SU994540A1 - Способ приготовлени промывочных жидкостей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в част- ности к технологии приготовлени  промывочных жидкостей, примен емых при ; проходке нефт ных, газовых и разведочных скважин.

Известны способы приготовлени  промывочных жидкостей на основе глинистых минералов с низким содержанием твердой фазы путем введени  химических реагентов Cl J. .

- Недостатком известных способов  вл етс  то, что используютс  химические реагенты, в основном, дорогосто щие материалы, чаще всего требующие специального приготовлени  или же использовани  дл  этой цели пищевых продуктов.

Наиболее близким к предлагаемому  эл етс  способ приготовлени  промывочной жидкости, вййючающий перемешивание и диспергирование глинистых частиц в воде. По этому способу гидродинамическа  активаци  малоглинистой промывочной жидкости достигаетс  за счет диспергировани  частиц твер ,дой фазы суспензии. Повышение дисзперснрсти происходит при прохождении жидкости, котора  подаетс  под давлением через трубу с каскадом дисков.

При этом происходит весьма сложное движение жидкости массы, при котором возникает хаотическое перемещение ее-твердых частиц, сопровождающеес 

.5 вращением твердых частиц, вихреобразованием и интенсивным перемешива- « нием.

По сравненик с известными способами гидродинамическое диспергирова10 ние позвол ет улучшить качество промывочной жидкости и увеличить ее выход в 1,5-3 раза 2 . ,

Однако гидродинамическа  актива-; ци  промывочной жидкости не дает воз15 можность значительно повысить, выход исходного раствора и улучшить его тех нологические характеристики. Значение водоотдачи активированного раствора за 30 мин уменьшаетс  все20 го до 20 см .

Цель изобретени  - улучгаение качества промывочных жидкостей и повышени  их выхода из 1т глинопорошка. Поставленна  цель достигаетс  тем,

2 что согласно способу приготовле и  промывочных жидкостей, включающему предварительное смешение и последующее диспергирование глинистых частиц в воде, в глинистую суспензию

0 перед диспергированием ввод т,карбоксиметилцеллкшозу в количестве 0,050 ,075 вес.%, а диспергирование осуществл ют высоковольтными импульсам электрическими разр дами с удельной энергией воздействи  80-100 кДж/л. Пример. Исходный раствор дл приготовлени  промывочных жидкостей готов т в лопастной мешалке предвари тельным перемешиванием. Полученную таким образом глинистую суспензию совместно со стабилизирующим химическим реагентом, например, карбокси метилцеллюлозой в количестве 0,050 ,075% подвергают обработке высоковольтными импульсными электрическими разр дамис удельной энергией воз действи  80-100 кДж/л. При этом реализуетс  комплекс таких  влений, как действие ударных волн, кавитации, электромагнитных, полей, образование плазменного канала разр да и т. д. В результате обработки дисперсность системы повышаетс , упор дочиваетс  характер контактов структурообразующих . элементов и это приводит к образованию устойчивой коагул ционнотиксотропной структуры, в св зи с этим даже небольша  концентраци  глины дает возможность получать высококачественные промывочные жидкости. Причем обработка с удельной энергией ниже 80 кДж/л не дает значительных улучшений их качества, а с энергией свыше 100 кДж/л  вл етс  экономически не оправданной и, кроме того, может привести к укреплению глинистых частиц, что будет способствовать ухудшению технологических свойств промывочных жидкостей. Добавка стабилизирующих химических реагентов в незначительных количествах позвол ет снизить значение водоотдачи (В/, повысить предельное статическое напр  жение сдвига (Р В то же врем  увеличение концентрации реагентов в большинстве случаев приводит к росту электропроводности растворов, что . снижает эффективность воздействи  электрического разр да. П- р и м е р. Результаты обработки 5%-ного палыгорскита и 3%-ного бетонита Черкасского месторождени  совместно с 0,05% КМЦ-бОО приведены в табл. 1. Т а б л и ц а 1

По данным, приведенным в табл. 1 видно,.что обработка с удельной энергией воздействи  80 кДж/л дает увеличение Р , P-JO в 10-15 раз, падение водоотдачи до 7,5-10 см. Текучесть (,Т ) увеличиваетс  незначительно. При удельной энергии свыше 100 кДж/л обработка не приводит к существенным изменени м свойств. Добавка КМЦ-60 Э способствует снижению В {без добавки значение В равно 10-12 см за 30 мин ), однако повышение концентрации КМЦ до 0,1% затрудн ет процесс диспергировани  глинистых частиц,

так как вокруг частиц образуютс  адсорбционные пленки, преп тствующие их разрушению.

Claims (2)

1. В табл. 2 приведены три варианта обработки системы глинистый минералвода: обработка этой системы высоковольтными импульсными электрическими разр дами, добавка к обработанным 5 суспензи м 0,05% КМЦ, совместна  обработка предложенным методом исходной системы с добавкой 0,05% КМЦ. Причем содержани  минерала во всех случа х мало (3-5%1, Из табл. 2 видно, что обработка глинистых суспензий высоковольтными электрическими разр дами приводит к «озрастаншо значений Р, Р, но величина водоотдачи продолжаетс  .оставатьс  довольно большой, что отрицательно сказываетс  при бурении рыхлых- пород. В то же врем , добавка КМЦ к исходнйм системам приводит к их разжижению, к потере стабильности , т. е. к ухудшению свойств промывочных жидкостей. Добавка КМЦ к уже обработанным суспензи м несколько увеличивает значени  , Р, однако совместна  обработка системы минерал-вода-0,05 КМЦ даёт возможность получить промывочные жидкости, отвечаемые предъ вл емым к ним требовани м (табл. 2 . Наблюдаемые  влени  св заны с тем, что параллельно с процессом диспергировани  частиц минерала,происходит и активаци  их поверхности и более равномерное, распределение вновь образуемых частиц по всему объему систеь-ы. Это, в свою очередь, облегчает доступ к ним полимерных молекул КМЦ и увеличивает число благопри тны контактов. Адсорбци  КМЦ на поверхности минеральных частиц стабилизиру ет формирующуюс  структуру, не позвол   им скоагулировать. Способность высокомолекул рных цепей КМЦ создавать свою собственную надмолекул р ную структуру еще больше укрепл ет коагул циоино-тиксотропные системы с пониженным содержанием твердой фа зы. .. Использование предлагаемого способа позвол ет повысить качество промывочных жидкостей, улучшив их техно- логические характеристики, увеличить выход из 1 т глинопорОшка в 5-7 раз; сократить расходы сырь  на приготовление промывочных жидкостей, уменьшить затраты времени на этот процесс, поддержать высокие скорости проходки. скважин. Формула изобретени  Способ приготовлени  промывочных жидкостей, включающий предварительное смешение и последующее диспергирование глинистых частиц в воде, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества промывочных жидкостей и повышени  выхода из одной тонны глинопорошка, в глинистую суспензию перед диспергированием ввод т карбоксиметилцеллюлозу в количестве 0,05-0,075 вес.%, а диспергирование осуществл ют высоковольтными импульсами электрическими разр дами с удельной энергией воздействи  80-100 кДж/л. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1с Авторское свидетельство СССР № 612948, кл. С 09 К 7/02, 1973.
2. 2. Горский В.Ф. и др. Диспергирование палыгорскитовой глины в многокамерном гидродинамическом активаторе (диспергаторе ). Физико-химическа  механика промывочных и тампонажных дисперсий. Киев, 1979, с.15-17 (прототип ) .