Буровой раствор Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

О

0: W эо

to Изобретение относится к применению промыбочных жидкостей в нефтяных скважинах, которые могут использоваться в качестве жидкостей глушения при проведении операции установки забойного противопесочного фильтра. Известен состав малосиликатного глинистого раствора Н Состав содержит бентонитовую глину, силикат натрия, хлористый натрий и целин Е (средневязкий препарат карбоксиметилцеллюлозы). Однако стабилизирующая способность данного состава невелика, а со держание в составе бентонитовой гли ны осложняет операцию спуска противопесочного забойного фильтра и освоение скважин вследствие кс льматации фильтра глинистыми частицами. Известен буровой раствор, содер жащий силикат натрия, хлористый натрий, карбоксиметиллюлозу, воду (2} . Параметры состава: плотность 1117 1250 кг/ мЗ, вязкость по ВП-5 56320 с, водоотдача по ВМ-б 8-9 см за 30 мин, рН 7,5-8,0, корка 0,5-1,5 мм Однако известный буровой раствор приводит к кольматации фильтрующих Элементов вследствие наличия в .составе до 1-3% хлористого кальция. Цель изобретения - повышение стабильности раствора, повышение структуры и снижение кольматирующих свойств бурового раствора. Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий силикат натрия, хлористый натрий, карбоксиметилделлюлозу и воду, дополнительно содержит гидроокись натрия при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Силикат натрия 57,0-60,0 Гидроокись натрий 27,0-29,0 Хлористый натрий 22,0-24,0 Карбоксиметилцеллюлоза3,5-5,0 Вода100,0 Такой раствор однороден, стабилен и имеет следующие параметры: плот- . ность 1330-1350 кг/м, вязкость по ВП-5 60-64 с, водоотдача по ВМ-6 5-7 см за 30 мин, рН не менее 9,0. Состав по сравнению с известными характеризуется отсутствием взвешенных частиц„ Поскольку размеры гли нистых частиц от 0,001 до 1000 мк, размеры пор фильтрующих элементов максимально составляют 300 мк, а поровые каналы имеют извилистую форму то присутствие глины в составе промывочной жидкости Неизбежно приведе к кольматации элементов. Предлагаемый состав позволяет этого избежат и эффективно использовать забойные противопесочные фильтры. Полученный состав, имея повышенную плотность, позволяет создать большее противодавление на пласт, что достигается увеличенным содержанием хлорида натрия, силиката натрия (плотность 1500 кг/м) и едкого натра. Так, плотность известного силикатно-соле-. вого раствора 1280 кг/м, а предлагаемого 1330-1350 кг/м. Кроме того, силикат натрия способствует увеличению прочности структуры и снижает ее фильтрационные показатели, а также положительно влияет на устойчивость глинистых пород призабойной зоны,. Во избежание гелербразования жидкости необходимо регулировать величину ее рН, что достигается.введе-. ниеМ щелочи, например едкого натра. В составе используется карбоксиметилцеллюлоза со средней степенью замещения равной 80-90 и средней степенью полимеризации равной 600+30, Степень замещения этого реагента является оптимальной величиной для поддержания минимальной водоотдачи промывочных жидкостей. По сравнению с карбоксиметилцеллюлозой марки 500 КМЦ-600 оказывает более эффективное стабилизирующее.действие благодаря также большей степени поли,меризации. Кроме того, КМЦ-600 обладает большей термо- и солеустойчиВОСТЬЮсМеняя концентрацию КМЦ-600 в составе можно регулировать ее фильтрационные свойства. Причем содержание хлористого натрия в количестве 2224 вес.ч. {10,5-11,0 вес.%) позволяет увеличивать содержание КМП-,600 без увеличения вязкости раствора, так как с ростом минерализации выше 10% хлористого натрия добавки КМЦ600, как правило, приводят к снижению вязкости жидкостей. .Буровой раствор пр.едставляет собой гомогенную стабильную жидкость, не вызывает коррозию оборудования, не загрязняет добываемую нефть механическими примесями, является жидкостью на водной основе, как наиболее удобной для прим.енения в качестве бурового раствора. Состав обладает невысокой вязкостью и, следовательно, хорошей прокачиваемостью. Процесс приготовления и применения предлагаемого сйликатно-солевого раствора технологичен, входящие в него ингредиенты недефицитны и недорогостойки. Состав позволяет сохранить проницаемость призабойной зоны. П р и м е р. Порошкообразную карбоксиметйлцеллюлозу (КМП-600) заливают при перемешивании технической водой и ставят для набухания на сутки. Для более быстрого набухания жидкость можно подогреть до (3-4 ч)„ По истечении указанного времени образуется гелеобразный раствор. Затем,в этот раствор добавляют

