Добавка для обеспечения электропроводности буровых растворов на углеводородной основе Советский патент 1984 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к бурению нефтяной и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважины. Существуют различные составы буро вых растворов на углеводородной или нефтяной основе, применяеьше для бурения скважин в сложных геологичес ких условиях и вскрытия продуктивных горизонтов. Недостатком этих растворов являет ся сложность проведения электрокаротажных работ в пробуренной скважине, поскольку растворы на углеводоро ной основе не проводят электрический ток. В связи с йтим существуют раз личные добавки для повьшения электропроводности этих растворов, что обеспечивает возможность проведения электрокаротажных работ. Известна добавка, состоящая из 100 вес.ч. воды, 10-40 вес,ч. смеси гидроокиси щелочного металла и водорастворимой соли сильного основания и слабой кислоты и вес.ч. мьша щелочного металла гуминовой кислоты- flj . Наиболее близкой к предлагаемой является добавка для обеспечения электропроводности буровых растворов на углеводородной основе, состоя щая из 100 вес.ч. воды, 10-40 вес.ч смеси гидроокиси щелочного металла с водорастворимой солью сильного основания и слабой кислоты и 20-80 вес ВО вес.ч. натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 2 . Недостатками указанных добавок для обеспечения электропроводности углеводородных систем являются большое количество ионов щелочных металлоВу при взаимодействии которых с углеводородной фазой образуются мьша щелочных металлов, вызывающих обращение фаз гидрофобных эмульсий, особенно при повышении температуры до ЗО-ЭО с, что может привести к расслоению эмульсионного раствора в скваясинё, безводные системы при наличии в них выбуренной породы (прежде всего глины) и небольших количест воды сильно загущаются при введении добавки;-высокое содержание щелочей что ухудшает коллекторские свойства пласта, относительно высокие фильтра ционные потери. Цель изобретения - повышение стабилизирукяцих свойств добавки и снижение фильтраций бурового раствора. Поставленная цель постигается тем. что добавка для обеспечения электропроводности буровых растворов на углеводородной основе, содержащая соль сильного основания и слабой кислоты и воду, дополнительно содержит соль слабого основания и сильной кислоты и твердый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Вода100 Соль слабого основания и сильной кислоты5-25 Твердый наполнитель 0,1-5,0 Соль сильного основания и слабой кислоты 5-25 При смешении всех ингредиентов образуется густая суспензия, практически не имеющая свободной водной фазы. В качестве соли слабого основания и сильной кислоты можно использовать хлориды и суль фаты железа, меди, алюминия, кальция, магния. В качестве соли сильного основания и слабой кислоты можно использовать силикаты, алюминаты, карбонаты щелочных металлов. В качестве твердой фазы можно использовать глину, асбест, известь мел. Добавку готовят следующим образом. В 100 мл воды растворяют 10 г AlCl и вводят 0,1 г глины. После этого при перемешивании вводят 10 мл . С1 пшсата натрия, При этом получают добавку следующего состава, мае.ч.: Вода100 А1С1з10 Глина0,1 Силикат натрия10 Количество вводимой добавки состав ляет 10-30 вес.% от объема бурового раствора. В табл. 1 приведены различные составы добавки и ее влияние на свойства гидрофобной эмульсии следующего состава, об.%: Дизельное топливо48 Окисленный петролатум210%-ый раствор50 Параметры эмульсии: 21 мПа, с t 2,8 Па, 9 0,2 Па, отстой. 10%, и„р 140 В, 16 смз при 34 смз при 80С. 17 - пластическая вязкость. динамическое напряжение сдвига, 9, статическое напряжение сдвига за 1 мин покоя, Unp- напряжение электро пробоя, Фло°- показатель фильтрации - лОо за 30 мин при 20С, Ф - показатель фильтрации за 30 мин при 80с. В табл. 2 приведено влияние на свойства безводного раствора на нефтяной основе, содержащего 98% нефти и 2% СМАДа, различных составов предлагаемой добавки. В табл. 3 приведены данные о.влия нии предлагаемой добавки на свойства растворов на углеводородной основе различного состава,%: раствор № 1 - высокоокислительньй битум 10, СМАД 2, дизельное топливо остальное, высокоокислительный раствор К 2 битум 12, СМАД 2, асбест 2, дизельно топливо остальное.

Влияние добавки, обеспечивающей электропроводность буровых растворов на углеводородной основе, на стабильность и фильтрационные свойства

гидрофобной эмульсии 38 раствор № 3 - дизельное топливо 46, СМАД 4, FeSO 0,5, NaOH 0,1, 10%-ный раствор CaCl2 остальное. Во все растворы вводили по 20% добавки состава: вода - 100 мп, Al2(S04) t5 г, асбест - 3 г, NajSiO - 15 г. Как видно из представленных в табл. 1-3 данных, предлагаемая добавка обеспечивает высокую электропроводность (низкие значения напряжения электропровода) бурового раствора. Кроме того, введение добавки обеспечивает улучшение-свойств растворов, стабильность (отстой) н фильтрацию по сравнению -с прототипом. Предлагаемую добавку мржно также использовать и для стабилизации и снижения фильтрации эмульсионных буровых растворов. Для этого добавку надо вводить в водную фазу эмульсионного раствора на стадии его приготовления . Таблица

ДОБАВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ, содержащая is fiHijMii.. соль сильного основания и слабой кислоты и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабилизирующих свойств добавки и снижения фильтрации бурового раствора, добавка дополнительно содержит соль слабого основания и сильной кислоты и твердый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Вода100 Соль слабого основания и сильной кислоты5-25 Твердый наполнитель0,1-5,0 g Соль сильного сл основания и слабой кислоты 5-25 е

Вода 100 мл; А1С1, 5 г глина 0,1 г; . 5 г

Вода 100 мл-, AlClj 15 г, глина 3 г, Na2SiO 15 г

Вода 100 мл; А1СЦ 25 г, глина 5 г, Na SiO 25 г

Вода 100 мл; А1С1, 3 г, глина 0,5 г; 3

Вода 100 мл; AlCl 30 rj глина 7 г, 30 г

В.ода 100 мл, FeSo4 15 г известь 3 г,- Na2CO 15 г

80

10

15

60

15

2б

4 2.

15

14 8 100

12

15

Не смешивается

14 5 100

12

10

Вода 100 мл, CuS04 15 г;

асбест 3 г, NaAlO 15 г I

Вода 100 мл; MgC 15 г; глина 3 г, K2SiO 15 г

Вода 100 мл; СаС 15 г; мел 3 г; KAlOj. 15 г

Вода 100 мл; 20 г смеси 5 г NaOH и 15 г На2СОз, 20 г КМЦч:.500 (прототип)

Вода 100 мл; AlCl 5 г; асбест 0,1 г; NaAlO

Вода 100 мп,А1г.(804)з25 г; глина 5 г,

Вода 100 мл,- е(50). 15 г, мел 3 г; NajSiO

Продолжение табл. 1

J.

IIEirZIlIi

10 6

60

20

6 20

30

8 40

U

15

24 25

16

30

15

240

24

60

10

20

30