SU1724672A1 - Water-base drilling mud - Google Patents

Water-base drilling mud Download PDF

Info

Publication number
SU1724672A1
SU1724672A1 SU894733895A SU4733895A SU1724672A1 SU 1724672 A1 SU1724672 A1 SU 1724672A1 SU 894733895 A SU894733895 A SU 894733895A SU 4733895 A SU4733895 A SU 4733895A SU 1724672 A1 SU1724672 A1 SU 1724672A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
drilling
microspheres
water
solution
resin
Prior art date
Application number
SU894733895A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Пантелеевич Бочкарев
Борис Арнольдович Андресон
Амир Усманович Шарипов
Рафаэль Гафурович Абдрахманов
Original Assignee
Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности filed Critical Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority to SU894733895A priority Critical patent/SU1724672A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1724672A1 publication Critical patent/SU1724672A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, Целью изобретени   вл етс  улучшение показателей бурени  за счет повышени  вынос щей способности раствора при одновременном улучшении противоприхватных свойств глинистой корки. Дл  этого буровой раствор на водной основе содержит глину, стабилизатор , добавку и воду. В качестве добавки используют пластмассовые микросферы из фенолформальдегидной смолы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%,: глина 5-15; стабилизатор 0,5-1,5; пластмассовые микросферы из фенолформальдегид- смолы 1,3; вода остальное, Данный буровой раствор обладает высокой вынос щей способностью, способствующей улучшению очистки забо  от1 выбуренной породы и, как следствие, повышению показателей бурени . Высокие противоприхват- ные свойства глинистой корки у раствора способствуют предотвращению аварий, св занных с прихватами бурильного инструмента и спуском обсадных колонн. 5 табл. С/) сThe invention relates to the drilling of oil and gas wells. The aim of the invention is to improve drilling performance by increasing the outgoing ability of the solution while improving the anti-sticking properties of the mudcake. For this, the water-based drilling fluid contains clay, a stabilizer, an additive and water. As an additive, plastic microspheres of phenol-formaldehyde resin are used in the following ratio of ingredients, wt.%: Clay 5-15; stabilizer 0.5-1.5; phenol-formaldehyde resin plastic microspheres 1,3; water is the rest. This drilling mud has a high out-put ability, which helps to improve the cleaning of the bottom-hole rock and, as a result, increase the drilling performance. The high anti-sticking properties of the mudcake on the mortar help to prevent accidents associated with the sticking of the drilling tool and the descent of casing strings. 5 tab. C /) with

Description

Изобретение относитс  к нефт ной промышленности , в частности к буровым растворам на водной основе дл  бурени  нефт ных и газовых скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to water-based drilling fluids for drilling oil and gas wells.

Цель изобретени  - улучшение показателей бурени  за счет повышени  вынос щей способности раствора при одновременном улу шении противоприхватных свойств глинистой корки.The purpose of the invention is to improve drilling performance by increasing the outgoing ability of the solution while enhancing the anti-sticking properties of the mudcake.

Цель достигаетс  буровым раствором на водной основе, содержащим глину, стабилизатор , добавку и воду, в котором в качестве добавки примен ют пластмассовые микросферы из фенолформальдегидной (ф/ф) смолы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The goal is achieved by a water-based mud containing clay, a stabilizer, an additive and water, in which plastic microspheres of phenol-formaldehyde (f / f) resin are used as an additive in the following ratio of ingredients, wt.%:

Глина5-15Clay5-15

Стабилизатор0,5-1,5Stabilizer 0.5-1.5

Пластмассовые микросферы из фенолформальдегидной смолы 1-3 ВодаОстальноеPlastic microspheres of phenol-formaldehyde resin 1-3 Water Else

Пластмассовые микросферы получают методом распылительной сушки композиции , содержащей ф/ф смолу (например, марки БЖ-3) и реагент - газообразователь (порофор марки ЧХЗ-57) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: реагент- газообразователь 1-3; Ф/Ф смола остальное. Известные области применени  пластмассовых микросфер: дл  получени  синтактиковых пенопластов, в качестве облегчающего наполнител  к буровым и там- понажным растворам.Plastic microspheres are prepared by spray drying a composition containing f / f resin (for example, BZ-3) and a reagent - a blowing agent (porous porcelain grade CHZ-57) in the following ratio of ingredients, wt.%: Reagent - a blowing agent 1-3; F / F resin else. Known applications of plastic microspheres: for the preparation of syntactic foams, as a facilitating filler for drilling and plugging solutions.

