SU1470757A1 - Буровой раствор - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  бурени  нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени  - снижение показател  фильтрации бурового раствора. Раствор содержит ингредиенты при следующем соотношении, мас.%: мелкодисперсный хризотиласбест 0,3-1,0

гидролизный лигнин (дисперсностью 10-100 нм)0,2-1,0

каустическа  сода 0,02-0,10

карбоксиметилцеллюлоза 0,8-1,0

хлорид натри  5,0-26,4

вода остальное. Дл  получени  мелкодисперсного гидролизного лигнина используют многотоннажные отходы биохимического производства - технический гидролизный лигнин (влажность до 70%, размер частиц до 10 мм). Раствор готов т путем диспергировани  технического гидролизного лигнина, диспергировани  хризотиласбеста и смешени  ингредиентов. Диспергирование хризотиласбеста и гидролизного лигнина можно осуществл ть на дисковой мельнице с профилированной гарнитурой. Дл  этого приготавливают суспензию из всех ингредиентов и пропускают ее через мельницу в течение нескольких циклов циркул ции. Зазор между дисками мельницы 1,00-0,06 мм обеспечивает получение гидролизного лигнина дисперсностью 10-100 нм. Раствор обладает приемлемыми структурно-механическими реологическими свойствами, что предопредел ет перспективность его использовани  в промысловой практике. 2 табл.

Description

1

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, а именно к буровым растворам, используемым дл  их промывки.

Цель изобретени  - снижение показател  фильтрации бурового раствора.

Раствор содержит следующие ингредиенты , мас.%:

Мелкодисперсный хризотиласбест 0,3-1,0 Гидролизньв лигнин дисперсностью 10-100. нм0,2-1,0

31470757

Каустическа  сода 0,02-0,10 Карбокснметилцеллюлоза0 ,8-1,и Хлорид натри  5,0-26,4 ВодаОстальное В качестве исходного сырь  дл  поучени  мелкодисперсного асбеста используют коротковолокнигтый хри- зотиласбест марки К-6-20, дл  полу- ю чени  мелкодисперсного гидролизного лигнина примен ют многотоннажные отходы - технический гидролизный лигнин биохимического завода влажнос- тью до 70%, размер частиц до 10 мм. 15 Процесс приготовлени  бурового раствора состоит из следующих стадий: диспергирование технического гидролизного лигнина, диспергирование хри- зотиласбеста, смешение компонентов 20 бурового раствора, стабилизаци  системы ,

Диспергирование технического гидролизного,лигнина осуществл ют по замкнутому циклу: рабоча  емкость-25 дискова  мельница - рабоча  емкость. В рабочей емкости готов т водную суспензию лигнина 10%-ной концентрации. Циркул ци  суспензии происходит за

счет напора, создаваемого дисковой зо мельницей с профилированной гарнитурой . При прохождении лигниновой суспензии в зазоре между дисками мельницы (зазор 1,0-0,06 мм) происходит диспергирование лигнина до размеров 10-100 им. Дл  нейтрализации кислых продуктов по циклу ввод т каустическую соду. Количество циклов соответствует трем.

Суспензи  диспергированного.лиг- др нина имеет следующие параметры:концентраци  10%, рН 7,5, УВ не течет, сне 1/10-76/80, аПа, суточный отстой 0.

Пример. 500 МП 2%-ной сус- д5 пензии мелкодисперсного асбеста смешивают с 50 мл 10%-ной суспензии мелкодисперсного лигнина. Объем довод т водой до 800 мл. С целью гомогенизации содержимое перемешивают с помощью лопастной мешалки в течение 15 мин. Дл  стабилизации ввод т 200 мл 5%-ного раствора КМЦ-600 в воде. Систему перемешивают в течение

5 мин.55

Результаты исследований растворов, приготовленных в соответствии с ука занньтг примером, приведены в табл. 1

и 2.

Как видно из табл. 1 рассол хлористого натри , стабилизированньа КМЦ-600 (опыт 1), не имеет статистического напр жени  сдвига и характеризуетс  высокими значени ми показател  фильтрации (15 см).

