Эмульсионный буровой раствор Советский патент 1983 года по МПК C09K7/06 

о:

4 О) СО Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в час ности к буровым растворам, применя емым для промывки скважин. .Известен буровой раствор на угл водородной основе/ содержащий, %: дизельное топливо 60-65, окисленны битум 14-17, окись кальция 10-40 и вода 3-8 1J. Недостатками этого раствора явл ются его высокие структурно-механи ческие свойства, а также высокая CTOHNPDCTb и дефицитность его компо нентов. . . Наиболее близким к изобретению техническим решением является эмул сионный буровой раствор, содержащи мас.%: нефть 10-60, углещелочной реагент 1-5, водорастворимый метас ликат l-lo; полиакриламид 0,5-3 и вода остальное 2. Недостатком известного раствора ляется его свойство обогащаться вы буренной породой, что приводит к п вышенному содержанию твердой фазы и росту реологических показателей рас вора, вследствие чего уменьшаются скорости бурения. Снижение твердой фазы и реологических свойств разбавлением раствора с последующей .химической дообработкой приводит к повышению затрат на буровой раствор Цель изобретения - повышение качества раствора за счет снижения со держания в нем твердой фазы и его структурно-механических свойств. Поставленная цель достигается тем, что в эмульсионном буровом рас воре, содержащем нефть или нефтепро дукт- и водорастворимый полимер, водорастворимого полимера раствор содержит 0,01-1,00 мас.%. При этом в качестве водорастворимого полимера раствор содержит полиакриламид или гипан или метас или их производные, или карбоксиметилцеллюлозу или ее производные, или-си.лнкат натрия, или силикат калия j В качестве основы раствора используются нефть, или дизельное топливо, или газовый конденсат. Для уменьшения твердости разбури ваемых пород раствор может содержать поверхностно-активные вещества (ПАВ), например сульфонол ОП-7, ОП-10, дисольван, превоцелл и др. в количестве .0,01-0,50 мас.% от объема раствора. Полимеры вводятся в нефтяную основу в товарном виде. Для улучшения диспергирования их в нефти удоб нее пользоваться водными растворами полимеров. Раствор испытан в лабораторных условиях. Он готовился следующим образом. К 500 см нефти или нефтепродукта при перемешивании добавляли 0,1-10 г (в расчете на сухое вещество) товарного полимерного реагента, например полиакриламида. Затем объем раствора доводили до 1 л. Перемешивание осуществляли до получения однородной смеси. Замеряли показатели свойств раствора. Затем при перемешивании в раствор добавляли 10% гидратированного бентонита и продолжали перемешивать в течение 24. После перемешивания отделяли осадок и замеряли показатели раствора. По плотности раствора, содержанию твердой фазы и структурно-механическим свойствам судили об эффективности растBOpOBiРаствор, содержащий ПАВ,готовили описанным способом. ПАВ вводили после приготовления раствора и перемешивали в течение 30 мин. Испытание с .гидратированным бентонитом проводили описанным способом. Порядок ввода компонентов не имеет существенного значения. Исследуемые составы и показатели их свойств приведены в табл.1. Как видно из табл.1, составы, содержащие 0,01-1,00 мас.% полимерного реагента и 99,00-99,99 мас.% нефти или нефтепродукта, а также составы, содержащие 0,01-1,00 мас.% полимерного реагента, 99,0-99 , 99 мае. % йефти или нефтепродукта и -0,010,5 мас.% об объема раствора ПАВ, имеют низкие плотность, структурномеханические свойства и содержание твердой фазы. Уменьшение концентрации полимеров менее 0,01 мас.% приводит к обогащению раствора бентонитом, увеличе-. ние концентрации полимеров более 1 мас.% приводит к загущению растворов. Добавки ПАВ ниже 0,01 мас,% не влияют на показатели составов, увеличение ПАВ более 0,5 мас.% вспенивают растворы. В табл.2 приведены показатели свойств раствора при содержании в нем 10% от объема раствора твердых загрязняющих веществ различной природы. Поддержание низкими плотности, содержания твердой фазы и структурно-механических свойств позволяет повысить механическую скорость бурения и проходку на долото на 20%. При. стоимости 1 м бурения скважины глубиной 5 тыс. м 250 руб. экономический эффект от применения изобретения только по одной скважине составит 260 тыс.руб.