П р и м е р 1. В 935 г воды затвор ют 50 г глины (бентонита) и перемешивают в течение 1 ч до полного распускани  глины. За«ГС&Example 1: In 935 g of water, shutter 50 g of clay (bentonite) and mix for 1 hour until the clay has completely dissolved. For “HS &

гоgo

ь. о VIs about VI

КЗKZ

тем ввод т 5 г стабилизатора (КМЦ) и перемешивают еще 0,5 ч, после чего ввод т 10 г пластмассовых микросфер из ф/ф смолы, перемешивают 20 мин и раствор считаетс  готовым.5 g of stabilizer (CMC) are then added and stirred for another 0.5 h, after which 10 g of plastic microspheres of f / f resin are introduced, stirred for 20 min and the solution is considered ready.

Пример2.В 870 г воды затвор ют 100 г глины (бентонита) и перемешивают в течение 1 ч до полного распускани  глины. Затем ввод т 10 г стабилизатора (КМЦ) и перемешивают еще 0,5 ч, после чего ввод т 20 г пластмассовых микросфер из ф/ф смолы (марки БЖ-3), перемешивают 20 мин и раствор считаетс  готовым.Example 2. In 870 g of water, 100 g of clay (bentonite) are shutter and stirred for 1 hour until the clay has completely dissolved. Then, 10 g of a stabilizer (CMC) is added and stirred for another 0.5 h, after which 20 g of plastic microspheres of f / f resin (grade BZ-3) are introduced, mixed for 20 min and the solution is considered ready.

П р и м е р 3. В 805 г воды затвор ют 150 г глины (бентонита) и перемешивают в течение 1 ч до полного распускани  глины. Затем ввод т 15 г стабилизатора (КМЦ) и перемешивают еще 0,5 ч, после чего ввод т 30 г пластмассовых микросфер из ф/ф смолы (марки БЖ-3), перемешивают 20 мин и раствор считаетс  готовым.PRI me R 3. In 805 g of water, shutter 150 g of clay (bentonite) and mix for 1 hour until the clay has completely dissolved. Then, 15 g of a stabilizer (CMC) is added and stirred for another 0.5 h, after which 30 g of plastic microspheres of f / f resin (grade BZ-3) are introduced, stirred for 20 minutes and the solution is considered ready.

Улучшение показателей бурени  (проходки на долото и механической скорости бурени ) можно достичь разными пут ми: оптимизацией режимов бурени , увеличением подводимой к долоту мощности, снижением противодавлени  на забой скважины и т.д. Одним из путей повышени  показателей бурени   вл етс  улучшение выноса выбуренной породы с забо . Так, например, при аэрации бурового раствора отмечаетс  улучшение выноса выбуренной породы с забо  скважины и, как следствие, повышение показателей бурени . Однако аэрированный буровой раствор можно использовать лишь в определенных геолого- технических услови х: при низких пластовых давлени х, дл  бурени  сравнительно неглубоких скважин, что лимитируетс  мощностью выпускаемых компрессорных установок. Кроме того, при аэрации требуетс  задалживать дополнительное оборудование (компрессор, эжектор , герметизатор усть  и др.) и обслуживающий персонал.Improvement of drilling performance (drilling for a bit and mechanical drilling speed) can be achieved in different ways: by optimizing drilling conditions, increasing the power supplied to the bit, reducing the back pressure to the bottom hole, etc. One of the ways to improve drilling performance is to improve the removal of cuttings from the bottom. For example, when drilling mud is aerated, an improvement in the removal of drill cuttings from the bottom of the well and, as a result, an increase in drilling rates is noted. However, aerated drilling mud can be used only under certain geological and technical conditions: at low reservoir pressures, for drilling relatively shallow wells, which is limited by the power of the produced compressor units. In addition, during aeration, additional equipment is required (compressor, ejector, vent device, etc.) and maintenance personnel.

