Способ обработки буровых растворов на водной основе Советский патент 1983 года по МПК C09K7/00 

о 1с Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к способам ингибирования неустойчивых горных пород буровыми растворами . Известны различные вещества, применяемые в качестве ингибиторов разупрочнения горных пород. Из неоргани ческих вещестр - это соли, например хлориды и сульфаты металлов различной валентности L Недостатками указанных ингибиторов являются их весьма выраи енное спе цифическое действие и низкий ингибирующий эффект. Так, использование в качестве, ингибитора разупрочнения горных пород хлористого кальция исключает возможность применения для стабилизации раствора углещелочного реагента, гипана, гидролизованного полиакриламида и других эффективных термостойких реагентов. Хлористый калий проявляет ингибирующие свойства в строго определенно интервале рН (8-9,). Хлористый кали как и хлористыи кальции, исключает возможность стабилизации раствора углещелочным реагентом. Кроме того, известно, что максимально возможный ингибирующий эффект при использовании хлористого кальция достигается при его содержании в растворе 23 вес., а при применении хлористого калия - S. Повышение содержания этих ингибиторов в растворе не приводит к повышению ингибирующего эффекта. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является способ обработки буровых растворов на водной основе ингибирующей добавкой хлористой или роданистой солью бензи хинолиния 2 J. Недостатками известного способа являются недостаточно высокие ингиби рующие свойства добавки и относитель- 5

но небольшое время устойчивого состояния стенок скважин, сложенных аргиллитами .

Цель изобретения - повышение ингибиоующих свойств растворов и времени устойчивого состояния стенок скеажины, сложенных аргиллитами.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу обработки буровых растворов на водной основе путем введения ингибирую чей роданистой добавки, в качестве ингибирующей роданистой добавки вводится кубовый остамывалось водопроводной водой. Остаток аргиллита высушивался до постоянной массы и взоешиоался. Коэффициент ycтoйчивoctи определялся как выраженное в процентах отношение массы остатка на сите после высушивания к первоначальной массе аргиллита

Для определения максимального времени устойчивого состояния аргиллита готовили цилиндрические образцы аргиллита из размолотого керна, просеянного черед сито с диаметром ячейки 0,5 мм, и помещали под постоянной ток процесса очистки коксового газа моноэтаноламином (КМЛ| в количестве 0,5- вес.% от объема раствора. КМЛ состоит из роданистой соли натрия (90-99,5%) и роданистой соли моноэтаноламина ( 0,5 . Выпускается под названием кубовый остаток (КМЛ. по ТУ-6-03 7 3 79. Предназначен для приготовления ингибитора коррозии С-5, используемого при сернокислотном травлении металла. Представляет собой густую жидкость темно-бурого цвета с плотностью не ниже 1,18 г/см, рН , не токсичен, совместим со всеми известными реагентами-стабилизаторами . В лабораторных условиях проведены испытания с целью сопоставления ингибирующего эффекта предлагаемого и известного ингибиторов по отношению к аргиллитам. Ингибитор КМЛ применялся в виде технического продукта - остаток кубовый (КМЛ ). Роданистая соль бензилхинолиния (известный ингибитор ) применялась в виде технического продукта ОР-2, содержащего 80-85% активного вещества. Ингибирующее действие по отношению к аргиллитам оценивалось по коэффициенту устойчивости аргиллита в модели фильтрата и по времени устойчивого состояния образцов в приготовленных буровых растворах, содержащих различное количество ингибиторов. Коэффициент устойчивости аргиллита определялся по следующей методике; 25 г воздушно-сухого аргиллита фракции 2-5 мм загружали в сосуд, содержащий 300 мл испытываемого фил.ьтрата раствора, и производилось обкатывание аргиллита в среде бурового раствора в течение 16 ч. При этом применено специальное вращающееся устройство. После обкатывания содержимое сосуда помещалось в сито с диаметром ячеек 0,5 мм и пронагрузкой в среду бурового раствора. Давление прессования 6000 кгс/см. Величина статического напряжения в процессе испытания Р-бО кгс/см. Результаты испытаний приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что оба вещества являются эффективными ингибиторам разупрочнения и диспергирования аргиллитов в различных системах буровых растворов Они повышают ингибиру ющий эффект пресных буровых растворов, обработанных УЩР, КССБ, а также буровых растворов, ингибированных хлоридами кальция и калия. Ингибирующий эффект роданистой соли бензилхинолиния начинает проявляться при ее содержании в растворе в количестве 0,25 вес..Увеличение ее содержания более 1% не целесообра но, так как ингибирующее действие при этом не усиливается или усиливается незначительно, Ингибирующий эффект ингибитора КМА начинает проявляться при его содержании в растворе 0,5 вес.%. Макси мальный Ингибирующий эффект достигается при содержании остатка кубового (КМА )в растворе Ц вес.. Дальнейшее увеличение его содер хания не целесоо разно. Лабораторные испытания показали, что максимальный Ингибирующий эффект оказываемый роданистой солью бензилхинолиния, достигается при меньшем е содержании в буровом растворе по сра нению с остатком кубовым (КМЛ). Одна ко при применении остатка кубового (КМА ) достигается более высокий уровень ингибирования. При содержании остатка кубового (КМА ) на уровне верхнего рекомендуемого предела коэффициент устойчивости испытываемого аргиллита в хлоркалиевом растворе находится на уров- не 91%, в хлоркальциевом - 90, в пресном растворе, обработанном КССБ-83 - , а при обработке УЩР - время устойчивого состояния соответственно равно 77 , 65 и 57 мин. При содержании роданистой соли бензилхинолиния на уровне верхнего рекомендуемого предела коэффициент устойчивости испытываемого аргиллита в хлоркалиевом растворе равен 6k%, в хлоркальциевом - 82, в пресном, обработанном КССБ, - 79% з в пресном, обработанном УЩР - 57%i время устойчивого состояния соответственно . равно 75, 63, 5б и +2 мин. Проведенные лабораторные испытания показывают, что при применении в качестве ингибитора разупрочнения и диспергирования горных пород остатка кубового (КМА Jдостигается более высокий уровень ингибирования по сравнению с роданистой солью бензилхинолиния. Технологические свойства различных растворов на водной основе с добавками КМА приведены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что введение ингибитора разупрочнения в буровой раствор не влияет на его параметры. Во всех случаях раствор соответствует требованиям технологии бурения. Применение изобретения позволяет повысить технические показатели бурения за счет снижения тяжести осложнений - механическую скорость на 20%, проходку на долото на 30%. Таблица 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл.1

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Продолжение табл, 2