БУРОВОЙ РАСТВОР Российский патент 2006 года по МПК C09K8/04 

Описание патента на изобретение RU2268909C1

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к буровым растворам на водной основе.

Для бурения в глинисто-песчаных породах разработаны различные составы и рецептуры ингибированных буровых растворов на водной основе, включающие ингибирующие добавки: NaCl, KCl, CaCl2, Са(ОН)2, 4СаОАl2O3·12Н2O, 6СаО3SiO2·2H2O, Na2SiO3, К2SiO3 и другие полиэлектролиты, а также кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, 11, полигликоли и др. (Э.Г.Кистер "Химическая обработка буровых растворов". М., Недра, 1972 г.). Разработанные ингибированные буровые растворы уменьшили гидратацию глинистых минералов, однако не решили в полной мере проблемы устойчивости стенок скважин и снижения осложнений в процессе строительства скважин в глинисто-песчаном комплексе пород.

Кремнийорганические жидкости, силикаты натрия, калия и их водные растворы обладают высокой щелочностью, что снижает ингибирующую способность на глинистые пласты.

Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является буровой раствор, содержащий глину, карбоксиметилцеллюлозу, ингибирующую добавку, смазочную добавку и воду (патент РФ №2174996, кл. С 09 К 7/02 от 12.01.2000 г.).

Однако данный состав бурового раствора обладает невысокой ингибирующей способностью, вследствие чего может возрастать интенсивность перехода глинистой твердой фазы в буровой раствор, в связи с чем потребуются дополнительные затраты реагентов-понизителей вязкости и реологических параметров раствора, либо многократное разбавление технической водой с последующей обработкой реагентами-стабилизаторами для снижения фильтрации.

Задача изобретения - повышение ингибирующей способности бурового раствора при одновременном улучшении технологических параметров раствора.

Поставленная задача решается за счет того, что буровой раствор, включающий глину, карбоксиметилцеллюлозу, ингибирующую добавку, смазочную добавку и воду, дополнительно содержит регулятор структурно-механических свойств - карбоксиметилкрахмал и эмульгатор - смесь эфиров и амидов жирных кислот и этаноламидов, а в качестве ингибирующей добавки - продукт ректификации олигомеров пропилена изоолифинового типа фракции С1315 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глина1,5-3,0карбоксиметилцеллюлоза0,1-0,3карбоксиметилкрахмал0,75-1,5смесь эфиров и амидов жирных кислоти этаноламидов0,75-1,0продукт ректификации олигомеровпропилена изоолифинового типафракции С11-C150,75-1,5смазочная добавка0,5-3,0водаостальное

В качестве компонентов бурового раствора можно использовать

глину в виде глинопорошка (ТУ 39-0147001-105-93);

реагент-стабилизатор карбоксиметилцеллюлоза, например Камцел 3 (ТУ2231-002-50277563-00);

регулятор структурно-механических свойств карбоксиметилкрахмал, например КМЦ-БУР (ТУ2262-016-32957739-01);

ингибирующую добавку - продукт ректификации олигомеров пропилена изоолифинового типа фракции C13-C15 (ТУ 2411-020-05766801-94) - модификатор твердой фазы (МТФ);

эмульгатор, смесь эфиров и амидов жирных кислот и этаноламидов (ТУ 6-14-1035-79);

смазочную добавку, реагент на основе моноэтаноламиновой соли таллового масла с растворителем СОНБУР 1101 (ДСБ-4ТТ) (ТУ2458-014-00151816-2001).

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом и аналогами позволяет сделать вывод, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию "новизна" и "существенные отличия", так как в своем составе в качестве ингибитора твердой фазы содержит новый реагент - модификатор твердой фазы - продукт ректификации олигомеров пропилена изоолифинового типа фракции C13-C15, кроме того, содержит эмульгатор - смесь эфиров и амидов жирных кислот и этаноламидов.

Примеры приготовления заявляемого раствора в лабораторных условиях

Пример 1. 15 г глинопорошка затворяют в 956,5 г пресной воды и перемешивают. В полученную глинистую суспензию вводят 1 г Камцел 3 и перемешивают 20 мин, после чего вводят 7,5 г КМК-БУР и вновь перемешивают. В стабилизированный раствор вводят 7,5 г МТФ с введенным в него 7,5 г эмульгатора; перемешивают и вводят 5 г СОНБУР 1101 (ДСБ-4ТТ). После перемешивания в течение 30 мин раствор считается приготовленным.

