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

э

9 Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и, в Мает ности, к водным буровым растворам, которые могут быть использованы в неустойчивых глинистых разрезах. Известен способ приготовления вод ного бурового раствора, состоящего из бентонитовой глины, гидроксида кальция, гуматов, гидроксида и хлорида калия, которые вводятся в раствор одновременно 3 Рднако этот буровой раствор харак теризуется низкой термостойкостью из-за высокой щелочности, трудностью регулирования структурно-механических показателей и недостаточной ингибирующей способностью. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ приготовления глинистого бурового раствора путем введения в стабили зированный .полимером раствор алюмока лиевых квасцов 2. Однако ингибирующее действие достигается за счет блокирования катионами калия гексагональной структуры трехслойного силиката глинистых мине ралов и за счет образования хемосорб ционного слоя гидроксида алюминия во круг глинистых частиц. Гидроксид алю миния получается при реакции взаимодействия алюминиевой соли с гидрокси дом калия. Недостатком этой промывочной жидкости является то, что при разбурива НИИ высококоллоидальных и особенно сильно увлажненных гидратированных глинистых пород ингибирующая способность ее оказывается недостаточной для обеспечения устойчивости отвала скважины из-за малого содержания ионов A-f , К и в системе. Дополнительная обработка алюмокалиевыми квасцами с целью повышения содержания указанных катионов вызывает резкое ухудшение параметров бурового раствора, ведет к перерасходу гидроксида калия, , так как квасцы имеют сильно кислую реакцию. Целью изобретения является повышение ингибирующих свойств раствора. Поставленная цель достигается тем что согласно способу приготовления глинистого бурового раствора путем введения в стабилизированный полимером.раствор алюмокалиевых квасцов перед введением в раствор алюмокалиевых квасцов производят дополнительную его обработку солями Одновалентных металлов. В качестве солей одновалентных металлов используют хлорид калия или натрия в количестве 1-5 и 1-25 мас. к объему раствора соответственно. В качестве разжижителя в предложенном составе используют лигносульфонаты (окзил, ССБ, СДБ), а в качестве стабилизатора - полисахариды (КМЦ-500 и КМЦ-бОО) или акриловые полимеры (метас М-Й). Буровой раствор, предварительно обработанный солями одновалентных металлов (КС1 или NaCl), менее чувствителен к дальнейшей обработке алюмокалиевыми квасцами, обладает высоким ингибирующим действием. Пример. Для сравнения раствора, полученного по предлагаемому способу, с прототипом проводят опыты (см. таблицу). Буровые растворы готовят из предварительно гидратированного и диспергированного саригюхского бентонита. Полученная глинистая суспензия обрабатывается сополимером , окзилом, хлористым калием (натрием), алюмокалиевыми квасцами и гидроксидом калия при следующем массовом соотношении компонентов: Буровой Ингибитор Соли калия раствор (алюмокали- (натрия) евые квасцы) Для сравнения предлагаемого способа обработки бурового раствора с прототипом приготавливают глинистые растворы, обработанные , окзилом, алюмокалиевыми квасцами и гидрокси-дом калия. Параметры приготовленных растворов измеряются на стандартных приборах после термостатирования при 150, 200 С в течение 1б ч. Результаты лабораторных исследований приведены в таблице. 5102 Из данных этой таблицы видно, что предварительное введение одновалентных катионов в буровой раствор улучшает его йнгиб Ую ую способность. При такой обработке устраняется коагулирующеё действие квасцов. Качество раствора jfytoe при вводе одновалентных катионр.в, .перед обработкой раство.р.а квасцами. . ЗамеряетеяйогЛЬщение жидкой фазы глинистыми образцами (Vo), образцами, спрессованными под давлением tO атм. Коэффициент водопоглощеиия образцов, помещенных в раствор, содержащий 0,5% квасцов и гидрооксид калия, составляет 2,23; в растворе, содержащем 3 хлорида калия, он равен 1,95, а при совместной обработке раствора 3% хлористого калия и 0,5% алюмокалиевых квасцов он снижается до 1,5. Дальнейшее увеличение содержания квасцов приводит к перерасходу гидрооксида калия и не способствует уменьшению коэффициента водопоглощения, На показатели раствора добавка квасцов свыше 2,5% существенного влияния не оказывает. 16786 Применение предлагаемого способа приготовления бурового раствора в условиях бурения скважин в неустойчивых глинистых отложениях при наличии 5 высоких забойных температур позволяет повысить устойчивость ствола скважин, .снизить опасность прихвата бурильного инструмента, снизить гидравлические сопротивления, а,также соЮ кратить расход химических реагентов и материалов за счет уменьшения частоты обработок, улучшить качество цементирования скважин. Экономическая эффективность от его использования is обеспечивается за счет сокращения сроков строительства скважин из-за предотвращения осложнений, связанных с нарушением устойчивости высококоллоидальных глинистых пород при температурах от О до 200 С; увеличения механической скорости бурения из-за снижения процентного содержания твердои фазы в единице объема бурового раствора; сокращения расхода химических реагентов и материалов из-за предотвращения диспергирования выбуренной породы, а следовательно, уменьшения наработок раствора.

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА путем введения в стабилизированный полимером раствор алюмокалиевых квасцов, отличающийся тем, что, с целью повышения ингибирующих свойств раствора, перед введением в последний алюмокалиеёых квасцов производя его дополнительную обработку солями одновалентных металлов. 2. Способ по п. 1, о т-л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве солей одновалентных металлов используют хлорид калия или натрия в количё,стве 1-5 и 1-25 мас.% к объему раст§ вора соответственно.