SU1738819A1

SU1738819A1 - Lime drilling fluid

Info

Publication number: SU1738819A1
Application number: SU894734617A
Authority: SU
Inventors: Владимир Севастьянович Котельников; Сергей Николаевич Демочко; Владимир Григорьевич Филь; Илья Иосифович Рыбчич
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт природных газов
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Сущность изобретени : известковый буровой раствор содержит, мас.%: водорастворимый акриловый полимер 0, феррохромлигносульфонат, известь или цемент 0,02-,0; вода остальное . Характеристики раствора: обладает низкой водоотдачей в интервале температур 120-1бО&deg;С в услови х кальциевой агрессии. 2 ил., 2 табл.The essence of the invention: lime drilling mud contains, wt%: water-soluble acrylic polymer 0, ferrochrome lignosulphonate, lime or cement 0.02-, 0; water the rest. Characteristics of the solution: it has low water loss in the temperature range of 120-1 ° C under calcium aggression. 2 ill., 2 tab.

Description

Изобретение относитс к бурению скважин Преимущественно на нефть и газ.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the drilling of wells, primarily for oil and gas.

Известен буровой раствор, содержащий глину, феррохромлигносульфонат (ФХЛС), водную выт жку цемента и воДУ .A well-known drilling fluid containing clay, ferrochrome lignosulfonate (FHLS), water extraction of cement and WOOD.

Недостатком раствора вл ютс высокие значени стандартного показател водоотдачи по ВМ-6 (до 0 см ), а также высокий показатель водоотдачи при повышенных температурах и перепадах давлени (выше ,120 С и 1,5 МПа).The disadvantage of the solution is the high standard yield on VM-6 (up to 0 cm), as well as a high return on flow at elevated temperatures and pressure drops (above 120 C and 1.5 MPa).

Известен также известковый буровой раствор, который содержит концентрат сульфитдрожжевой бражки или сульфит- спиртовую барду, алюминат натри или кальцинированную соду, гидроокись кальци и водуоAlso known is lime drilling mud, which contains sulphite yeast mash or sulphite-alcohol bard concentrate, sodium aluminate or soda ash, calcium hydroxide and water.

Недостатком известного бурового раствора вл етс высока водоотдача при повышенных температурах (выше 120°С) и перепадах давлени (выше 1,5 МПа).A disadvantage of the known drilling mud is high yield at elevated temperatures (above 120 ° C) and pressure drops (above 1.5 MPa).

Цель изобретени - уменьшение водоотдачи раствора при температурах от 120 до 1бО°С в услови х кальциевой агрессии.The purpose of the invention is to reduce the water loss of the solution at temperatures from 120 to 1 ° C under calcium aggression conditions.

Поставленна цель достигаетс тем, что буровой раствор, содержащий лигно- сульфонатный реагент, минеральную добавку , включающую окись (гидроокись) кальци и воду в качестве лигносульфо- натного реагента, содержит ФХЛС и дополнительно водорастворимый полимер акрилового р да при следующем соотношении компонентов, мас.%:The goal is achieved by the fact that a drilling fluid containing a ligno sulfonate reagent, a mineral additive comprising calcium oxide (hydroxide) and water as a lignosulfonate reagent contains FHLS and an additional water-soluble acrylic polymer in the following ratio, wt.% :

Акриловый полимер 0,,5 Феррохромлигносульфонат0 ,6-,5 Минеральный компонент, содержащий окись или гидроокись кальци 0,02-4,0 Вода Остальное Комбинаци реагентов ФХЛС - акриловый полимер - известь (цемент) в буровом растворе образует систему с поперечными св з ми (сшитый полимер).,Acrylic polymer 0, 5 Ferrochrome lignosulfonate 0, 6-, 5 Mineral component containing calcium oxide or hydroxide 0.02-4.0 Water Remaining A combination of reagents FHLS - acrylic polymer - lime (cement) in drilling mud forms a system with cross-links (cross-linked polymer).,

