перемешивании обтаем раствора довод т до 1 л водой. Добавл ют 25% по масж ж т и ч

се глины, тщательно перемешивают, замер ют параметры: УВ/500 (условна  в зкость) 51 с, пластическа  в зкост 12, динамическое напр жение сдвига д 5, угол закручивани  при 200 об/мин 14, температура замерзани  (т,зам.) -8. Через 72 ч раствор сохран ет свои свойства, УВ 50 с.

Параллельно готовитс  раствор, содержащий то же количество дэмана, но не содержащий ГЮК-10. Он имеет следующие параметры: УВ 52 с, Znn 10 о 6, угол закручивани  15, т.зам, -8 с. В отсутствие ГКЖ раствор через 72 ч загустевает, УВ/500 71 с.

Пример 2. Дл  приготовлени  раствора со средними концентраци ми компонентов раствор ют в воде 5 г дэмана (20 г 25%-ного концентрата) и 3 г ГЮК-11 в воде и при тщательном перемешивании объем раствора довод т водой до -1 л. Дл  оценки глино- емкости к нему прибавл ют 35% гидра- тированной глины. После тщательного перемешивани  замер ют параметры раствора: УВ/500 35 с, i 15, , угол закручивани  7, т.зам. -9°С. Через 72 ч раствор сохран ет свойства, УВ/500 35 с.

Параллельно готов т раствор с тем же содержанием дэмана (0,5% или 5 г на 1 л раствора), но не содержащий кремнийорганической жидкости. При замере параметров в течение часа после приготовлени  он имеет параметры, близкие к первоначальному раствору; УВ/500 40 с, п  16, t J, угол закручивани  7, т,зам, -9°С, Но при выдержке в течение 72 ч этот раствор загустевает, его УВ/500 59 с.

Пример 3. Дл  приготовлени  раствора с максимальным содержанием компонентов раствор ют в.воде 10 г дэмана (40 г 25%-ного концентрата) и 3 г ГКЖ-10, при тщательном перемешивании объем раствора довод т водой до 1 л. Дл  оценки глиноемкости добавл ют 35% гидратированной глины, тщательно перемешивают и замер ют параметры раствора: УВ/500 30 с, пи 1 0 8, угол закручивани  6. т, зам. , Через 72 ч

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

раствор сохран ет свои свойства, УВ/500 30 с.

Параллельно готов т раствор с тем же содержанием дэмана, но не содержащий ГКЖ. При замере параметров в течение часа после приготовлени  он имеет параметры, близкие к первоначальному раствору: УВ 32 с, „.

л

13, f-o 9, угол закручивани  6, т,зам, -10 С, Через 72 ч раствор загустевает, его в зкость составл ет 43 с.

Результаты лабораторных исследований буровых растворов приведены в табл, 1 и 2.

Буровые растворы согласно изобретению характеризуютс  высокой глино- емкостью, смазочными свойствами, они обладают низкой в зкостью при более высоком содержании глины, низкими значени ми угла закручивани  внутреннего цилиндра ВСН-3 при 200 об/мин и более низкими температурами замерзани . Все эти свойства начинают про вл тьс  при содержании дэмана не ниже 0,1%, При увеличении концентрации дэмана сверх 1% улучшени  свойств раствора практически не происходит. Содержани  кремнийорганической жидкости ГКЖ-10 или ГКЖ-11 в количестве 0,1 - 0,3% достаточно дл  стабилизации растворов.

Данный буровой раствор, облада  высокийи смазочными и противорастегг- л ющими свойствами, а также значительной глиноемкостью, очень технологичен и экономичен при использовании его в процессе бурени  и неустойчивых пород, так как не требует дополнительной очистки и обработки, снижает опасность прихвата труб и инструмента.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Буровой раствор, включающий полимер , кремнийорганическую жидкость и воду, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества раствора за счет увеличени  его глииоем- кости при одновременном улучшении его смазочных свойств и снижени  температуры замерзани , он в качестве полимера содержит продукт взаимодействи  полиметилакрилата с моноэта- ноламином в водной среде, а в качестве кремнийорганической жидкости - 50%-ный раствор метил- или этилсилиг

   1447831

   коната натри  в спирте при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;

   Продукт взаимодействи  поли- метилакрилата с моноэтанол

   0,1-1,0

   0,1-0,3 Остальное

   т а б л и п а 1

   Флучан - продукт взаимодействи  полиметилакрилата с моноэтаноламином в среде диметилформамида.

   Таблица 2