Способ приготовления бурового раствора Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

л

со

СЛ Изобретение относится к бурению скваясин и может быть использовано для защиты бурового оборудования (на пример, забойных машин) от коррозии при необходимости применения глинистых растворов для предотвращения раз мыва пород, слагакмцих стенки скважин При применении в качестве промывочной жидкости глинистых растворов резко увеличивается коррозионный j«3нос металлических деталей обоЕ удования, особенно в местах уплотнения и ускорения потока. Коррозия металла увеличивается при применении в качестве исходного материала низкосорт ных гидрофобных Ксшьциевых или водородных глин, бентонитового состава. Известно, что эти сорта глин при растворении образуют на поверхности глинистой частицы слабые адсорбционные оболочки растворителя. При допол нительном подведении энергии (например, при соударении глинистой частицы с металлом на высокой скорости) адсорбционные оболочки разрушаются с выделением с поверхности глинистой частицы ионов водорода. Разряжаясь у поверхности металла, ионы водорода вызывшот коррозию металла. Известен способ заигиты от износа путем введения в буровой раствор ингибирующих добавок, образующих на поверхности металла химические или адсорбционные пленки fl. Однако в условиях.скоростного потока данный способ малоэффективен, так как пленки в условиях скоростного потока не удерживаются на поверхности металла, а на поверхности глинистой частицы они не образуются. Известен также способ приготовления бурового раствора, заключающийся ;В том, при бурении пород,кОрродируе «лх промывочной жидкостью, для снижения коррозионной активности бурового раствора в него добавляют (смешивают) водный раствор водорастворимого акрилового полимера. При этом на частицах выбуренной породаа образуются полимерные пленки. При бу рении неустойчивых пород и зон погло (({ения промывочной жидкости в указаниые растворы добавляют бентонитовые глины в виде растворов t2j В известных способах приготовления боровых, растворов либо в раствор полимера вводят раствор глины, либо а раствор вводят товарный полимерный препарат. В обоих случаях глинистая частица уже окружена непрочной водной оболочкой. Полимерный реагент либо разрушает эти оболочки (при концентрации полимера менее 1%) либо осаждается на водных оболочках. В -первом случае глинистые фракции выпадают ,в осадок, во йтором - слабые оболочки могут быть разрушены при столкновении частиц с металлом, вызывая коррозию металла. Последнее резко ограничивает применение местных низкосортных глин для приготрвления промывочных растворов, что удорожает стоимость разведочных работ. Целью изобретения является снижение ксн розионной активности глинистого раствора. Указанная цель достигается тем, что согласно способу приготовления 61ФОВОГО раствора, включающему смешивание водного раствора водорастворимого акриловогЪ полимера с глиной, сухую глину затворяют в водном растворе частично гидролизованного полиакрилонитрила при следующем соотно - шении компонентов, мае.% t Сухая глина Гидролизованный 3-5 папиакрилонитрил Остальное Частично гидоолизованный полиакрилонитрил при растворении в воде связывает молекулы растворителя в воднополимерные цепочки. При введени в водно-полимерный раствор сухой глины избыточные связи полимера реагируют с химически активной поверхностыд глинистой частицы, образуя прочные j глино-полймерные соединения. Избыток полимера окружает глино-полимерные соединения прочной оболочкой. Полимерные пленки осаждаются также на поверхности металла. Одноименные по за ряду частицы и пленки взаимно отталкиваются, следовательно, снижается абразивный и коррозионный износ. Пример. Проводят обработку раствора из кальциевых бентонитовых гли« гидролизованным полиакрилонитрилом - 10%-ным товарным реагентом К9. Состав суспензии на 1 м раствоpas препарат К-9 3-5%, глина 3-10%. Для снижения жесткости воды и улучения растворимости глины добавляют кальцинированную соду 0,5%. Раствор полимера .К-9 заливают в глиномешалку, добавляют воду до 0,5 объема и размешивают до раствоения полимера. Далее добавляют соу и глину и при перемешивании довоЯТ раствор до требуемого объема. ачество полученного раствора и реурс гидроударной машины приведены таблице. .

Исходный

Глинистый, обработанный реагентом К-9

Водный раствор

полимера К-9

с э.атворенной

в нем сухой

глиной

Факим образом, при затворении сухой глины в ВОДНСЯ4 растворе частично гидрблиэованного пслиакрилонйтрила ресурс гидроударных мшоин увеличиваётся по сравнению с известнШ4 СПОСО6С1М на 30 ч.

I. , , - . .: .:.

Использованне данного способа приготовления бурового раствора поз1,04

16

108

60

lao

20

1,06

210

20

валяет повысить ресурс работы гидроударной мгопины при работе на глинистом растворе, что значительно расширяет область применения гидро ударного бурения, а также позволяет применить вместо дорогих сортов лим глины местного производства, что значительно снижает стоимость бурошах работ. .

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий смешивание водного раствора водорастворимого акрилового полимера с глиной, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозионной активности глинистого раствора, сухую глину затворяют в водном растворе частично гидролизованного полИакрилонитрила при следующем соотнощении компонентов, мас.%. 3-10 Глина Гидролизованный 3-5 полиакрилонитрил Вода Остальное СО