§§

(Л(L

1one

ООOO

,00, 00

х соx with

J 17J 17

обладающую значительно большей термостойкостью в кальциевой среде. Кроме того, система сшитого полимера с поперечными св з ми обладает свойством уп ротнени под действием перепада давлени и в результате проницаемость фильтрационной корки уменьшаетс . При перепадах давлени выше 1,5 МПа уплотнение фильтрационной корки приводит к уменьшению показател водоотдачи с ростом перепада давлени .possessing much greater heat resistance in a calcium environment. In addition, the crosslinked crosslinked polymer system has the property of being compacted by the pressure differential and as a result, the permeability of the filter cake decreases. With pressure drops above 1.5 MPa, compaction of the filter cake leads to a decrease in water loss with increasing pressure drop.

Предлагаемый буровой раствор обладает также следующими преимуществами по сравнению с известным раствором: меньший показатель водоотдачи при температурах до 120°С и перепадах давлени до 1,5 МПа, больша устойчивость к кальциевой агрессии, более высокий показатель стабильности.The proposed drilling fluid also has the following advantages as compared with the known solution: a lower water loss rate at temperatures up to 120 ° C and pressure drops up to 1.5 MPa, greater resistance to calcium aggression, and a higher stability index.

При концентраци х акрилового полимера менее 0,3% и ФХЛС менее 0,6% резко возрастает водоотдача раствора, а при содержании акрилового полимера более 1,51 и ФХЛС более , проис- ходит снижение структурно-механически свойств раствора и увеличение водоотдачи .At concentrations of acrylic polymer less than 0.3% and FHLS less than 0.6%, the water loss of the solution increases dramatically, and when the content of acrylic polymer is more than 1.51 and FHLS more, the structural and mechanical properties of the solution decrease and water loss increases.

При содержании цемента менее 0,02% и извести менее 0,2% эти реагенты не оказывают вли ни на показатели раствора , а при содержании цемента более 1,5% и извести более 4,0% происход т деструкционные процессы, сопровождаемые ростом водоотдачи раствора.When the cement content is less than 0.02% and lime is less than 0.2%, these reagents do not affect the performance of the mortar, and when the cement content is more than 1.5% and lime more than 4.0%, destruction processes occur, accompanied by an increase in the water loss of the solution. .

Компонентный состав известного и предлагаемого растворов и их стандартные показатели при нормальных услови х приведены в табл„ 1. В табл. 2 приведены результаты лабораторных исследований по вли нию температуры и перепада давлени на водоотдачу известного и предлагаемого растворовсThe composition of the known and proposed solutions and their standard values under normal conditions are listed in Table 1. Table. 2 shows the results of laboratory studies on the effect of temperature and pressure drop on the water loss of the known and proposed solutions.

Водоотдача известного раствора увеличиваетс экспоненциально с ростом температуры (начина со 120° С), в т врем как дл предлагаемого раствора в интервале температур 120-160 С зависимость водоотдачи от температуры линейна и ее величина кратно меньше, чем дл известного раствора. При перепадах давлени выше 1,5 МПа водоотдача нового раствора уменьшаетс с ростом перепада, в то врем как дл известного раствора показатель водоотда чи с увеличением перепада давлени / увеличиваетс (табл. 2).The water loss of a known solution increases exponentially with increasing temperature (starting from 120 ° C), while for the proposed solution in the temperature range of 120-160 ° C, the dependence of water loss on temperature is linear and its value is a multiple of that for a known solution. With a pressure drop above 1.5 MPa, the water loss of a new solution decreases with increasing differential, while for a known solution the flow rate increases with increasing pressure drop / increases (Table 2).

00

819819

5 five

5five

00

На фиг. 1 и 2 приведены графики зависимости водоотдачи раствора от перепада температуры и давлени соответственно .FIG. Figures 1 and 2 show the graphs of the dependence of the water yield of the solution on the temperature and pressure difference, respectively.

