ИНГИБИРУЮЩИЙ БУРОВОЙ РАСТВОР Российский патент 2012 года по МПК C09K8/24 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровым растворам и составам на водной основе, используемым преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород.

Из уровня техники известен хлоркалиевый буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, стабилизатор - понизитель фильтрации, в качестве которого применяется водорастворимый эфир целлюлозы, ингибитор глин - хлористый калий, в качестве разжижителя, понизителя вязкости - лигносульфонат (Научно-технический прогресс в области промывки и крепления нефтяных и газовых скважин, И.М.Алехин и др. - М.: Недра, 1987, с.80-81).

Недостатком известного состава является многокомпонентность, низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому раствору является буровой раствор для бурения многолетнемерзлых пород, содержащий бентонитовый глинопорошок, водорастворимый полимер и воду, в котором в качестве полимера содержится Праестол марок 2510, или 2515, или 2530, или 2540 при соотношении компонентов (патент RU 2184756 C1, 10.07.2002, C09K 7/02), мас.%:

Бентонитовый глинопорошок 5 Праестол марки:   2510,2515 0,01-0,05 2530,2540 0,005-0,01 Вода Остальное

К недостаткам известного состава бурового раствора относится низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.

Задачей изобретения является получение бурового раствора, отвечающего заданным требованиям.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение ингибирующей способности бурового раствора к глинам, повышение соле- и термоустойчивости.

Технический результат достигается за счет того, что в составе бурового раствора, включающего воду, водорастворимый полимер и глинопорошок, в качестве катионного коагулянта содержится Росфлок 99М при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глинопорошок ПМБВ 6-15 Росфлок 99М 2-6 Вода Остальное

При необходимости буровой раствор утяжеляется баритовым концентратом.

Росфлок 99М выпускается серийно по ТУ 2458-001-22361394-2001 и рекомендуется в качестве эффективного катионного коагулянта, применяемого для очистки оборотных вод от нефтесодержащих и минеральных взвесей.

Изобретение поясняется с помощью Таблиц 1 и 2. В Таблице 1 приведены результаты исследований по влиянию полимера Росфлок 99М на технологические показатели буровых растворов, такие как изменения показателей фильтрации (Ф), динамического напряжения сдвига (τ₀) и пластической вязкости (η_пл) при различных температурных режимах. Таблица 2 отражает результаты исследований по влиянию полимера Росфлок 99М на устойчивость глин в зависимости от концентрации компонентов в растворе.

Из таблиц 1 и 2 следует, что при содержании полимера Росфлок 99М ниже 2% и глинопорошка менее 6% показатель фильтрации увеличивается (табл.1, п.1), а ингибирующие свойства раствора ухудшаются (табл.2, п.1). Увеличение содержания Росфлок 99М и глинопорошка более 6% неэффективно, так как приводит к их перерасходу и росту пластической вязкости раствора (табл.1, п.6).

Таким образом, из таблиц 1 и 2 следует, что Росфлок 99М одновременно выполняет функции понизителя фильтрации и ингибитора глин.

Катионный коагулянт Росфлок 99М представляет собой катионизированный низкомолекулярный полиэлектролит полиакриламида. Являясь полимером, Росфлок 99М снижает показатель фильтрации, а также гидрофобизирует глинистые породы, т.к. является катионизированным полиэлектролитом.

Увеличение плотности бурового раствора производится добавками утяжелителей обычными способами и в известных концентрациях.

Предлагаемый буровой раствор готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют Росфлок 99М и при необходимости баритовый утяжелитель.

Таблица 1 Ингибирующий буровой раствор № Состав раствора Ф
см³ Показатели раствора при 25°C при 82°C η_пл,
мПа·с τ₀,
Па η_пл,
мПа·с τ₀,
Па 1 4% Глинопорошок + 1,5% Росфлок 99М + 94,5% вода 25 11 5,9 7 4,4 2 6% Глинопорошок + 2% Росфлок 99М + 92% вода 10 12 1,0 5 1,0 3 10% Глинопорошок + 2,8% Росфлок 99М + 87,2% вода 7 18 4,5 8 4,0 4 15% Глинопорошок + 4% Росфлок 99М + 81% вода 5 28 15 13 14 5 6% Глинопорошок + 6% Росфлок 99М + 88% вода 4,5 17 2,4 6 2,0 6 17% Глинопорошок + 8% Росфлок 99М + 75% вода 4,5 45 20 22 25

Таблица 2 Ингибирующий буровой раствор № Состав раствора Поведение глинистых образцов, выдержанных в среде раствора в течение 10 сут 1 4% Глинопорошок + 1,5% Росфлок 99М + 94,5% вода набухание и разрушение 2 6% Глинопорошок + 2% Росфлок 99М + 92% Вода незначительное набухание, разрушение отсутствует 3 10% Глинопорошок + 2,8% Росфлок 99М + 87,2% Вода набухание и разрушение отсутствуют 4 15% Глинопорошок + 4% Росфлок 99М + 81% Вода набухание и разрушение отсутствуют 5 6% Глинопорошок + 6% Росфлок 99М + 88% Вода набухание и разрушение отсутствуют

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровым растворам и составам на водной основе, используемым преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород. Технический результат - повышение ингибирующей способности бурового раствора к глинам, повышение солеустойчивости и термоустойчивости. Буровой раствор содержит, мас.%: высококоллоидный бентопорошок марки ПМБВ 6-15, водорастворимый полимер - катионный коагулянт Росфлок марки 99М 2-6, вода - остальное. 2 табл.

Буровой раствор, включающий воду, водорастворимый полимер и глинопорошок, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого полимера содержит катионный коагулянт Росфлок марки 99М, в качестве глинопорошка в растворе используют высококоллоидный бентопорошок марки ПМБВ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глинопорошок 6-15 Росфлок 2-6 Вода Остальное