СПИРТОВОЙ БУРОВОЙ РАСТВОР Российский патент 2013 года по МПК C09K8/20 

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород.

Известен для ингибирования глин хлоркалиевый буровой раствор, включающий воду, глинопорошок, стабилизатор - понизитель фильтрации (крахмал и полианионная целлюлоза ПАЦ), ингибитор глин (хлористый калий), разжижитель - понизитель вязкости (Феррохромлигносульфонат - ФХЛС), смазывающую добавку, а при необходимости утяжелитель и добавку для повышения термостойкости (Рябченко В.И. Управление свойствами буровых растворов. - М.: Недра, 1990. - с.218, табл.8.8). Известный состав обладает низкой ингибирующей способностью по отношению к глинам.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является буровой раствор на синтетической основе, включающий водный раствор многоатомного спирта, биополимер, соль-электролит, анионную эмульсию (например, РОСФЛОК ПВ), бактерицид, дисперсный мел (Патент РФ №2445336 С1, С09K 8/08, 20.03.2012). Недостатком известного состава является низкая ингибирующая способность по отношению к глинам.

Задачей настоящего изобретения является получение бурового раствора, устраняющего указанный недостаток.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении ингибирующей способности к глинам.

Указанный технический результат достигается за счет того, что буровой раствор, включающий воду, многоатомный спирт, биополимер (БП), анионную эмульсию РОСФЛОК ПВ, ацетат натрия, бактерицид, дополнительно содержит талловое масло (ТМ), хлористый калий, глинопорошок ПБМВ, в качестве биополимера используют Сараксан, в качестве многоатомного спирта используют триэтиленгликоль (ТЭГ), в качестве бактерицида используется «Remacid» при следующем соотношении ингредиентов, масс %:

Глинопорошок ПБМВ 1,2 Биополимер Сараксан 0,2 Хлористый калий 0,5-1,1 Ацетат натрия 2,5-3,1 Анионная эмульсия Росфлок ПВ 2,1 Триэтиленгликоль 9,8 Талловое масло 11,3 Бактерицид «Remacid» 0,1 Вода Остальное.

В случае необходимости утяжеление раствора может производиться баритовым концентратом в количестве, обеспечивающем заданную плотность бурового раствора.

В качестве биополимера в предлагаемом буровом растворе может быть использован, например, ксантановый полимер, который является микробным экзополисахаридом и представляет собой ксантановую смолу высокой степени очистки, обладающую выраженными вязкоупругими свойствами. Ксантановые полимеры выпускаются под различными торговыми марками, например, «Сараксан», «Сараксан-Т», в соответствии с ТУ 2458-006-00480709 и имеют одни и те же физико-химические и технологические свойства.

Бактерицид «Remacid» представляет собой триммер на основе этаноламинов и параформа. «Remacid» используется для защиты от микробного поражения органических продуктов, их растворов и эмульсий, для предотвращения слизеобразования и коррозии, обусловленных микроорганизмами. «Remacid» выпускается в соответствии с ТУ-2458-016-51444626-07.

В предлагаемом буровом растворе может быть использован бентонитовый глинопорошок марки ПБМВ, который выпускается в соответствии с ТУ 2164-004-0013836-2006 «Глинопорошок».

РОСФЛОК ПВ выпускается серийно по ТУ 2458-003-22361394-2001 и рекомендуется в качестве эффективного стабилизатора и понизителя водоотдачи буровых растворов на водной основе. РОСФЛОК ПВ представляет собой низковязкую эмульсию от белого до бежевого цвета. РОСФЛОК ПВ обеспечивает устойчивость ствола скважины, стабильность бурового раствора, поддержание водоотдачи на низком уровне, позволяет регулировать реологию бурового раствора. РОСФЛОК ПВ снижает проникновение фильтрата в потенциально продуктивные горизонты, позволяет регулировать реологические свойства раствора.

В водный раствор многоатомного спирта вводят соли-электролиты и анионную эмульсию РОСФЛОК ПВ, повышающую эффективность солей-электролитов. Данный состав обладает возможностью регулирования реологических и фильтрационных показателей в условиях повышенных пластовых температур. Явление снижения фильтрации спиртового раствора достигается за счет растворения солей-электролитов в воде.

Предлагаемый буровой раствор можно приготовить следующим образом.