Пример 1. В емкость электромешалки наливают 990,8 г воды и добавл ют 3 г полнакриламида (ПАА) и 6 г .ФХЛС. Раствор перемешивают в течение 30 мин до полного растворени реагентов . Затем добавл ют 0,2 г цемента и перемешивают в течение 15-20 мин Замер ют показатели раствора.Example 1. 990.8 g of water is poured into an electric mixer tank and 3 g of polnacrylamide (PAA) and 6 g of FMLC are added. The solution is stirred for 30 minutes until complete dissolution of the reagents. Then, 0.2 g of cement is added and mixed for 15–20 min. The solution values are measured.

Пример2. В емкость электромешалки наливают 7б5 г воды и при перемешивании добавл ют 15 г гидролизо- ванного ПАА. Затем перемешивают в течение мин до полного растворени реагента, после чего iперемешива , добавл ют 40 г извести и оп ть перемешивают в течение 8-10 мин до получени однородной системы. После этого при перемешивании добавл ют 180 г водного раствора ФХЛС 25%-ной концентрации и перемешивают в течение 15 20 мин до получени однородной системы . Затем замер ют показатели бурового раствора.Example2. 7b5 g of water is poured into the mixer and 15 g of hydrolyzed PAA are added with stirring. Then it is stirred for a minute until the reagent is completely dissolved, after which, while stirring, 40 g of lime are added and mixed again for 8-10 minutes until a homogeneous system is obtained. After that, with stirring, 180 g of an FHLS aqueous solution of 25% concentration is added and stirred for 15–20 minutes until a homogeneous system is obtained. Mud values are then measured.

ПримерЗ. В емкость электромешалки наливают 935,5 г воды и при пе ремешивании добавл ют 12,5 г водного раствора реагента М-1ч 8%-ной концентрации и перемешивают в течение 5-8 мин до полного растворени реагента. После этого, перемешива , добавл ют 2 гExample 935.5 g of water is poured into the mixer and, with stirring, 12.5 g of an aqueous solution of reagent M-1h is added at a concentration of 8% and stirred for 5-8 minutes until the reagent is completely dissolved. After this, stirring, add 2 g

5 извести и перемешивают в течение 8 - 10 мин до получени однородной систе мы. Затем при перемешивании добавл ют 50 г водного раствора ФХЛС 40%-ной концентрации и перемешивают в течение5 lime and stirred for 8-10 minutes to obtain a homogeneous system. Then, with stirring, 50 g of an FHLS aqueous solution of 40% concentration is added and stirred for

0 20-22 мин до получени однородной0 20-22 min. Until homogeneous

системы. Замер ют показатели раствора.system. The solution values are measured.

Пример. В емкость электромешалки наливают 790 г воды, при перемешивании добавл ют 15 г гидролиэован5 ного ПАА и мешают в течение 10-15 мин до полного растворени реагента. После этого, перемешива , добавл ют 15 г цемента и перемешивают 5-8 мин до получени однородной системы. Затем до0 бавл ют 180 г водного раствора ФХЛС 25%-ной концентрации и перемешивают в течение 10-15 мин до получени однородной системы. После этого добавл ют 60 г хлористого кальци и перемешивэ5 ют в течение 10-15 мин до полного растворени реагентов. Замер ют показатели раствора.Example. 790 g of water are poured into the mixer and 15 g of hydrolyzed PAA are added with stirring and stirred for 10-15 minutes until the reagent is completely dissolved. After this, stirring, add 15 g of cement and mix for 5-8 minutes until a homogeneous system is obtained. Then, 180 g of an FHLS aqueous solution of 25% concentration was added and stirred for 10-15 minutes until a homogeneous system was obtained. After that, 60 g of calcium chloride are added and stirred for 10-15 minutes until the reagents are completely dissolved. The solution values are measured.

