Промывочная жидкость для бурения многолетнемерзлых пород Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

|

Од

tc

vl ГС I Изобретение относится к бурению скважин,в частности к составам промывочных жидкостей, используемых пр бурении многолетнемерзлых пород. Известна промывочная жидкость дл бурения многолетнемерзлых пород сле дующего состава, вес.%: биополимер ХС 0,005-5; соединение хрома 0,053,5; щелочь 0,5-5; этиленгликоль 5-20и вода или глинистый раствор остальное С О Недостатками этой жидкости явлж ются высокие стоимость и дефицитнос биополимера и токсичность этиленгликоля. Наиболее близким известным техни ческим решением к изобретению является используемая для бурения мно голетнемёрзлых пород полимер-бентонитовая промывочная жидкость, содер жащая, весД: бентонит 13-33; КМЦ 3 КМЦ 3-6; NaCl 3-15 и вода остальное Раствор имеет удовлетворительные технологические параметры и сохраня , ет подвижность до ЗНедостатками известной жидкости являются ее высокая стоимость, обусловленная необходимостью поддер жания высокой концентрации полимера стабилизатора КМЦ, и высокая коррозионная активность, являю1чаяся следствием больиюго содержания анионов хлора. Не исключается также химическое разрушающее действие электролита на лед, цементирующий многолетнемерзлые породы. Цель изобретения - уменьшение коррозионной активности промывочной жидкости при одновременном снижении ее стоимости. Поставленная цель достигается тем, что промывочная жидкость для бурения многолетнемерзлых пород, содержащая бентонитовый глинопорошок, водорастворимый полимер-стабилизатор, понизитель температуры замерзания и воду, дополнительно содержит кальцинированную соду, а в качестве водорастворимого полимера-стабилизатора - полиакриламид и понизителя температуры замерзания карбамид при следующем соотношении компонентов, весД: Бентонитовый глинопорошок3 5Полиакриламид 0,05-0,2 Карбамид5 2 Кальцинированная сода0,1 - 0,5 Водэ. Остальное Предлагаемая промывочная жидкость характеризуется низким содержанием твердой фазы (3-5) по сравнению с известной (13-33%). Кальцинированная сода добавляется для лучшего диспергирования и гидратации бентонита. В качестве водорастворимого полимера могут быть использованы полимеры на основе эфиров целлюлозы (КМЦ) или акриловые полимеры (гипан, метас и др. ), но предпочтительнее использовать полиакриламид, содержащий не менее 2QI карбоксильных групп. Полиакриламидслвляется селективным флокулянтом, регулирующим содержание- твердой фазы в растворе, сравнительно дешевым и доступным реагентом. Карбамид - продукт многотониажного производства минеральных удобреНИИ - способен снизить температуру замерзания воды до . В отличие от засоленных растворов он не корродирует металлы, но коагулирует глинистую суспензию и не сворачивает макромолекулы. Кроме того, обладая способностью к компле1 сообразованию с карбоксилсодержащими полимерами и адсорбируясь на бентоните, карбамид повышает эффективность действия полимера (синергетический эффект /. В результате, расход полимера-стабилизатора снижается в 10-20 раз по сравнению с засоленными растворами. Коррозионная активность промывочных жидкостей оценивалась по методике ускоренных испытаний на общую коррозию (ГОСТ 9.0.17-J). Испытываемые образцы изготовлены из легкосплавных бурильных труб (Д1бТ). Пример .К раствору, содержащему 30 кг предварительно замоченного с 0,2 кг кальцинированной соды бентонита, добавляется 1%-ный раствор полиакриламида, содержащий 0,5 (1 иJ1и 2 ) кг сухого полимера. После перемешивания постепенно добавляется карбамид 50 (l00 или 250 )кг и доливается вода до получения 1 м промывочной жидкости. Технологические параметры промывочных жидкостей приводятся в таблице.

1Л

r

«h

лО

ЧЕ «О

«Ч

ПРОГ«)180ЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД, содержа1Чая бентонитовый глинопорошок, водорастворимый полимер-стабилизатор, понизитель температуры замерзания и воду, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения коррозионной активности промывочной жидкости при одновременном снижении ее стоимости, она дополнительно содержит кальцинированную соду, а в качестве водорастворимого полимерастабилизатора - полиакриламид и понизителя температуры замерзания карбамид при следующем соотношении компонентов, вес.%: Бентонитовый глинопорошок , 3-5 Полиакриламид 0,05-0,2 i Карбамид5-25 Кальцинированная сода0,1 -0,5 ВодаОстальное

«Ч

eg

NO

«t

О

ff

О

г

ff

игч

vO

- «о

1 о

ас ч

ь:: г

tA tf

ъ

о

lA

.

«

Ч N

см м

1Л

(Ч

ч

Как видно из таблицы, стоимость -.промывочной жидкости снижается почти вдвое по сравнению с прототипом. Значительно (также почти в два раза ) ёнижается скорость коррозии, что 10 3воляет повысить срок службы бурильных труб и другого бурового обо-, рудования.

Экономический эффект составит 100000 тыс.руб. в год или 1 руб. на м бурения геологоразведочных скважин в многолетнемерзлых породах.