Более эффективным дл  повышени  показателей бурени   вл етс  введение в бу- . ровой раствор некоторых твердых добавок, полых или монолитных, имеющих сферическую форму и сравнительно малые размеры. Например, предлагаетс  вводить в раствор монолитные стекл нные или пластмассовые шарики двух размеров - 0,65 и 0.25 мм. Их ввод т в раствор в количестве 11,5- 17 кг/м3 раствора. Указанные шарики, внедр  сь в глинистую корку, выполн ют роль крошечных подшипников, что резко снижает опасность прихватов и сальнико- образовани . Недостатками буровых растворов с пластмассовыми или стекл ннымиMore effective for enhancing drilling performance is the introduction to bu-. An even solution of some solid additives, hollow or monolithic, having a spherical shape and relatively small size. For example, it is proposed to introduce monolithic glass or plastic beads of two sizes, 0.65 and 0.25 mm, into the solution. They are introduced into the solution in the amount of 11.5-17 kg / m3 solution. These balls, embedded in a mudcake, play the role of tiny bearings, which drastically reduces the risk of sticking and greasing. The drawbacks of drilling fluids with plastic or glass

шариками  вл ютс : незначительный рост показателей бурени  (в среднем на 15-20%) в результате сравнительно низкой вынос щей способности раствора, обусловленной тем, что примен ютс  монолитные шарики,the balls are: a slight increase in drilling rates (on average by 15–20%) as a result of the relatively low efficacy of the solution, due to the fact that monolithic balls are used,

которые имеют плотность больше или равную плотности бурового раствора; стекл нные шарики вызывают абразивный износ бурильного и породоразрушающего инструмента .which have a density greater than or equal to the density of the drilling mud; glass balls cause abrasive wear of drilling and rock cutting tools.

0 Дл  сравнени  исследуетс  также буровой раствор без добавок пластмассовых микросфер, буровой раствор с добавкой пластмассовых микросфер из мочевинофор- мальдегидной (м/ф) смолы марки УКС и бу5 ровой раствор с добавкой стекл нных микросфер.0 For comparison, the drilling fluid without the addition of plastic microspheres, the drilling fluid with the addition of plastic microspheres from urea-formaldehyde (m / f) resin of the brand UKS, and the drilling fluid with the addition of glass microspheres are also being investigated.

В табл. 1 приведены компонентные составы исследованных растворов, Состав 1 - это глинистый раствор без добавок микро0 сфер. В составах 2-6 использовались пластмассовые микросферы из ф/ф смолы БЖ-3 (т.е. это предлагаемый раствор). Причем в составе 2 вз ты концентрации компонентов ниже граничных значений, в составах 3-5 5 оптимальные значени  компонентов, а в составе 6 - концентрации компонентов выше граничных значений.In tab. 1 shows the component compositions of the studied solutions, Composition 1 is a clay solution without the addition of micro-spheres. In compositions 2-6, plastic microspheres of f / f resin BZh-3 were used (i.e., this is the proposed solution). Moreover, in composition 2, the concentrations of the components are below the boundary values, in compositions 3-5-5, the optimum values of the components, and in composition 6, the concentrations of the components are higher than the boundary values.

В составах 7-9 использовались пластмассовые микросферы из ф/ф смолы ВЖ-3In compositions 7-9 were used plastic microspheres of f / f resin VZH-3

0 в больших концентраци х. В составах 10-12 примен лись стекл нные микросферы, а в составах 13-15 - пластмассовые микросферы из м/ф смолы марки УКС. Во всех опытах примен лись пластмассовые и стекл нные0 in high concentrations. In compositions 10-12, glass microspheres were used, and in compositions 13-15, plastic microspheres from m / f resin of the brand UKS were used. In all experiments, plastics and glass were used.

5 микросферы одной узкой фракции: 100-150 мкм.5 microspheres of one narrow fraction: 100-150 microns.

В табл. 2 приведены основные технологические параметры растворов, составы которых даны в табл. 1.In tab. 2 shows the main technological parameters of the solutions, the compositions of which are given in table. one.

0 Как следует из приведенных в табл; 2 данных, технологические параметры предлагаемого раствора при концентраци х компонентов ниже граничных значений (состав 2) плохие: высокие показатели фильтра5 ции, низкие структурно-механические свойства. При концентраци х компонентов выше граничных значений (состав 6) раствор существенно загущаетс , растет в зкость и структурно-механические свойства,0 As follows from the table; 2 data, the technological parameters of the proposed solution with concentrations of components below the boundary values (composition 2) are bad: high filtration rates, low structural and mechanical properties. At concentrations of components above the boundary values (composition 6), the solution thickens substantially, the viscosity and structural and mechanical properties increase.

0 что может отрицательно сказатьс  на показател х бурени .0 that may negatively affect drilling rates.