83,5% .воды + 4% ПУЩР + 2% силиката натрия + 0,5% полиакриламида +10% бентонита

33,5% .воды + 4% ПУЩР + 2% силиката натрия + 0,5% полиакриламида + 60% нефти + 10% бентонита

100% нефти + 10% бентонита.

99,995% нефти + 0,005% пОЛИакриламида + + 10% .бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 10% бентонита

99,5% нефти + 0,5% полиакриламида + 10% бентонита

99,0% нефти + 1%. полиакриламида + 10% бентонита

98,0% нефти + 2% полиакриламида + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,005% сульфонола + +10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,01% сульфонола + + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% яолиакриламида +0,5% сульфонола + + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,6% сульфонола + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,3% ОП-7 + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,001% полиакриамида + 0,3% ОП-10 + 10% бентонита

34/52

8,9

1,08 79

Продолжение .чбл.

1. ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОП РАСТВОР, содержащий нефть или нефтепродукт и водорастворимый полимер. отличающийся тбм, что, с целью повышения качества раствора за счет снижения , содержания в нем твердой фазы и его структурно-механических свойств, водорастворимого полимера раствор содержит 0,01-1,00 мае.%. 2. Раствор по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламид или гипан или метас или их производные, или карбоксиметилцеллюлозу или ее производные, или силикат натрия,или силикат калия.

99,99% нефти + полиакриламида + 0,3% дисолвана ч- 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,3% превоцела + 10% бентонита

9,9,99% дизельного топлива + + 0,01% полиакриламида +0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,99% газового конденсата

+ 0,01% полиакриламида + 0,3% ,

сульфонола -f 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% КМЦ + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% -гипана + + 0,3% сульфонола + 10% бентонита .

99,99% нефти + 0,01% метаса + 4- 0,3% сульфонола + 10% б нтонита

99,99% нефти + 0,01% силиката натрия + 0,3% сульфонола + + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% силиката калия + 0,3% сульфонола -f 10%

бентонита

I

99,99% нефти + 0,01% полиакрила ида + 0,005% ОП-7 + 10% бентднита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,01% ОП-7 + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,5% ОП-7 + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакрилмида + 0,6% ОП-7 + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакрилмида + 0,005% ОП-7 + 10% бентоита

9,99% нефти + 0,01% полиакрилмида + 0,01% ОП-7 + 10% бентонита.

О/О

0,98 18

О/О

0,98 18

О/О

0,98 18

О О

0,8

О О

0,8 О

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,5% ОП-7 +10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,6% ОП-IQ + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,005% диеолвана + +10% бентонита

99,99% нефти +,0.01% полиакриламида + 0,01% диеолвана + 10% бентонита

99,99% нефти + 6,01% полиакриламида + 0,5% диеолвана + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,&% диеолвана +10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакрилаМида + 0,005% превоцела + 10% бентонита

99,99%. нефти + 0,01% полиакриламида +0,01% превоцела + 10% бентонита- 99,99% нефти ,+ 0,01% полиакриламида + 0,5% превоцела + 10% бентонита

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 0,6% превоцела + 10% бентонита

99,995% дизельного топлива + + 0,005% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,5% дизельного топлива ++ 9,5% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,0% дизельного топлива +1,0% полиакриламида + 0,3% сульфонона + 10% бентонита

98% д эельного топлива + 2% поли акриламида + 0,3% сульфонола + + 10% бентонита

Продолжение табл.1

0,8

9,4

0,3

99,995% гаэового конденсата + 0,005% полиакриламида + 0 сульфонола +10% бентонита