Заданное количество воды перемешивают с глинопорошком в течение 3-4 ч, обеспечивая диспергирование, затем добавляют бактерицид «Remacid» и биополимер Сараксан, после полного растворения которого вводят хлористый калий и ацетат натрия. Необходимые фильтрационные показатели достигаются обработкой раствора анионной эмульсией РОСФЛОК ПВ, после полного растворения реагентов вводят триэтиленгликоль и талловое масло.

Изобретение поясняется с помощью Таблицы, которая отражает результаты исследований по влиянию спиртового бурового раствора на устойчивость глин в сравнении с известными растворами.

Экспериментальным путем были получены результаты исследования бурового раствора, которые приведены в Таблице. При содержании хлористого калия менее 0,5% по п.3 и ацетата натрия менее 2,5% по п.3 образцы глин набухают и разрушаются. При содержании хлористого калия 0,5-1,1% и ацетата натрия 2,5-3,1% образцы глин сохраняют устойчивость и не разрушаются (табл., п.4, 5, 6). Увеличение содержания хлористого калия более 1,1% и ацетата натрия более 3,1% приводит к разрушению образца глины (табл., п.7).

Таким образом, приведенные в Таблице результаты экспериментов позволяют установить оптимальную рецептуру бурового раствора, обладающего повышенной ингибирующей способностью к глинам.

Таблица № Состав раствора Поведение глинистых образцов выдержанных в среде раствора в течение 10 сут Известные растворы 1 89% вода + 5,3% Глинопорошок + 0,3% крахмал +
+ 0,7% ПАЦ + 1,2% ФХЛС + 3,5% КСl набухание и разрушение 2 54,0% вода + 20,3% многоатомный спирт +
+ 0,23% биополимер + 20,3% ацетат натрия +
+ 0,07 бактерицид + 3,4% Росфлок ПВ+
+1,7% дисперсный мел разрушение Раствор предлагаемого компонентного состава 3 72,6% вода + 1,2% ПБМВ + 0,2% БП + 0,4% КСl+
+ 2,4% ац.Na + 2,1% Росфлок ПВ +
+ 9,8% ТЭГ+11,3% ТМ+0,1% Бактерицид набухание и разрушение 4 72,3% вода + 1,2% ПБМВ + 0,2% БП + 0,5% КСl +
+ 2,5% ац.Nа + 2,1% Росфлок ПВ +
+ 9,8% ТЭГ + 11,3% ТМ + 0,1% Бактерицид незначительное набухание, разрушение отсутствует 5 71,7% вода + 1,2% ПБМВ + 0,2% БП + 0,8% КС1 +
+ 2,8% ац.Nа + 2,1% Росфлок ПВ +
+ 9,8% ТЭГ + 11,3% ТМ + 0,1% Бактерицид набухание и разрушение отсутствует 6 71,1% вода + 1,2% ПБМВ + 0,2% БП + 1,1% КСl +
3,1% ац.Na + 2,1% Росфлок ПВ +
+ 9,8% ТЭГ + 11,3% ТМ + 0,1% Бактерицид набухание и разрушение отсутствует 7 70,5% вода + 1,2% ПБМВ + 0,2% БП + 1,4% КСl +
3,4% ац.Na + 2,1% Росфлок ПВ + 9,8% ТЭГ +
+ 11,3% ТМ + 0,1% Бактерицид набухание отсутствует, незначительное разрушение

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород. Технический результат - повышение ингибирующей способности к глинам. Спиртовой буровой раствор включает, масс.%: глинопорошок ПБМВ 1,2, биополимер Сараксан 0,2, хлористый калий 0,5-1,1, ацетат натрия 2,5-3,1, анионную эмульсию Росфлок ПВ 2,1, триэтиленгликоль 9,8, талловое масло 11,3, бактерицид «Remacid» 0,1, воду остальное. 1 табл.

Спиртовой буровой раствор, включающий воду, многоатомный спирт, биополимер, анионную эмульсию РОСФЛОК ПВ, ацетат натрия, бактерицид, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит талловое масло, хлористый калий, глинопорошок ПБМВ, в качестве биополимера используют Сараксан, в качестве многоатомного спирта используют триэтиленгликоль, в качестве бактерицида используют бактерицид «Remacid» при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Глинопорошок ПБМВ 1,2 Биополимер Сараксан 0,2 Хлористый калий 0,5-1,1 Ацетат натрия 2,5-3,1 Анионная эмульсия Росфлок ПВ 2,1 Триэтиленгликоль 9,8 Талловое масло 11,3 Бактерицид «Remacid» 0,1 Вода Остальное.