Наиболее приемлемые параметры у растворов с предлагаемыми значени ми компонентов (составы 3-5). При введении вThe most acceptable parameters for solutions with the proposed values of the components (compounds 3-5). With the introduction of

5 глинистый раствор пластмассовых микросфер из ф/ф смолы (составы 7-9) раствор чрезмерно загущаетс , образуетс  толста  глиниста  корка. При введении в глинистый раствор стекл нных микросфер (составы5, the clay solution of plastic microspheres of f / f resin (compounds 7–9), the solution becomes excessively thickened, and a thick crust of clay is formed. When glass microspheres are introduced into the clay solution (compositions

10-12) или пластмассовых микросфер из м/ф смолы (составы 13-15) технологические параметры растворов практически не отличаютс  от аналогичных показателей растворов с добавкой пластмассовых микросфер из ф/ф смолы (составы 3-5).10-12) or plastic microspheres made from m / f resin (compositions 13-15), the technological parameters of solutions practically do not differ from similar indicators of solutions with the addition of plastic microspheres from f / f resin (compositions 3-5).

В лабораторных услови х исследована вынос ща  способность растворов путем их прокачки с помощью центробежного насоса (от ультратермостата) через трубчатую колонку (из оргстекла), в которую предварительно помещаетс  навеска выбуренной породы (шлама). Скорость и врем  циркул ции , производительность насоса и другие параметры были во всех опытах одинаковыми и моделировали услови  реальной скважины . Шлам имел следующий фрикционный состав, %: 10 мм 3,8; 5 мм 16,4; 2,5 мм 42,7; 1,5 мм 33.1; 1 мм 4.Under laboratory conditions, the removal capacity of the solutions was investigated by pumping them using a centrifugal pump (from an ultra-thermostat) through a tubular column (of plexiglas), in which a sample of drill cuttings (sludge) was placed. The speed and circulation time, pump performance and other parameters were the same in all experiments and simulated the conditions of a real well. The slurry had the following friction composition,%: 10 mm 3.8; 5 mm 16.4; 2.5 mm 42.7; 1.5 mm 33.1; 1 mm 4.

После трех циклов циркул ции раствора насос выключали, оставшийс  в колонке шлам отмывали, высушивали до посто нного веса, взвешивали и рассеивали по фракци м . Потом расчитывали в процентном отношении количество вынесенного раствором из колонки шлама всего и по фракци м. В табл. 3 представлены результаты указанных опытов.After three cycles of solution circulation, the pump was turned off, the remaining sludge in the column was washed, dried to constant weight, weighed and scattered in fractions. Then calculated as a percentage of the amount of sludge removed from the column from the column of the total and by fraction. Table. 3 presents the results of these experiments.

Механизм улучшени  вынос щей способности при введении пластмассовых микросфер из ф/ф смолы, обусловлен, во-первых, эффектом проскальзывани  (всплыти ) микросфер относительно раство-. ра в результате существенной разницы в плотност х микросфер и раствора, что вызывает эффект ранней турбулизации и тем самым улучшение выноса с забо  скважины частиц выбуренной породы. Во-вторых, улучшению выноса способствует прилипание частиц выбуренной породы к гидрофобной поверхности микросфер из ф/ф смолы.The mechanism for improving the carrying capacity with the introduction of plastic microspheres from f / f resin is caused, firstly, by the effect of the microspheres slipping (popping) relative to solution-. as a result of a significant difference in the densities of the microspheres and the solution, which causes the effect of early turbulence and thereby an improvement in the removal of drill cuttings from the well bottom. Secondly, the improvement of the removal contributes to the adhesion of the particles of cuttings to the hydrophobic surface of the microspheres of f / f resin.

И эффект ранней турбулизации и эффект прилипани  частиц выбуренной породы существенно завис т от характера смачиваемости поверхности пластмассовых микросфер - она должна быть гидрофобной (т.е. краевой угол смачивани  должен быть более 90°). Поэтому при использовании микросфер из м/ф смолы или стекл нных микросфер , имеющих гидрофильную поверхность (краевой угол смачивани  у них соответственно равен 46 и 32°) цель изобретени  не достигаетс .....Both the effect of early turbulence and the sticking effect of the particles of the cuttings substantially depend on the nature of the wettability of the surface of the plastic microspheres — it must be hydrophobic (i.e. the wetting angle must be more than 90 °). Therefore, when using microspheres made from m / f resin or glass microspheres having a hydrophilic surface (their wetting angle is 46 and 32 °, respectively), the aim of the invention is not achieved .....