9jJ,5% газового конденсата + 0,5% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,0% газового конденсата + + 1% полиакриламида + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

98% газового конденсата + 2% полиакриламида + 0,3% сульфонола +10% бентонита

99,995% нефти + 0,005% + + 0,3% сульфонола + 10 % бентонита

99,5% нефти + 0,5% КМЦ + 0,3% сульфонола +10%

бентонита

99%нефти + 1% КМЦ + 0,3% сулфонола + 10% бентонита

98% -нефти + 2% КМЦ + 0,3% сульфонола +10% бентонита

99,995% нефти + 0,005% гипана + 0,3% сульфонола + +10% бентонита

99,5% нефти +0,5% гипана + + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99% нефти + 1% гипана + + 0,3% сульфонола + 10%

бентонита

98,0% нефти + 2% гипана + 0, сульфонола +10% бентони та

99,995% нефти + 0,(051 метаса + 0,3% сульфонола + + 10% бентонита

99,5% нефти + 0,5% метаса + + 0,3% сульфонола + 10% Вентонита

99,0% нефти +1% метаса + +0,3% сульфонола + 10% бентонита

Продолжение табл.1

28/40

9,8

124

18 О/О

18

О/О

О/О

35

0,4

28/39 9,7

92

0,8

143

О/О

9,5

О/О

18

9,5

О/О

62

1,07

О/О

18

0,98

.0/0.

18

0,98

98,0% нефти + 2% метаса + + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,995% нефти -t- 0,005% силикат натрия +0,3% сульфонола + + 10% бентонита

99,5% нефти + 0,5% силиката натрия + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,0% нефти + 1% силиката натрия + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

98,0% нефти-+ 2% силиката натрия + 0,3% сульфонола + + 10% бентонита

99,995% нефти + 0,005% силиката кали.я +. 0,3% сульфонола + + 10% бентонита

99,5% нефти + 0,5% силиката калия + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,0% нефти + 1% силиката кали + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

98,0% нефти + 2% силиката калия + 0,3% сульфонола + 10% бентонита

99,995% нефти + 0,005% полиакриламида + 10% аргиллита

9,99% нефти + 0,01% полиакриламида +10% аргиллита

99,5% йефти 0,5% полиакриламида + 10% аргиллита

О/О

0,98 18

43/91

91

1,07

13/21

1,03 81

3,6

7/15

1,01 24

1,2

1,07 163

9,8

200

39/81

98

1,07

9,8

20/34

1,03

3,4

74

13/19

2,4

1,02

27

1,07

32/70

73

9,7

8/15

9,9

31

О/О

20

О/О

20

99,0% нефти +1% полиакриламида + 10% аргиллита

98,0% нефти + 2% полиакриламида + 10% аргиллита

,995% нефти + 0,005% полиакриламида +10% пермской глины

99,99% нефти + 0,01% полиакриламида + 10% триасовой глины

99,5% нефти + 0,5% полиакриламида +10% триасовой глины

98,0% нефти +2% полиакриламида + 10% триасовой глины

99,995% солярового масла + 0,005% гипана + 10% аргиллита

99,99% солярового масла + + 0,01% гипана + 10% араиллита

99,5% солярового масла +

+ 0,5% гипана + 10% аргиллита

99,0% солярового масла f 1% гипана + 10% аргиллита

98,0% солярового масла + 2% гипана + 10% аргиллита

99,995% газового конденсата + + 0,005% КМЦ + 10% триасовой глины

99,99% газового конденсата + + 0,01% КМЦ + 10% триасовой

глины , . .

99,5% газового конденсата + +0,5% КМЦ + 10% триасовой глины

99,0% газового конденсата

+ 1% КМЦ + 10% триасовой глины

98,0% газового конденсата + 2% КМЦ +10% триасо ой глины

Продолжение табл. 2

10

6,9

3,1 0,8 8,1

9,7 О .

1,4

10

О/О

Продолжение табл. 2