елочь (NaOH), хлористый натрий и силикат натрия. Смесь тщательно перемеьлватт до растворения хлористого натрия и получения однородной жидкости, производят замеры показателей раствора: плотности (весовым методом) ,5 условной вязкости по ВП-5 и водоотдачи по ВМ-6. рН жидкости определяется универсальнЪй индикаторной бумагой и во всех примерах равна 9-10. В табл. 1 приведён состав ингре- Ю диентов (на 100 вес.ч. воды) и параметры пЬлученных растворов.

Для определения пригодности применения состава для установки забойного противопесочного фильтра проводят-15 ся исследования проницаемости фильтров по следуняцей методике. Берут кусочки различных фильтров диаметром ЗО мм и толщиной 15 мм. На установке для определения проницаемости по 20 воздуху.находят.значения проница- - ; . емости фильтров до обработки их раОворами. Затем каждыйфильтр по- :. мепают на дно воронки Шота, которая вставляется в колбу Вюрца, соединен- 25 нук .с вакуум-rtacocoM, и проводят фильтрацию жидкости через исследуемый фильтр. После этого снова проводят определение проницаемости фильтра. Для сравнения проводят замеры лп проницаемости фильтров после обработки их известным глинисты л состаом. ,-.-, ; ,.- V ;. . . ...;.:;. :.

В табл. 2 приведены значения про- ницаемости фильтров.

Приведенные в табшце-величины проницаемости фильтров свидетельствуют о пригодности применения .сейстава для глушения скважия ИсУстиновки забойного фильтра с целью:предотвращения выноси песка из скважин, поскольку koльмaтaции поровых каналов фильтра не наблюдается.

Пример конкретного использования состава. .Приготовление рецептуры осуществляют в агрегате ЦА-320. Заданное KOjm4ecTBO карбоксиметклцеллюлозЫ заливают необходимым количеством водда, перемешивают и оставляют на сутки. По истечении суток к полученному гелеобразному раствору добавляют расчетное количество , поваренной соли и жидкого стекла. Смесь тщательно перемешивают до установления заданной плотности, замеряют рН раствора.

После этого полученную промывочную жидкость закачивают в скважину до полного заполнения ее объема.с целью ее остановки. Небольшой закачкой (200 л) определяют степень поглощения промывочной жидкости скважиной и при отсутствии поглощения извлекают насосно-компрессорные трубы. Производят согласно проекту работы по установке противопесочного фильтра на забое скважины. При необходимости создания гравийной навивки ее намыв осуществляют также на предлагаемой жидкости. Осваивают скважину путем ее перевода на воду или нефть и запускают в эксш атацию Т а б л и ц а ,1

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий силикат натрия, хлористый натрий, карбоксиметилцеллюлозу и воду, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности раствора, повышения структурных и снижения кольматирующих свойств, раствор дополнительно содержит гидроокись натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.: Силикат натрия 57,0-60,0 Хлористый натрий22, Карбоксиметилцеллюлоза3,5-5,0 Гидроокись натрия27,0-29,0 Вода100..

Т а б л и ц а 2