Микросферы из фенолформальдегид- ной смолы, например марки БЖ-3, используемые в изобретении, имеют  рко, выраженную гидрофобную поверхность (краевой угол смачивани  равен 162°). Микросферы из той же смолы БЖ-3, модифицированной органоалюмосиликонатомPhenol-formaldehyde resin microspheres, such as BZ-3, used in the invention have a pronounced hydrophobic surface (wetting angle is 162 °). Microspheres of the same resin BZ-3, modified organoaluminosiliconate

натри , имеют менее выраженную гидро фобную поверхность.(краевой угол смачивани  равен 128°) и поэтому эффект вынос щей способности при использова- 5 нии данных микросфер будет ниже. Дл  доказательства этого проведены лабораторные испытани  вынос щей способности растворов с различными видами микросфер, в том числе из ф/ф смолы, мо0 дифицированной органоалюмосиликонатом натри .sodium, have a less pronounced hydrophobic surface (the wetting angle is 128 °) and, therefore, the effect of the carrying capacity of using these microspheres will be lower. To prove this, we carried out laboratory tests of the outgoing ability of solutions with various types of microspheres, including those from f / f resin, modified with organoaluminosiliconate sodium.

Из табл. 3 видно, что предлагаемый буровой раствор с оптимальными значени ми концентраций (составы 3-5) обладает высо5 кой вынос щей способностью, превосход щей вынос щую способность известного раствора (составы 7-9). Это касаетс  главным образом, крупных фракций шлама 5 и 10 мм. Причем с ростом концентрации мик0 росфер в известном растворе вынос указанных фракций шлама несколько ухудшаетс . Это св зано с ухудшением эффекта флотации микросфер в результате загущени  раствора .From tab. 3, it can be seen that the proposed drilling fluid with optimal concentrations (compositions 3-5) has a high out-of-reach capacity, superior to that of a known solution (compositions 7-9). This applies mainly to coarse sludge fractions of 5 and 10 mm. Moreover, with an increase in the concentration of microspheres in a known solution, the removal of these sludge fractions deteriorates somewhat. This is due to the deterioration of the flotation effect of the microspheres as a result of the thickening of the solution.

5 Большое значение имеет и характер смачивани  поверхности микросфер. Микросферы из ф/ф смол имеют гидрофобную поверхность, а микросферы из м/ф смол и стекл нные микросферы - гидрофильную.5 Of great importance is the nature of wetting the surface of the microspheres. Microspheres of f / f resins have a hydrophobic surface, while microspheres of f / f resins and glass microspheres are hydrophilic.

0 Гидрофобные микросферы хорошо прилипают к частицам выбуренной породы и за счет эффекта флотации вынос т их из колонки . Гидрофильные микросферы не прилипают к частицам шлама и поэтому вынос ща 0 Hydrophobic microspheres adhere well to cuttings particles and due to the flotation effect they are removed from the column. Hydrophilic microspheres do not adhere to the sludge particles, and therefore

5 способность растворов со стекл нными микросферами (составы 10-12) и с микросферами из м/ф смолы (составы 13-15) зна- чительно хуже по сравнению с предлагаемым раствором. Хороша  очистка5, the ability of solutions with glass microspheres (compounds 10–12) and with micro / spheres made from m / f resin (compositions 13–15) is much worse compared with the proposed solution. Good cleaning

0 забо  от выбуренной породы позволит повысить показатели бурени .0 Zabo from drilled rock will improve drilling performance.

С помощью указанного стенда производилось разбуривание образцов породы (в данном случае мрамора) микродолотами ди5 аметром 33 мм с трем  твердосплавными резцами. Моделировалось горное и гидростатическое давление, режим бурени  и т.д. Циркул ци  раствора осуществл лась с помощью насосной установки НВУ-30 (произ0 водительность до 30 л/мин). За показатель эффективности бурени  была прин та величина механической скорости бурени .Using this stand, rock samples (in this case, marble) were drilled with 33 mm microdits with three carbide cutters. Mining and hydrostatic pressure, drilling mode, etc. were simulated. The solution was circulated using the NVU-30 pumping unit (capacity up to 30 l / min). The measure of the drilling efficiency was taken as the magnitude of the mechanical speed of drilling.

