Буровой раствор Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурейию нефтяных и газовых скважин, в; част ности к буровым растворам, применя емым при бурении- в осложненных усл Известны буровые раств.оры для бурения в осложненных условиях, ин гибирующий эффект которых обеспечи вается известью Г Ъ Недостатком этих буровых раство Р9В является низкий ингибирующий уровень вследствие малой растворимости извести. Известен буровой раствор, содер жащий глину, хлорид калия, известь лигнитный материал и воду 2 . Недостатком этого раствора является низкий уровень ингибировани в приемлемых для бурения осложненных условиях. Это объясняется тем что лигнитные материалы обеспечивают малые величины водоотдачи лишь при весьма малом содержании ионов калия в растворе (не более 0,5-0,8%), При содержании ионов ка лия в растворе, обеспечивающем высокий уровень ингибирования (при содержании ионов калия более 0,8% раствор имеет большие значения водоотдачи (более 40 см /30 мин . Целью изобретения является улуч шение качества бурового раствора счет повышения его ингибирующих свойств. Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий глину, хлорид калия, известь, лигнитный материал и воду, дополнительно содержит продукт щелочног Гидролиза полиакрилонитрила, а в качестве лигнитного материала содержит углещелочной реагент при сл дующем соотношении компонентов, вес. % Хлорид ка2-10лия 0,5-2 Известь Углещелочной реагент Продукт щелочного гидролиза поли0,5-2 акрилонитрила Вода Остальное При проведении испытаний калййноизвесткового раствора в качестве лигнитного материала применяется углещелочной реагент, выпускаемый отечественной промышленностью по ТУ 39-01-247-76; в качестве продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила - гипан по ТУ 6-01-166-74 и приготовленный в лабораторных условиях продукт гидролиза порошкообразного полиакрилонитрила или продукт гидролиза отходов тканей из волокна нитрон при соотношении полиакрилонитрила со щелочью 1:0,7. Исследования показали, что в системе данного бурового раствора . при мененные образцы продуктов гидролиза полиакрилонитрила идентичны. Новый калийно-известковый буровой раствор был исследован в лабораторных условиях. Раствор был приготовлен поочередным введением компонентов в водную суспензию глинистого материала с последующим перемешиванием смеси при помощи лабораторной мешалки при 3000 об./мин. Для приготовления 1000 г раствора берут 790 г воды и 100 г бентонита. Смесь перемешивается 2 ч, после чего вводятся 60 г хлористого калия, 20 г извести, 15 г продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила и 15 г лигнитного материала (УЩР ). Смесь перемешивается в течение 3ч, после чего замеряются показатели раствора. Составы исследуемых растворов и их показатели приведены в табл.1. Для сравнительных данных были poвeдeны лабораторные работы по известному раствору на отечественном сырье. Данные представлены в табл. 2. Из табл, 1 видно, что Лптимаяъное количество продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила или его производных находится в пределах 0,5-2 вес.%. При содержании продукта щелочного гидролиза поли акрилонитрила или его производных в количестве; менее 0,5 вес.% их действия не проявляются. Так,, при содержании его в количестве 0,3 ве несмотря на сравнительно большое с держание хлорида калия ( 6 вес. % ), извести(1,5 вес.% и лигнитного ма териала (1,5 вес. % ), водоотдача раствора равняется 18 см 30 мин,а коэффициент устойчивости - 74%. При повышении содержания продуктов гидролиза полиакрилонитрила до 0,5 вес.% водоотдача при прочих равных условиях достигает 9 см / 30 мин, а коэффициент устойчивости до 85%. При содержании .продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила 2 вес.% водоотдача раствора снижается до 4 мин, а коэффициент устойчивости повышается до 86%. При дальнейшем повышении содержания продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила снижение водоотдачи и повышение коэффициента усто чивости аргиллита не происходит, что свидетельствует о нецелесообразности дальнейшего повышения содержания реагента в буровом раст воре . Оптимальное количество лигнитно материала в буровом растворе находится в пределах 0,5-2 вес.%, так как при его содержании менее 0,5 вес.%, действие лигнитного материала еще не проявляется и водоотдача раствора находится на уровне 19 мин, а коэффициент устойчивости - 76%. Увеличение содержания лигнитного материала сверх 2 вес.% нецелесообразно, так как при этом не происходит существенного снижения водоотдачи и повышения коэффициента устойчивости аргиллитов. Поддержание содержания хлорида калия в пределах менее 2 вес.% нецелесообразно из-за низкого коэффициента устойчивости аргиллита. Максимальный уровень коэффициента . устойчивости аргиллита наблюдается при содержании хлорида калия 10вес.%. Увеличение содержания хлорида калия сверх 10 вес.% нецелесообразно,, так как при этом не наблюдается повышения ингибирующего действия. Минимальное количество1 извести, при котором начинает проявляться ее действие, находится в количестве 0,5 вес.%. При содержании ее в количестве 0,3 вес.% водоотдача еще находится на уровне 12 см-у30 мин. При содержании извести в количестве 0,5 вес.% происходит резкое снижение водоотдачи до 7 мин, а при ее содержании 2 вес.% - до 4-5 см-/ЗО мин. Повышение содержания извести сверх 2 вес.% нецелесообразно, так как при этом не наблюдается существенного повышения качества бурового раствора.

C4rvI4M Mr Ot-)fO S MC4r-JMCNf CM

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину, хлорид калия, известь, .лигнитный материал и воду/ отличающийся тем, что, с целью улучшения качества бурового раствора за счет повышения его ингибирующих свойств, дополнительно содержит продукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила, а в качестве лигнитного материала содержит углещелочной реагент при следукицем соотношении компонентов,- вес. %: 3-15 Глина Хлорид ка2-10 лия 0,5-2 Известь Углещелоч0,5-2 ной реагент Продукт щеi лочного гидролиза поли(/) 0,5-2 акрилонитрила Остальное Вода

1Л,

,-1 гН

1Л

1Г)

а

го ел 00

со

ю

с Г

1ГГ

со

со

ел со

со

со со

о

СП со

со

т-«

00

ОЭ

со

00 ОЧ

СТ1

9 103352410 .

Из табл. 2 видно, что водоотда-но меньше такового в предлагаемом

ча известного бурового раствора прирастворе.

прочих равных условиях значителы-Таким образом,, предлагаемый кано превышают водоотдачу предлагаемо-лиево-известковый буровой раствор

го бурового раствора. Коэффициент .имеет значительное преимущество пеустойчивости аргиллита значитель-5 ред известным.