Изобретение относится к технологии строительства скважин, а именно к составу безглинистых буровых растворов, используемых для бурения, заканчивания и капитального ремонта скважин на нефтяных и газовых месторождениях, а также на подземных хранилищах газа.
Известны безглинистые буровые растворы [1], включающие в свой состав высокомолекулярные органические реагенты (полиакриловые, полисахаридные и др.), минеральные ингредиенты (соли, утяжелители), модифицирующие добавки. Большинство из них имеют те или иные недостатки, мешающие их широкому внедрению в практику промышленного бурения: невысокие показатели реологических и фильтрационных свойств, недостаточную устойчивость к внешним воздействиям (гидродинамическим, термобарическим, микробиологическим), низкие санитарно-эпидемиологические показатели.
Известен безглинистый буровой раствор [2, 3], содержащий полисахаридные реагенты, хлорид щелочного металла, хлорид щелочноземельного металла. Основные недостатки этого бурового раствора:
- ограничен верхний предел значений плотности (1200-1300 кг/м3);
- недостаточная стабильность структурно-механических свойств раствора (особенно при интенсивном гидродинамическом воздействии на него);
- повышенная щелочность раствора (рН 10÷11).
Наиболее близким аналогом является безглинистый буровой раствор, содержащий модифицированный крахмальный реагент, аммонизированный раствор нитрата кальция АРНК, игибитор коррозии аминного типа (SU 1684308 А1, 15.10.1991).
Технический результат изобретения - улучшение качества и расширение технологических возможностей бурового раствора путем повышения стабильности его структурно-механических свойств, повышения верхнего предела значений плотности, снижения щелочности.
Безглинистый буровой раствор, содержащий аммонизированный раствор нитрата кальция АРНК и модифицированный крахмальный реагент, дополнительно содержит ксантан (ксантановую смолу), хлорид кальция (CaCl г), воду, хлорид натрия и/или калия (NaCl и/или KCl) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Безглинистый буровой раствор может дополнительно содержать утяжелитель.
В качестве утяжелителя он содержит хлорид натрия или карбонат кальция.
Сущность изобретения заключается в следующем. Основу предложенного бурового раствора составляет АРНК, насыщенный NaCl и/или KCl. Предложенный буровой раствор указанного выше состава может иметь плотность до 1450-1500 кг/м3. Буровой раствор на основе АРНК без NaCl или KCl, а также на основе насыщенного раствора NaCl (или KCl) с добавлением или без АРНК, не может иметь плотность выше 1250-1300 кг/м3.
Чтобы повысить плотность предложенного бурового раствора до более высоких значений в буровой раствор наряду с NaCl и/или KCl вводят CaCl2. Для увеличения плотности раствора выше 1600 кг/м3 требуется дополнительное введение в соленасыщенный раствор утяжелителя - кристаллического порошкообразного NaCl или карбонатного утяжелителя КУ, например, карбоната кальция или мраморного порошка.
Более полное представление о существе предложенного технического решения дают примеры, приведенные в таблицах 1 и 2. (Обозначения, принятые в таблице: ρ - плотность, ηпл - пластическая вязкость, τo - предельное динамическое напряжение сдвига, θ1 и θ10 - статическое напряжение сдвига после выдержки 1 и 10 минут соответственно, Ф - показатель фильтрации).
В изобретении используется технические продукты типа ксантана (ксантановой смолы), поступающих на рынок реагентов для нефтегазовой промышленности под различными торговыми названиями: Родопол 23П, Виско-Ксан, Зибозан, Кларизан, Биополимер ХС и др.
В качестве модифицированного крахмального реагента раствор содержит, например, реагенты Полицелл ПСБ или Полицелл ГКР (продукты из серии «Полицелл»: ПСБ (ТУ 6-55-221-1477-97), ГКР или их аналоги).
АРНК, выпускаемый по ТУ 113-03-22-01-87, содержит 2-10% NH4NO3 и 35-53% Ca(NO3)2, может иметь плотность от 1350 до 1550 кг/см3 при 25°С.