Пример5. 8 емкость электромешалки наливают 861,3 г воды, приExample5. 8 capacity electric mixer pour 861.3 g of water, while

перемешивании добавл ют 53,7 г гипана 18,6% концентрации и перемешивают 5-6 мин до полного растворени реагента . После этого добавл ют 5 г цемента и перемешивают до получени однородной системы в течение 5-10 мин. Затем добавл ют 80 г водного раствора ФХЛС 251-ной концентрации и перемешивают в течение 10-15|мин до получени однородной системы. После этого при перемешивании добавл ют 200 г хлористого натри и мешают 10-15 мин до полного растворени реагента. Замер ют показатели раствора оWhile stirring, 53.7 g of hypane, 18.6% concentration is added and stirred for 5-6 minutes until complete dissolution of the reagent. After that, 5 g of cement is added and mixed until a homogeneous system is obtained for 5-10 minutes. Then, 80 g of an aqueous solution of FHLS at 251% concentration is added and stirred for 10-15 min until a uniform system is obtained. Then, with stirring, 200 g of sodium chloride is added and stirred for 10-15 minutes until the reagent is completely dissolved. The solution values are measured.

Пример 60 В емкость электромешалки заливают 860 г воды, при перемешивании добавл ют 10 г ПАА и мешают мин до полного растворени реагента . Затем при перемешивании добав- л ют 10 г цемента и мешают 5-10 мин до получени однородной системы Добавл ют 120 г водного раствора ФХЛС 25%-ной концентрации и мешают 10 - 15 мин. После этого добавл ют при перемешивании 2000 г барита и мешают 10-15 мин до получени однородной смеси. Замер ют показатели раствора.Example 60 860 g of water are poured into an electric mixer tank, 10 g of PAA are added with stirring and the minutes are stirred until the reagent is completely dissolved. Then, with stirring, 10 g of cement is added and stirred for 5-10 minutes until a homogeneous system is obtained. 120 g of an FLCS aqueous solution of 25% concentration is added and the mixture is stirred for 10-15 minutes. After that, 2000 g of barite is added with stirring and stirred for 10-15 minutes until a homogeneous mixture is obtained. The solution values are measured.

Использование предлагаемого бурового раствора позволит повысить качество вскрыти продуктивных пластов, устойчивость стенок скважины, увеличить показатели бурени скважины.The use of the proposed drilling mud will improve the quality of the opening of productive layers, the stability of the walls of the well, and increase the drilling performance.

Claims

Invention Formula

Lime drilling mud containing lignosulphonate reagent, mineral component containing oxide or calcium hydroxide, and water, characterized in that, in order to reduce water loss in the temperature range of 120-1 ° C under conditions of calcium aggression, it also contains water-soluble acrylic polymer, and as lignosulfonate reagent - ferrochrome lignosulfonate in the following ratio of ingredients, mash:

Water-soluble acrylic polymer 0.3-1.5 ferrochrome lignosulphonate 0.6-4.5

Mineral component containing calcium oxide or hydroxide 0.02-1, O

WaterEverything

i

10 20

12

20

0.6 3.5 2.5 5 1.5 2.5

Gitchi

0.3

1.5

I

2.5

0.6

1,3

Portlaid 4 € for main wells Construction tsnemt. Gypsum foreign cement

Table 1

7

1.0124

1.0632

1.0222

1.0727

O / o

09 / 1,5

O / o

0.5 / 0.9

7.5 .S 6

45

0.01 0.02 0.01 0.02

five

0.02 0.02

1.51B 28 22 20 22

, 02 23

O / o

o / o

0.6 / 1.3

o / o o / o o / o

9

.five

five

2

.five

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Note. Solutions 1 -C known composition, and solutions - the proposed.

table 2

8, with s / so min

t - teScorSova jl & tf l.C. “Ft, {tO guaz. WITH

fdtTtef tf f

pacrtt / i X ff

i i L l, T Fig.}

yryach

ise i.CJu / JOjuuH.

lid

a - / 3oor3on nfv nlfrtitdt {L1NL i - ti 3o "rJ n with iJUti l-nSugZl n / v.

patrt A / r

fUiiffMt

fetrloftttti

ylpoclifsvtt

6a ea

& At / &