В табл. 4 представлены данные о полученных значени х механической скоростиIn tab. 4 presents the data on the obtained values of the mechanical velocity.

5 разбуривани  образцов мрамора.5 drilling samples of marble.

Данные табл. 4 свидетельствуют о том, что предлагаемый раствор с оптимальными концентраци ми компонентов (составы 3-5) позвол ет значительно повысить механическую скорость бурени . Она в 3-5 раза выше , чем при использовании исходного глинистого раствора (состав 1), в 3,5-4 раза выше по сравнению с известным раствором (составы 7-9) и в 1,5-2 раза выше по сравнению с растворами, в которых примен лись стекл нные микросферы (составы 10-12) или микросферы из м/ф смолы (составы 13-15).The data table. 4 indicate that the proposed solution with optimal concentrations of the components (compounds 3-5) allows a significant increase in the mechanical drilling rate. It is 3-5 times higher than when using the original clay solution (composition 1), 3.5-4 times higher than the known solution (compositions 7-9) and 1.5-2 times higher than solutions in which glass microspheres (compositions 10-12) or m / f resin microspheres (compositions 13-15) were used.

Больша  разница в скорост х бурени  при использовании предлагаемого и известного растворов объ сн етс  не только худшей вынос щей способностью последнего, но и отрицательным вли нием на механическую скорость бурени  чрезмерно высоких в зкостных и структурно-механических свойств известного раствора.The large difference in drilling rates with the use of the proposed and known solutions is explained not only by the latter's lasting ability, but also by the negative effect on the mechanical drilling rate of the excessively high viscosity and structural-mechanical properties of the known solution.

Если в предлагаемом растворе концентраци  микросфер из ф/ф смолы меньше (состав 2) или больше (состав 6) граничных значений, то механическа  скорость бурени  снижаетс . В первом случае из-за недостаточной концентрации микросфер в растворе, а во втором - в результате повышени  в зкостных и структурно-механических свойств раствора.If in the proposed solution the concentration of microspheres from the f / f resin is less (composition 2) or more (composition 6) of the boundary values, then the mechanical drilling rate decreases. In the first case, due to the insufficient concentration of microspheres in the solution, and in the second, as a result of an increase in the viscosity and structural-mechanical properties of the solution.

В лабораторных услови х исследованы про;ивоприхватные свойства тинистых корок , образующихс  при фильтрации растворов , составы которых представлены в табл. 1, Противоприхватные свойства корок оценивались коэффициентом сдвига корки (КСК), замер емым с помощью модернизированного стандартного прибора СНС-2. Прибор дополн етс  приставкой, в которую входит грузик, выполненный в форме кольца , соединенный шарнирно с подвесной системой . Дл  определени  угла закручивани  нити прибора корка вместе с бумажным фильтром помещаетс  на подвижный столик прибора. Подвесна  система устанавливаетс  с таким расчетом, чтобы кольцо находилось над поверхностью корки на рассто нии примерно 1 мм. Затем опускаетс  стопорный винт, удерживающий кольцо, и оно прилипает под собственным весом к глинистой корке. Включаетс  электромотор прибора и приводитс  во вращение столик с глинистой коркой, это влечет за собой закручивание нити подвесной системы. Максимальный угол закручивани  нити, зафиксированный в момент остановки вращени  подвесной системы, служит дл  вычислени  КСК по формулеUnder laboratory conditions, the studied and sensitive properties of the muddy crusts formed during the filtration of solutions, the compositions of which are presented in Table. 1, Anti-sticking properties of crusts were evaluated by the coefficient of shear crust (CSC), measured using an upgraded standard SNS-2 device. The device is supplemented with a prefix that includes a ring-shaped weight connected pivotally to the harness. To determine the twist angle of the instrument, the peel together with the paper filter is placed on the movable table of the instrument. The suspension system is installed in such a way that the ring is above the surface of the peel at a distance of about 1 mm. Then the locking screw holding the ring is lowered, and it sticks under its own weight to the mudcake. The electric motor of the device is switched on and the table with a mudcake is set in rotation, this entails a twisting of the thread of the suspension system. The maximum twist angle of the thread, recorded at the time when the suspension system stops rotating, is used to calculate the KSK using the formula

КСК KSK

С-В-F-Q , C-FF,

Р RR R

где С - посто нна  проволоки (нити) прибора , г/см ;where C is the constant of the wire (thread) of the device, g / cm;

В - посто нное число, равное 75,36 см/град;B is a constant number equal to 75.36 cm / deg;

F - площадь кольца, см2;F is the area of the ring, cm2;

Q - максимальный угол закручивани  нити,град;Q - maximum twist angle of the thread, hail;

R - средний радиус кольца, см;R is the average radius of the ring, cm;

Р - вес кольца, г.P is the weight of the ring,

Чем меньше значени  КСК, тем хуже противоприхватные свойства глинистой 0 корки.The lower the KSK value, the worse the anti-grip properties of the clay crust.