Процедура приготовления бурового раствора. В рабочую емкость (1) заливают заданный объем АРНК. В отдельной емкости (2) растворяют в пресной воде (ее объем составляет приблизительно 10% от объема АРНК) последовательно расчетные количества МКР и МГПС. При перемешивании раствор из емкости 2 перемещают в емкость 1. Затем в емкость 1 вводят расчетные количества NaCl и/или KCl (при массовом соотношении NaCl:KCl, например, 1:1), а также CaCl2. После растворения солей, если необходимо, дополнительно вводят в емкость 1 порошкообразный NaCl или карбонатный утяжелитель.
Источники информации:
1. Нетисов Г.В., Синев В.А и др. Использование безглинистых минерализованных буровых растворов при бурении скважин. // НТЖ. Стр-во нефт. и газ. скважин на суше и на море. - 2001. - №2 - С.22-24.
2. Федосов Р.И., Пеньков А.И. и др. Раствор ЭКОРИШ на основе рассола NaCl в скважинах старого эксплуатационного фонда. // НТЖ.. Стр-во нефт. и газ. скважин на суше и на море. - 2001. - №7 - С.18-20. - прототип.
3. Федосов Р.И., Кошелев В.Н. Физико-химические и структурно-механические особенности полимерно-гидрогелевых буровых растворов Ра-гипол и ЭКОРИШ. // НТЖ.. Стр-во нефт. и газ. скважин на суше и на море. - 2004. - №4 - С.24-28 - прототип.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
БУРОВОЙ РАСТВОР НА ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН | 2015 |
|
RU2601635C1 |
БИОПОЛИМЕРНЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР СБК-UNI-DRILL-PRO (HARD) | 2013 |
|
RU2561630C2 |
Утяжеленный минерализованный безглинистый буровой раствор | 2017 |
|
RU2655276C1 |
ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫЙ УТЯЖЕЛЕННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2013 |
|
RU2530097C1 |
БИОПОЛИМЕРНЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР СБК-UNI (PLUS) | 2013 |
|
RU2561634C2 |
БИОПОЛИМЕРНЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР | 2022 |
|
RU2804720C1 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СКВАЖИННАЯ ЖИДКОСТЬ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ПОГЛОЩЕНИЕМ В ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ПЛАСТА | 2008 |
|
RU2380391C1 |
Технологическая жидкость для заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин | 1989 |
|
SU1684308A1 |
СТРУКТУРИРОВАННАЯ БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ | 2022 |
|
RU2792473C1 |
Утяжеленный минерализованный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов с аномально высоким пластовым давлением | 2018 |
|
RU2683448C1 |
Изобретение относится к технологии строительства скважин, а именно к составу безглинистых буровых растворов, используемых для бурения, заканчивания и капитального ремонта скважин на нефтяных и газовых месторождениях, а также на подземных хранилищах газа. Технический результат изобретения - улучшение качества и расширение технологических возможностей бурового раствора путем повышения стабильности его структурно-механических свойств, повышения верхнего предела значений плотности, снижения щелочности. Безглинистый буровой раствор содержит, мас.%: ксантан 0,2-0,5, модифицированный крахмальный реагент 0,2-0,5, хлорид натрия и/или калия 4,2-9, аммонизированный раствор нитрата кальция АРНК остальное, хлорид кальция 2,1-75 сверх 100%, вода 10% от объема АРНК сверх 100%. Безглинистый буровой раствор может дополнительно содержать утяжелитель - хлорид натрия или карбонат кальция. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Технологическая жидкость для заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин | 1989 |
|
SU1684308A1 |
Сверхутяжеленный буровой раствор | 1990 |
|
SU1794946A1 |
БУРОВОЙ РАСТВОР БЕЗ ТВЁРДОЙ ФАЗЫ | 2001 |
|
RU2208033C2 |
БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР | 2000 |
|
RU2226540C2 |
БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ | 2001 |
|
RU2179568C1 |
US 4422947 A, 27.12.1983. |
Авторы
Даты
2007-04-20—Публикация
2004-06-22—Подача