Пример 2. 22,5 г глинопорошка затворяют в 926,75 г пресной воды и перемешивают. В полученную глинистую суспензию вводят 2 г Камцел 3 и перемешивают. В стабилизированный раствор вводят 11,25 г МТФ с введенным в него 8,75 г эмульгатора; перемешивают и вводят 17,5 г СОНБУР 1101 (ДСБ-4ТТ). После перемешивания в течение 30 мин раствор считается приготовленным.

Пример 3. 30 г глинопорошка затворяют в 897 г пресной воды и перемешивают. В полученную глинистую суспензию вводят 3 г Камцел 3, перемешивают, вводят 15 г КМК-БУР и вновь перемешивают. В стабилизированный раствор вводят 15 г МТФ с введенным в него 10 г эмульгатора; перемешивают и вводят 30 г СОНБУР 1101 (ДСБ-4ТТ). После перемешивания в течение 30 мин раствор считается приготовленным.

В таблице 1 приведены компонентные составы заявляемого раствора (составы 1, 2, 3) и прототипа (составы 4. 5, 6).

Технологические параметры растворов замерялись с помощью стандартных приборов и методик в соответствии с Инструкцией по методам контроля качества буровых растворов, М., ВНИИБТ, 1972 г.

Ингибирующие свойства растворов определялись по показателю увлажняющей способности в соответствии с РД39-2-813-82, Краснодар, ВНИИКрнефть, учитывающий влияние капиллярной пропитки, диффузии, осмотического массопереноса на процесс гидратации глинистой фазы. Чем меньше значение показателя (По), тем выше ингибирующая способность раствора.

Смазывающие свойства растворов, характеризующие трение между фильтрационной коркой на стенке скважины и бурильными трубами, определяли по коэффициенту сдвига корки КСК с помощью прибора КСК - ВНИИБТ. Чем меньше его значение, тем меньше липкость глинистой корки и, следовательно, выше смазывающие и противоприхватные свойства раствора.

В таблице 2 приведены результаты проведенных исследований.

Таблица 1№ составаКомпонентный состав, мас.%.ГлинаКМЦКМК-БУРИнгиби рующая добавкаЭмульгаторСмазочная добавкаИнгнби рующая добавка -полигликольКМЦИнгиби рующая добавка - KClСмазочная добавкаВодаСостав 11,50,10,750,750,750,5----остальноеСостав 22,250,21,121,120,871,75---остальноеСостав 33,00,31,51,51,03,0----остальноеСостав 45,0-----30,2050,50остальноеСостав 510,0-----40,3570,75остальноеСостав 615,0-----50,5091,00остальное

Таблица 2№ составаТехнологические параметры растворовплотность, г/см3условная вязкость, споказатель фильтрации, см3СНС, дПАКСКПо, мм/чрНЗа 1 минза 10 минСостав 11,01264,214,526,10,1050,2609,5Состав 21,02283,521,837,50,0960,2589,7Состав 31,02323,12949,30,0870,2579,9Состав 41,022354,47,80,280,398,2Состав 51,082646,510,20,250,378,6Состав 6L1435314,420,20,230,368,9

Как следует из анализа данных таблицы 2, заявляемый раствор (составы 1-3) обладает значительно лучшими технологическими параметрами, ингибирующйми и смазывающими свойствами по сравнению с раствором-прототипом (составы 4-6), что обеспечит технологическую эффективность его применения при бурении скважин в интервалах потенциально неустойчивых глинисто-песчаных пород.

Применение предлагаемого раствора позволяет благодаря уменьшению гидратации глинистой составляющей пласта его водной фазой исключить кавернообразование, прихват бурильного инструмента, сохранить устойчивость ствола скважины.

