SU1655967A1 - Реагент дл обработки глинистых буровых растворов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин. Цель-- улучшение качества буровых растворов за счет снижени  их фильтрации при одновременном повышении растворимости реагента. Реагент содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: карбоксиметилцеллю- лоза 90-97,5, олигоэтиленоксидсульфонат Na 2,5-10,0 Последний используют в качестве модифицирующей добавки. Данный реагент представл ет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде, со степенью полимеризации 640-680. Реагент готов т простым смешиванием вход щих Р него компонентов. Использование данного реагента позвол ет сократить расход реагентов , повысить скорость растворени  реагента и снизить токсичность раствора 3 табл. С/1 С

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в частности к рецептурам буровых растворов и реагентов дл  их обработки.

Цель изобретени  -улучшение качества буровых растворов за счет снижени  фильтрации буровых растворов в услови х высокой солевой агрессии (присутствие солей одновалентных металлов - 26% NaCI и солей двухвалентных металлов) 2% CaCI и высокой температуры (до 210°С) при одновременном повышении растворимости реагента.

Реагент включает, мас.%: карбоксиме- тилцеллюлозу 90-97,5 и олигоэтиленоксидсульфонат Tsla 2,5-10,0.

Характеристика реагентов приведена в табл.1.

Пример (образец 3). 100 г древесной целлюлозы обрабатывают 75 г 25%-го водного раствора гидроксида натри  при перемешивании в течение 1 ч. Полученную смесь отжимают до кратности 2,8 и смешивают с 60 г монохлорацетата натри . В 95 г полученной смеси ввод т 5 г ОЭОСН и перемешивают ее в течение 1 ч. Затем модифицированную алкилированную смесь выгружают на дозревание (сушку) при 70- 80°С в течение 2 ч.

Аналогично примеру 1 получают еще 4 образца, отличающиес  только количеством

О

ел ел ю о

VI

добавки алигоэтиленоксидсульфоната ОЗОСН.

Пример 6 характеризует пример использование КМЦ без модифицировани  (базовый объект), пример 7 характеризует известный реагент - карбофен.

Данный реагент представл ет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде, со степенью полимеризации 640-680, т.е. близок к КМЦ.

ОЭОСН производитс  в насто щее врем  в опытном масштабе в соответствии с техническими требовани ми.

ОЭОСН содержит концевые гидро- ксильные и сульфатную группы:

HO(UH2CH20)nCH2CHCH2OH S03Na

где .

Способ получени  ОЭОСН заключаетс  в обработке моноглицидилового эфира оли- гоэтиленоксида 20-25%-ным водным раствором пиросульфита натри  при 90-95°С в течение 4-5 ч.

Примеры олигомеров с различной молекул рной массой.

СП

8 10

ОЭОСН представл ет собой в зкую жидкость со значением динамической в зкости 40-50 Па С.

Оценку эффективности реагента осуществл ли по фильтрационным свойствам раствора , так как они в значительной степени определ ют устойчивость пород, процесс разрушени  их долотом и состо ние приза- бойной зоны продуктивных пластов. Фильтрацию определ ли на приборе ВМ-6 с избыточным давлением 0,1 МПа. Более четкое различие в эффективности модифициро- Е1анного реагента про вл етс  при сопоставлении величин гор чей фильтрации растворов.

В табл. 2 показано вли ние реагентов на свойства буровых растворов. Наименьшее ее значение при температуре 210°С обеспечивает образец 4, содержащий 10% ОЭОСН-Ф 35 см3. Эта же закономерность прослеживаетс  и при исследовании зависимости гор чей фильтрации от степени полимеризации. Максимальна  величина степени полимеризации у этого же образца 680. Минимальна  величина степени полимеризации и наибольшее значение фильтрации у образца КМЦ, не содержащего добавки ОЭОСН, 570. Причину данного  влени  следует искать в специфических взаимодействи х звеньев КМЦ с ОЭОСН,

которые привод т к укрупнению (сшивке) макромолекул КМЦ. Это может быть происходит в результате перераспределени  меж- и внутримолекул рных водородных св зей в нативной целлюлозе на стадии

алкилировани  в процессе ее синтеза. В процессе алкилировани  целлюлозы облегчаетс  проникновение молекул ОЭОСН между волокнами целлюлозы, наход щейс  в набухшем разрыхленном состо нии, глубоко затрагива  структуру,

При простом смешении КМЦ и ОЭОСН видимо не может произойти в полной мере специфического взаимодействи  ОЭОСН с макромолекулами КМЦ ввиду того, чтомолекулы КМЦ имеют уже сформированную структуру (как и при введении ОЭОСН на стадии сушки алкилированной целлюлозы), доступ к которой модифицирующей добавки ОЭОСН затруднен. При комбинированной

обработке бурового раствора реагентами КМЦ и ОЭОСН (PIV) при высокой температуре 210°С показатель фильтрации/Ф гор - 129 см3/бурового раствора заметно растет, т.е. простого смешени  компонентов недостаточно .

В табл. 3 показаны свойства растворов. Таким образом, введение модифицирующей добавки ОЭОСН на стадии синтеза

КМЦ способствует повышению термостабильности КМЦ. Термостойкость реагента значительно повышаетс  (на 30-60°С) в агрессивной среде, в присутствии солей одно- и двухвалентных металлов и высокой температуры до 210°С. Показатели фильтрации раствора с модифицированными образцами в 2-4 раза ниже, чем с известными реагентами (табл. 2). Кроме того, сократитс  врем  на приготовление раствора за счет повышени  скорости его растворени  в воде.

Действие модифицированного реагента устойчиво и длительно, что сокращает число повторных обработок, расход реагентов и материалов. Таким образом, предлагаемый реагент позвол ет повысить термосо- лестойкость КМЦ, сократить расход реагентов, повысить скорость растворени  реагента и снизить токсичность раствора, что  вл етс  важным в цел х охраны окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Реагент дл  обработки глинистых буровых растворов на основе карбокси- метилцеллюлозы, включающий модифицирующую добавку, привитую на стадии алкилировани  в процессе синтеза карбок- симетилцеллюлозы. отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества буровых растворов за счет снижени  их фильтра- ции при одновременном повышении растворимости реагента, в качестве модифицирующей добавки он содержит олигоэтиленоксидсульфонат натри  общей формулы

   НО(СН2СН20)пСН2СНСН2ОН

   so3Ka

   где

   при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Карбоксиметилцеллюлоза 90-97,5

   ОлигоэтиленоксидсульфонатЫа2 ,5-10,0

   II р п м е ч п

   о Ь р вое ра.. -вор с одержит 5 It ктоккговпП глин т (п рчэец 7-9).

   25% Nad 2J CaCl

   3

   5,0

   . M Чн . - KI,

   I MCljni

   Г i I фг tl(lТаблица 2

   Г),т aoBi.ift пРъект

   KMU

   Известный рслгеит

   Kap5эфеи

   Известный реагент: КМII - полиэтилен- гликоль

   I ,20

   9,5

   Предл-ir аемыи реп- I еит

   ofi-ьект