SU981339A1

SU981339A1 - Буровой раствор и способ его получени

Info

Publication number: SU981339A1
Application number: SU802969793A
Authority: SU
Inventors: Леонид Петрович Вахрушев; Валентина Мефодиевна Мичник; Алла Семеновна Белякова; Василий Александрович Шишов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority date: 1980-08-06
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1982-12-15

Description

(5) БУРОВОЙ РАСТВОР и СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

1

Изобретение относитс к приготовлению буровых растворов, примен емых при бурении скважин в услови х полиминеральной агрессии.

Известен буровой раствор, содержащий глину, стабилизатор - реагент карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и защитный коллоид поливиниловый спирт (ПВС) и воду, который готовитс введением реагента-стабилизатора в глинистый раствор. Такое комбинирование КМЦ с раствором другого полимера ПВС обеспечивает устойчивость соленых буровых растворов к хлоркальциевой агрессии 1 .

Недостатками бурового раствора и способа его обработки вл ютс неработоспособность бурового раствора при больших концентраци х солей и трудность регулировани его структурно-механических свойств.

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс буровой раствор, содержащий глину, карбоксиметилцеллюлозу , реагент-присадку, воду , и способ его получени , включающий приготовление глинистой суспензии и введение в нее карбоксиметилцеллюлозы суспензии и реагента-присадки С2 .

Известный буровой раствор, полученный известным способом, имеет недостаточно низкую водоотдачу и высокую удерживающую способность.

to

Цель изобретени - понижение водоотдачи и повышение статического напр жени сдвига раствора.

Поставленна цель достигаетс тем, что буровой раствор, содержащий

ts глину, карбоксиметилцеллюлозу, реагент-присадку и воду, в качестве реагента-присадки содержит оксиэтилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов,мае.:

20

5 - 8

Глина

Карбоксиметил1 ,5 - 2

целлюлоза Оксиэтилцеллюлоза 1,0 1,5 ВодаОстальное Способ получени бурового раствора включает приготовление глинис той суспензии и введение в нее карбоксиметилцеллюлозы и реагента-присадки , причем перед введением peaгента-присадки (оксиэтилцеллюлозы) ввод т карбоксиметилцеллюлозу. Такое совместное иепользование реагентов КМЦ и ОЭЦ обеспечивает пол ную растворимость и коллоидную устой чивость растворов против агрессивного действи поливалентных солей. КНЦ вл етс высокогидрофильным полимером и способна св зывать значительное количество воды, присутству щее в растворе (число гидратации 8 ) за счет наличи карбоксильных групп Поэтому при совместном использовани предлагаемых реагентов и при соблюд нии последовательности ввода, суммарное св зывание воды в несколько

Состав минерализованной среды: 20% NaCB; 10 CaCFj i

1,5 1,5

2,0 1,0

Состав минерализованной среды: 26 CaCt, 1,5 1.5 - 92 20 н/т

2,0 1,0

5 5

6 5

н/т 21

н/т З

кап.

150 19

кап.

н/т

кап.

н/т 38 раз выше, чем при использовании только одного реагента ОЭЦ - неионогенного эфира целлюлозы. Это про вл етс на значени х фильтрации буровых растворов , котора значительно меньше при совместном использовании стабилизатора КМЦ и ОЭЦ. Способ обработки бурового раствора заключаетс во введении при перемешивании в глинистую суспензию расчетного количества сначала стабилизатора КМЦ, затем ОЭЦ при перемешивании до их полного растворени . К готовому буровому раствору добавл ют соли одновалентных и двухвалентных металлов (до насыщени хлористого натри с добавками различных количеств хлористого кальци ) дл создани ,полиминеральной среды . Дл регулировани рН раствора ввод т щелочь. Стабилизирующие свойства бурового раствора оценивают по фильтрационным и структурно-механическим свойствам (табл.1). Таблйца1

В таблице приведены технологические показатели буровых растворов, содержащих 5 мас. бентонита; 3% реагента (суммарное количество реагентов КМЦ с ОЭЦ и КМОЭЦ), 20 и 26 хлористого кальци , прогретых при в течение 6 ч. Водоотдачу определ ют на приборе ВМ-6 после охлаждени раствора до .