В табл. 5 представлены данные о величинах КСК, замеренных у корок исследованных растворов.In tab. 5 presents data on the magnitude of the KSK measured at the crusts of the studied solutions.

Как следует из данных табл. 5, глини- 5 ста  корка предлагаемого раствора с оптимальными концентраци ми компонентов (составы 3-5) имеет высокие противоприхватные свойства (низкий показатель КСК), значительно превышающие противоприх- 0 ватные свойства корки исходного глинистого раствора (состав 1). Микросферы, внедр  сь в глинистую корку, выполн ют затем роль микрошариковых подшипников. При этом имеет значение концентраци  5 микросфер в растворе, материал, из которого они изготовлены.As follows from the data table. 5, clay-5 hundred crusts of the proposed solution with optimal concentrations of the components (compounds 3-5) has high anti-sticking properties (low KSK), much higher than the anti-sponge properties of the crust of the original clay solution (composition 1). Microspheres, embedded in a mudcake, then perform the role of micro-ball bearings. The concentration of 5 microspheres in the solution, the material from which they are made, is important.

Так, при слишком большой концентрации микросфер из ф/ф смолы, как это имеет место в известном растворе - (составы 7-9), 0 получаетс .слишком толста , рыхла  глиниста  корка и противоприхватные свойства ее низкие (высокие значени  КСК). Также более низкие противоприхватные свойства у корок, полученных из растворов со стек- 5 л нными микросферами (составы 10-12) и с микросферами из м/ф смолы (составы ISIS ). В первом случае из-за высокой твердости и абразивности стекл нных микросфер, а во втором - из-за низкой механической 0 прочности микросфер из м/ф смолы, которые разрушаютс  в процессе опыта.So, if the concentration of microspheres from f / f resin is too high, as is the case in the known solution - (compounds 7-9), 0 gets too thick, loose crust and its anti-sticking properties are low (high KSK). Also, lower anti-sticking properties of crusts obtained from solutions with glass microspheres (compositions 10–12) and m / f resin microspheres (compounds ISIS). In the first case, due to the high hardness and abrasiveness of glass microspheres, and in the second, due to the low mechanical strength of the m / f resin microspheres, which are destroyed in the course of the experiment.

При концентрации микросфер из ф/ф смолы в предлагаемом растворе ниже граничных значений (состав 2) противоприхват- 5 ные свойства глинистой корки ухудшаютс  из-за недостаточного количества микросфер в растворе. Также заметно ухудшение противоприхватных свойств при увеличений концентрации данных микросфер боль- 0 ше граничных значений (состав 6) из-за роста толщины глинистой корки и ее рыхлости .When the concentration of microspheres of f / f resin in the proposed solution is below the boundary values (composition 2), the anti-sticking properties of the mudcake deteriorate due to the insufficient number of microspheres in the solution. The deterioration of the anti-sticking properties is also noticeable with increasing concentrations of these microspheres above the boundary values (composition 6) due to the increase in the thickness of the mudcake and its looseness.

Таким образом, предлагаемый буровой раствор обладает следующими технико-эко- 5 комическими преимуществами по сравнению с известными рецептурами. Высока  вынос ща  способность способствует улучшению очистки забо  от выбуренной породы и, как следствие, повышению показателей бурени . Высокие противоприхватные свойства глинистой корки у предлагаемого раствора будут способствовать предотвращению аварий, св занных с прихватами бурильного инструмента и спуском обсадных колонн.Thus, the proposed drilling mud has the following technical and eco-friendly advantages as compared with the known formulations. High wearing capacity helps to improve the cleaning of the borehole from the drill cuttings and, as a consequence, to increase drilling rates. The high anti-sticking properties of the mudcake at the proposed solution will help prevent accidents associated with sticking of the drilling tool and the descent of casing strings.

