Буровой раствор с крепящими свойствами Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

CNO

сд м Изобретение относится к бурению нефтяных к газовых скважин-,-, в частности к составам промывочных жидкос тей на водной основе. Известен ингибированный известковый раствор для бурения скважин в Ш1асти 1ных, легко размокающих породах . Недостатком этого pacrsiopa являются трудности в регулировании его (Свойств при высоких забойных температурах. Наиболее близким техническим решением к изобретению является глинисто-бктумный раствор, применяемый для временного крепления обваливаю щихся стенок скважин в процессе бурения и проведения гидроизоляционных работ и содержащий, вес.%: Глинопорошок 10-15 Битумная эмульсия 10-40 Вода45-80 Битумная эмульсия содержит вес. битум 50-60,; эмульгатор 2-3/ гидроокись натрия до 0,44; воду 37-48 В качестве эмульгатора используют жировой гудрон, сульфатное мало, сульфит-спиртовую барду ; асйдой-к ллонафт 2j , Недостатками известного раствора являются невысокие крепящие свойства, не позволя1а1(ие избежать осложнений в процессе бурения, связанных с неустойчивым состоянием стено.к,. скважины, а также низкая тармостой кость - при Температуре вьааа :происходит расслоение фаз. Цель изобретения - повышение термостойкости и крепящих свойств раствора. Поставленная цель достигается тем, что в буровом растворе с крёпяtoHMH свойства, содержащем глииопорошок, едкий натрий, воду и крепящую добавку, в качестве крепящей добавки используют талЛовый пек . производства переработки древесины методом сульфатной варки при следующем соотн ся11ении ингредиентов, 19ес.%| 10-15 Глинопорошок 0,78-0,81 Едкий натрий Тапловый пек производства переработки древесины методом сульфатной 5,1-10,7 варки 73,49-84,12 Вода Талловый пек имеет следунядий состав, вес.%: Нейтральные вещества 32-35 Окисленные вещества 16-18 Смоляные кислоты. 9-14 Жирные кислоты 36-38 Способ приготовления раствор а заключается в следукхцём. В водном растворе едкого натрия растворяют талловый пек, затем в раствор вводят расчетное количество глинопорошка. После 2 ч перемешивания раствор готов к применению. В табл. 1 приведены технологические параметры растворов с различным содержаййем ((нгредиёйтрв. Т а б л и ц а 1

При увеличении содержания галлового пека в растворе более 10,7% сильно увеличиваются вязкость и CHG, а при уменьшении его содержании меиеё 5,1%.возрастают водоотдача и суточньМ ОТС.ТОЙ. Количество едкого натрия 0,78--0,81 вес.% является ,

оптимальным для полного омыления таллового пека.

В табл. 2 приведены технологические параметры бйтумно-глинистых растворов, (известных) с различньм .содержанием ингредиентов.

: Таблица 2

БУРОВОЙ РЛСТВОР С КРЕПЯЩИМИ СВОПСТВАМН, соде| жащий глинопорошок, едкий натрий, воду и крепящую добавку, о т л ijc ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения термостойкости и крепящих свойств, в качестве крепящей добавки используют талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки при следующем соотношений ингредиентов, вес.%; Глинопорошок 10-15 Едкий натрий 0,78-0,81 Талловый пек производства переработки древесины методом сульфатной варки5,1-10,7 сл Бода73,49-84,12

Таким образом, предлагаемый paci ворпо сравнению с известным имеет меньшие показатели водоотдачи .и суточного отстоя и большие показ атели структурно- рехнйческих свойств и олзкостк,

В результате высокой адсоре5ционг ной способности талловый пек в i poцессе выделения из рас;твора в процесса фильтрации водной фазы создает йа поверхности линистых пород плотную и слабопроницаемую пленкус прочными адгезионными и когезионными связями (т.е. с достаточ. но плотным списеплением с породой в присутствии воды и ВЫСОКОЙ степенью внутреннего 1ж лекулярного сцепления) . Талловый пек устойчив к коагулирующему действию солей поливалентных .металлов, поэтому разрушения пленки при значительной минёрализгщий поровых флюидов не наблкшается..

Смолизация глинистых частиц проТалловыя пек

10 20 Битумная эмульсия

исходит в процессе агрегации и структурообразованйя в системе талловый пек - глинистые минералы благодаря Способности органических полярных катионов (NH4 и СЖ)И) , а также полярных макромолекул притягиваться и прочно удерживаться иа поверхности минеральных частиц электростатическикш и межмолекулярными силсми.

В контакте с глинистыми породами в зависимости от их физических и физико-химических свойств тгшловый пек может находиться в следующих состояниях: в виде пленок, покрывающих поверхность минеральных частиц, в виде пространственных сетчатых структур, включающих в себя грунтовые частицы, в виде заполнителя порового пространства.

,Показатели времени устойчивого состояния образцов из бентонита и аргиллита в растворах с различными добавками приведены в табл. 3.

ТаблицаЗ

7,16

19,25 1,15 6,41 Как следует из табл. 3, буровые растворы с содержанием теплового пека 10 вес.% позволяют увеличить .время устойчивого состояния образцов из аргиллита в 6,2 раза и.образ цов из бентонита в 3 раза по сравИз табл . 4 следует, что термостойкость бурового раствора с добавкой 10 вес.% таллового пека значительно превосходит те1 1остойкость раствора, содержащего 20 вес.% битумной эмульсии.

Таблица

Стоимость 1 м предлагаемого и известного растворов составляет соответственно 8,02 и 34,8 руб., т.е. экономический эффект от внедрения изо1бретения составит 267,8 тыс. руб, при использовании 10 тыс. м раствора. нению с их устойчивостью в растворах с добавкой 20 вес.% битумной эмульсии.. Показатели термостойкости растворов с различными добавками приведены в табл. 4.