Растворы, обработанные совместно реагентами КМЦ и ОЭЦ, имеют водоотдачи ниже,чём раствори, сбработанные КМОЭЦ,

При стабилизации насыщенного хлористым натрием бурового раствора, содержащего до Q% хгйэристого кальци , при водоотдача раствора, обработанного КМОЭЦ, в 1,5. раза выше , чем у бурового раствора, обработанного совместно реагентами КМЦ J1 ОЭЦ.

10

В табл.2 приведена стабилизаци соленых глинистых растворов реагентами КМЦ и ОЭЦ.

1Л

fs

LA

1Л

LA

(U

з: I Ф

О.

с:

LTX

LA СГ

LA .00

о

LTX

г- N4 СО

-3- см со со -3 г со

Jсм см го

СЭШГЛ

о г г

1Л 1Л 1г

ч«ъА

г

- со см

1Л СЭ о г ел гл

CD

см чО

s

см см см

с: с с

Sn (О i; ic

t3 о

сЬ CM 1Л

см-гСМ

СГ

irv см

S

о

к о.

о -

оо

о

чО

1Л

«I

ч

о со

гI-

г

о

1Л

и

1Л (Л

СЭ

о

ч

)

«

ъ

СП

см

чО

о

«

S оо

- см

rv. V. (Гч

см см со

g

S - чо

Г 1Л

см гсо

,- чО

ГГ|

- -3rf

(v-

гг

см сч «

см

I

и с

с

I

2

(О

го

м

о см

о

о и

о см

1Г

СЭ см fсм

СМ

In

LA

о

«

см

1Л

Claims

-4159 Пр мой пор док ввода реагентоа предпочтителен, как обеспечивающий больший защитный эффект бурового раствора от агрессивного действи солей полиминерального состава (табл.2). Первоначальный ввод КМЦ, а затем ОЭЦ (пр мой пор док ) благодар водородной св зи обеспечивает создание вокруг молекул КМЦ, адсорбирован ных на глинистых частицах, защитной оболочки из индиферентных к полимине ральной агрессии молекул ОЭЦ. Защитна оболочка предотвращает дезактива цию КМЦ - образование недиссоциирующих солей с катионами двухвалентных металлов (например, с кальцием ). При обратном пор дке ввода реагентов адсорбцированна на глинистых частицах ОЭЦ уже не способна выполн ть функции защиты от двухвалентных солей, и в этом случае эффективность совместной обработки бурового раствора данными реагентами становитс меньше. Это отчетливо заметно по величине фильтрации растворов при высокой температуре и перепаде давлени . Обработка бурового раствора реагентами (пр мой .пор док ввода ) обес печивает малую величину водоотдачи буровых растворов, содержащих большое количество оДЙо- и поливалент/ ных катионов ( 25 хлористого натри и до 10 хлористого кальци ) после 2-х, часового прогрева при температу до 150С (табл.2 ). Совместное использование в буровых растворах. КМЦ и ОЭЦ позвол ет снизить гор чуЪ водоотдачу при температурах до 150°С в услови х полиминеральной агрессии (25% хлористог натри и 10% хлористого кальци ). Способ обработки технологически 16 прост, не требует дополнительных затрат. Совместное использование позвол ет снизить расход дорогосто щего ОЭЦ по сравнени с прототипом. Предлагаемый буровой раствор может быть использован при бурении легконабухающих и размокающих пород, что обеспечивает безаварийность проходки. Экономический эффект от применени предлагаемого способа обработки составл ет ,5 РУб. Формула изобретени 1. Буровой раствор, содержащий глину, карбоксиметилцеллюлозу,pea гент-присадку и воду, отличающийс тем, что, с целью повышени статического напр жени сдвига и понижени воДоотдачи, он в качестве реагента-присадки содержит оксиэтилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Глина5,0-8,0 Карбоксиметилцеллюлоза 1,5 - 2,0 Оксиэтилцеллюлоза 1,0-1,5 Вода Остальное 2. Способ Получени бурового раствора, включающий приготовление глинистой суспензии и. введение в нее карбоксиметилцеллюлозы и реагентаприсадки , отличающийс тем, что перед введение реагентаприсадки (оксиэтилцеллюлозы ) ввод т йарбоксиметилцеллюлозу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кистер Э.Г. Химическа обработка буровых растворов. М., Недра, 1972, с. 166.
2.Кистер Э.Г. Химическа обработка буровых растворов. М., Недра, 1972, с.170-171. Г