SU473803A1 - Способ модификации буровых растворов - Google Patents

Description

--- ./ 1

Изобретение относитс  к способу обработки высокоминерализованных промывочных лсидкостей , предназначенных дл  бурени  глубоких и сверхглубоких скважин на нефть и газ.

Известно, что один из н аиболее эффективных стабилизаторов промывочных жидкостей - карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) различных: степеней полимеризации сохран ет свои защитные свойства; до температуры 130-160°. С ростом глубин и, как следствие этого, с ростом температуры на забое, в результате термоокислительной деструкции КМЦ значительно увеличиваетс  ее расход дл  обработки промывочных жидкостей.

Известен способ стабилизации карбоксиметилцеллюлозы введением ингибитора термоокислительной деструкции в буровой раствор совместно с КМЦ или в процессе синтеза КМЦ на любой стадии.

С целью повышени  устойчивости КМЦ к термоокислительной деструкции в буровых растворах предложено в качестве ингибитора использовать гексаметилендиамин (ГМДА) в количестве 1-3,5% от веса раствора при введении ингибитора в буровой раствор или от веса целлюлозы при введении его в процессе синтеза КМЦ.

При добавлении к буровому раствору 2,5% ГМДА от веса раствора, обработанному КМЦ, даже в услови х насыщени  его поваренной солью, а при наличии солей кальци  и магни , достигаетс  достаточно высока  стабильность промывочной жидкости, подвергнутой термообработке при 200±5° в течение 2

и более-часов (см. табл. 1-2);.обозначени , прин тые в табл. 1-4: Тюо - в зкость при заполнении СВП-5 200 см и истечени  100 см его; CHCi/io--предельное статическое напр жение сдвига через 1 и 10 мин; Взо - водоотдача за 30 мин.

Наличие в буровом растворе ГМДА приводит не только к его тер мосолестойкости, но и к значительному улучшению его смазочных свойств,- что обеспечивает повышение стойкости опоры долота, снижение гидравлических потерь,.способствует предотвращению посадок и зат жек, предохран ет бурильный инструмент от коррозии, а стенки скважины от набухани  и т. д.

Введение гексаметилендиамина в процессе синтеза КМЦ приводит к получению карбодиамина и позвол ет снизить количество ингибитора в 100-500 раз. Синтез карбодиамина осуществл етс  следующим образом.

Целлюлозу (вискозную или другого типа) обрабатывают водным раствором едкогс натра концентрации 240 ,г/л при 19-23° в течение 1 ч, отжимают от избытка водного раствора щелочи до 2,6-2,7-кратного веса по

а Я S ч ю « Е-1

Ч S

 

S а

ЕГ йй

Rt

аб

о о. о в о   S

г

и

и

п

§

S

1 о,

Е{

м

S

в

а

« 3 са

1

VO

S

Sо

VD

nt

о.

(О

о

л н

R) Н Л

.

м и о,

a

a s ;

Ю

re S Ч

o «

Eea

s s

nt

a. n

:i

s

e« C. O

О

2

X

s

s

«

§

u

a

о

X

s (

M

M

s

e о

Oi

§

H

и

a c.

л

CO

о с. , о

s

Su

a:

a

Ю

о

H ce

l4

,

ffl Ф &

отношению к весу исходной целлюлозы, измельчают в течение 2 ч, после чего к ней добавл ют ГМДА из расчета 3% от веса целлюлозы или 1 % от веса готового нродукта. После перемешивани  в течение 30 мин с ингибитором реакционную смесь обрабатывают монохлорацетатом натри  в соотношении 2 мол  на 1 моль целлюлозы.

Некоторые услови  получени  и свойства карбодиамина приведены в табл. 3.

Обработка буровых растворов различной степени минерализации (вплоть до насыщени  поваренной солью и до содержани  солей кальци  и магни  1,0-1,5%) карбодиамином осуществл етс  путем его добавлени  в раствор в количествах ,5% от веса КМЦ (в зависимости от степени минерализации циркулирующего раствора и забойной температуры ) в сухом виде, либо в виде 5-10%-ного водного раствора.

Результаты обработки высокоминерализованных буровых растворов термосолестойким реагентом, приведенные в табл. 4, показывают , что карбодиамиц оказывает благопри тное действие на буровые растворы, выдержанные при 200+5° в течение 2-х и более часов.

Наличие в буровых растворах карбодиамина приводит не только к их термосолестойкости , но и к значительному улучшению их смазочных свойств, что обеспечивает повышение стойкости опоры долота, снижению гидравлических потерь, способствует предотвращению посадок и зат жек, предохран ет стенки скважины от набухани  и т. д.

Ингибирование КМЦ ГМДА в процессе синтеза эфира позвол ет достичь резкого повышени  эффективности действи  ингибитора,

снижени  его расхода в 100-500 раз.

Применение карбодиамина в качестве стабилизатора исключает необходимость использовани  растворов ингибитора, что позвол ет предотвратить снижение удельного веса буровых растворов (особенно ут желенных) и в значительной степени уменьшить расход ут желител .

20Предмет изобретени 

Способ модификации буровых растворов обработкой карбоксиметилцеллюлозой и ингибитором ее термоокислительной деструкции 25 или продуктом их взаимодействи , отличающийс  тем, что, с целью повышени  термостойкости растворов, в качестве ингибитора примен ют гексаметилендиамин.