Claims (1)

Формула изобретени   Буровой раствор на водной основе, содержащий глину, стабилизатор, добавку и воду, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  показателей бурени  за счет повышени  вынос щей способности раствораClaims A water-based drilling mud containing clay, a stabilizer, an additive and water, characterized in that, in order to improve drilling performance by increasing the out-of-bearing ability of the mud 00 при одновременном улучшении противо- прихватных свойств глинистой корки, раствор содержит в качестве добавки пластмассовые микросферы из фенолфор- мальдегидной смолы при следующем соотношении ингредиентов, мае. %:while improving the anti-sticking properties of the mudcake, the solution contains, as an additive, plastic microspheres of phenol formaldehyde resin in the following ratio of ingredients, May. %: Глина5-15Clay5-15 Стабилизатор0,5-1,5Stabilizer 0.5-1.5 Пластмассовые микросферы из фенолформальдегидной смолы 1-3 ВодаОстальноеPlastic microspheres of phenol-formaldehyde resin 1-3 Water Else 1 212 3 Ч3 h 5 6 7 85 6 7 8 99 10 11 1210 11 12 13 1ч13 1h 1515 Т а .6 л и ц а 1T a .6 l and c a 1 1,0 2,01.0 2.0 з,о.oh oh 1,0 2,0 3,01.0 2.0 3.0 Остальное | The rest | Ц- п иCyp and н || п мn || n m и п н нand pn n Таблица2Table 2 ТаблицаЗTable3 Таблица5Table5 СоставComposition 1one кскksk ТаблицаTable
SU894733895A 1989-09-01 1989-09-01 Water-base drilling mud SU1724672A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894733895A SU1724672A1 (en) 1989-09-01 1989-09-01 Water-base drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894733895A SU1724672A1 (en) 1989-09-01 1989-09-01 Water-base drilling mud

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1724672A1 true SU1724672A1 (en) 1992-04-07

Family

ID=21468105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894733895A SU1724672A1 (en) 1989-09-01 1989-09-01 Water-base drilling mud

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1724672A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486224C2 (en) * 2011-09-22 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственный Центр "ГеоТехРесурс" Light salt mud
RU2537436C2 (en) * 2008-10-13 2015-01-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Particles containing washing medium for well cleaning
CN105586018A (en) * 2014-10-21 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 Drilling fluid containing epoxy resin microspheres

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1661185, кл, С 09 7/02,1939. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537436C2 (en) * 2008-10-13 2015-01-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Particles containing washing medium for well cleaning
RU2486224C2 (en) * 2011-09-22 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственный Центр "ГеоТехРесурс" Light salt mud
CN105586018A (en) * 2014-10-21 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 Drilling fluid containing epoxy resin microspheres

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5789352A (en) Well completion spacer fluids and methods
US4498995A (en) Lost circulation drilling fluid
US4123367A (en) Method of reducing drag and rotating torque in the rotary drilling of oil and gas wells
EP0453625B1 (en) Drilling methods and composition of fluid therefor
US4460052A (en) Prevention of lost circulation of drilling muds
CA2039490C (en) Oil based synthetic hydrocarbon drilling fluid
CA1228721A (en) Fluid spacer composition for use in well cementing
US3605898A (en) Method of drilling and cementing a well using an aqueous hydraulic cement slurry
WO2004050790B1 (en) Emulsified polymer drilling fluid and methods of preparation and use thereof
US3849316A (en) Spacer composition
US4957174A (en) Method of controlling lost circulation in well drilling
US5099930A (en) Drilling fluid methods and composition
CA2598123C (en) Additive for reducing torque on a drill string
SU1724672A1 (en) Water-base drilling mud
US2923681A (en) Drilling fluids and compositions for use in modification of same
CA1069290A (en) Oxazolidine friction reducing additives for aqueous drilling fluids
CN109072059B (en) Inverse emulsion drilling fluid
US3820602A (en) Use of a spacer composition in well cementing
US3738934A (en) Oil base drilling fluid composition and process
EP0764709B1 (en) Silicone based fluids for drilling applications
US20210071060A1 (en) Drilling fluids and methods of making thereof
GB2226964A (en) Method of providing a stable suspension of non-swelling particulate matter
CA1085598A (en) Method of reducing drag and rotating torque in the rotary drilling of oil and gas wells
US4778608A (en) High temperature drilling mud composition
RU2277571C1 (en) Clayless drilling mud