Введение до 1% активированного асбеста в предьщущую систему (опыт 2) позвол ет повысить статическое напр жение сдвига от О до 22-24 эПа, но показатель фильтрации остаетс  высоким (18 смз).

Введение до 1% лигнина в рассол хлорида натри , стабилизированньй 1%- ным рЩ-600 (опыт 3), позвол ет существенно уменьшить фильтрацию (до 5 смз), но сне остаетс  равным 0.

В опытах 4-.7 представлены рецептуры буровых растворов с использованием композиций гидролизного лигнина и хризотиласбеста. При повьшении концентрации лигнина от 0,1 до 1,0% и посто нном содержании хризотиласбеста 1% показатель фильтрации уменьшаетс  от 17 до 6 см, при этом сне 1/10 - раствора возрастает от 14/14,3 до 41/50 ЭПа, дальнейшее увеличение концентрации лигнина в растворе до 1,2% (опыт 8) не способствует улучшению качественных показателе системы, следовательно, не  вл етс  целесообразным. В то же врем  снижение концентрации лигнина менее 0,2% резко увеличивает показатель фильтрации (опыт 4), что также  вл етс  нецел ее ообразньм.

Таким образом, оптимальна  концентраци  гидролизного лигнина находитс  в пределах 0,2-1,0%.

В опытах 9-12 изучалось вли ние концентрации хризотиласбеста на структурно-механические свойства буровых растворов. Видно, что при содержании в растворе лигнина 1%, по- концентрации хризотиласбеста от 0,2 до 1,2% способствует увеличению сне 1/10 от 0,4/2,4 до 47/54 Па однако повышать концентрацию асбеста более 1% нецелесообразно из-за увели . чени  показателей фильтрации и сне .1/10 (опыты 11, 7 и 12). Также нецелесообразно уменьшить концентрацию хризотиласбеста ниже 0,3% (опыты 10 и 9), поскольку статическое напр жение сдвига приближаетс  к нулевьм значени м.

Таким образом, оптимальна  концентраци  хризотиласбеста находитс  в пределах 0,3-1,0%.

В опытах 13-17 изучалось вли ние коицентра 1щи КМЦ-бОО, хлорида натри  на качественные показатели системы. Видно (опыты 13 и 14), что снижение содержани  КМЦ-600 от 0,8 до 0,6% в растворе способствует увеличению показател  фильтрации от 16 до 25см Увеличение содержани  КМЦ-600 от 1 до 1,2% практически не приводит к снижению показател  фильтрации (опыты 6 и 15) .

Таким образом, оптимальна  концентраци  КМЦ-600 может быть определена равной 0,8-1,0%. Из опытов 16 и 17 видно, что уменьшение содержани хлорида натри  ниже 5,0% также неце- лесообразно из-за низкого значени  статического напр жени  сдвига, а также снижение активирующего воздействи  среды на диспергирование асбеста .

Таким образом, оптимальной концентрацией хлорида натри   вл етс  5,0-26,0%.

Данные эксперименты подтвердили возможность получени  бурового раст-

мелкодисперсный хризотиласбест  вл етс  структурообразователем.

Сопоставление данного раствора с известным (табл. 2) показывает, что показатель фильтрации измен етс  в пределах соответственно 6-12 см (опыты 5-10) и 15-16 см (опыты 1-3)

Низкие значени  показател  фильтрации бурового раствора нар ду с приемлемыми значени ми других технологических свойств предопредел ют перспективность использовани  бурового раствора в промысловой практике.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Буровой раствор, включающий мелкодисперсный хризотиласбест, хлорид натри , карбоксиметилцеллюлозу и воду, отличающийс  тем, что, с целью снижени  показател - фильтрации, он дополнительно содержи гидролизный лигнин дисперсностью 10- 100 нм и каустическую соду при следующем соотношении компонентов, мае.%:

   Мелкодисперсный хризотиласбест 0,3-1,0 Гидролизный лигнин дисперсностью

   примечание.

   УВ - условна  в зкость, f- плотность,

   сне - статическое напр жение сдвига,

   « - показатель фильтрадии, рН - водородный показатель.

   Таблица 2