Похожие патенты RU2268909C1

название год авторы номер документа
БУРОВОЙ РАСТВОР 2011
  • Закиров Артем Яудатович
  • Николаев Николай Иванович
  • Вафин Равиль Мисбахетдинович
  • Леушева Екатерина Леонидовна
RU2458960C1
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2000
  • Умутбаев В.Н.
  • Андресон Б.А.
  • Бочкарев Г.П.
  • Мударисов М.И.
  • Ионов В.И.
  • Четвертнева И.А.
  • Челпанова Т.В.
RU2170243C1
БУРОВОЙ РАСТВОР ДЛЯ БУРЕНИЯ В ОБВАЛИВАЮЩИХСЯ ПОРОДАХ И ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ 2003
  • Фатхутдинов И.Х.
  • Андресон Б.А.
  • Бочкарев Г.П.
  • Четвертнева И.А.
  • Бабушкин А.Б.
RU2242492C2
ИНГИБИРУЮЩИЙ БУРОВОЙ РАСТВОР 2007
  • Мандель Александр Яковлевич
  • Мулюков Ринат Абдрахманович
  • Клеттер Владимир Юрьевич
  • Акопян Эдуард Богданович
  • Карцев Александр Юрьевич
RU2374292C2
Буровой раствор 1991
  • Шарипов Амир Усманович
  • Долганская Софья Иосифовна
  • Земцова Ольга Анатольевна
  • Андресон Борис Арнольдович
  • Бочкарев Герман Пантелеевич
  • Фрязинов Владимир Васильевич
  • Лабазов Анатолий Викторович
  • Рекин Александр Сергеевич
SU1836405A3
ИНГИБИРУЮЩИЙ БИОПОЛИМЕРНЫЙ РАСТВОР 2020
  • Занчаров Александр Вячеславович
  • Меньшиков Даниил Александрович
  • Гаймалетдинова Гульназ Леоновна
  • Арасланов Ильдус Миннирахманович
  • Саитгалеев Марат Фаилович
  • Арасланова Диляра Ильдусовна
  • Исламгулова Гульназ Салаватовна
  • Мулюков Ринат Абрахманович
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Исмаков Рустэм Адипович
  • Наумов Андрей Юрьевич
  • Кислова Татьяна Васильевна
RU2756264C1
БИОПОЛИМЕРНЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР 2005
  • Кустурова Елена Валериевна
  • Жуган Оскар Анатольевич
  • Васильченко Анатолий Александрович
  • Гордийчук Николай Васильевич
  • Кушнарев Валерий Леонидович
RU2289603C1
БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ 2001
  • Андресон Б.А.
  • Бочкарев Г.П.
  • Кузнецов В.А.
  • Мурзагулов Г.Г.
  • Гилязов Р.М.
  • Бабушкин А.Б.
  • Махмутов Д.З.
  • Дильмиев М.Р.
RU2179568C1
СМАЗОЧНАЯ ПОРОШКОВАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2004
  • Гриневский И.Н.
  • Михеев В.Л.
  • Рахматуллин Р.К.
  • Радченко С.С.
  • Карелина Н.Н.
  • Паршуков Н.Н.
RU2262525C1
УТЯЖЕЛЕННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР 2003
  • Хахаев Б.Н.
  • Певзнер Л.А.
  • Курбанов Я.М.
  • Оксенойд Е.Я.
  • Сутягин В.А.
  • Гурак В.М.
  • Логинов Ю.Ф.
  • Зайковская Т.В.
  • Мавлютова Ф.Р.
RU2235751C1

Реферат патента 2006 года БУРОВОЙ РАСТВОР

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к буровым растворам на водной основе. Техническим результатом является повышение ингибирующей способности бурового раствора при одновременном улучшении технологических параметров раствора. Буровой раствор содержит, мас.%: глину - 1,5-3,0, карбоксиметилцеллюлозу - 0,1-0,3, карбоксиметилкрахмал - 0,75-1,5, смесь эфиров и амидов жирных кислот и этаноламидов - 0,75-1,0, продукт ректификации олигомеров пропилена изоолифинового типа фракции С13-C15 - 0,75-1,5, смазочную добавку - 0,5-3,0, воду - остальное. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 268 909 C1

Буровой раствор, включающий глину, карбоксиметилцеллюлозу, ингибирующую добавку, смазочную добавку и воду, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит регулятор структурно-механических свойств - карбоксиметилкрахмал и эмульгатор - смесь эфиров и амидов жирных кислот и этаноламидов, а в качестве ингибирующей добавки - продукт ректификации олигомеров пропилена изоолифинового типа фракции С13-C15 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина1,5-3,0Карбоксиметилцеллюлоза0,1-0,3Карбоксиметилкрахмал0,75-1,5Смесь эфиров и амидов жирных кислоти этаноламидов0,75-1,0Продукт ректификации олигомеровпропилена изоолифинового типафракции С13-C150,75-1,5Смазочная добавка0,5-3,0ВодаОстальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2268909C1

БУРОВОЙ РАСТВОР 2000
  • Андресон Б.А.
  • Бочкарев Г.П.
  • Кузнецов В.А.
  • Гилязов Р.М.
  • Юсупов Р.А.
  • Фатхутдинов И.Х.
  • Мударисов М.И.
RU2174996C2

RU 2 268 909 C1

Авторы

Гриневский Игорь Николаевич

Михеев Владимир Леонидович

Рахматуллин Роберт Карамович

Радченко Сергей Сергеевич

Карелина Наталья Николаевна

Даты

2006-01-27Публикация

2004-06-07Подача