Буровой раствор Советский патент 1984 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам. Известны безглинистые растворы со держащие эфир целлюлозы,хлорид метал и воду. С Однако эти растворы используются при бурении в трещиноватых коллекторах и обладают малой кольматирующей способностью. Применение таких растворов в условиях, когда необходимо иметь малопроницае мые корки, обеспечивающие изоляцию проявляющих горизонтов в условиях бурения на равновесии - скважинапласт , затруднительно. Известен буровой раствор, содержащий оксиэтшшрованную целлюлозу, структурообразователь и воду 2}, Недостатком такого раствора явля ется то, что из-за отсутствия в них дисперсной твердой фазы прочность полимерных структур, образовавшихся в результате сшивки ионами хрома, недостаточна, поэтому при механичес ком воздействии или повьпвенной мине рализации раствора вязкость его рез ко снижается, что затрудняет вынос и удержание во взвешенном состоянии выбуренной породы, а фильтрация воз растает. Кроме того, разрыв отдельных полимерных звеньев способствует повьшению фильтрации полимерного раствора из-за увеличения проницаемости полимерных пленок (корки), одновременно снижается седиментацион ная устойчивость при их утяжелении различными утяжелителями. Цель изобретения - повышение качества раствора за счет снижения фильтрации и проницаемости образующейся корки. Поставленная цель достигается .тем, что буровой раствор, содержащий оксиэтштированную целлюлозу, структу рообразователь и воду, в качестве структурообразователя содержит силикат натрия и хлористЬй кальций при следующем соотношении ингредиентов, МЗС в /о Оксиэтилированная целлюлоза (ОЭЦ) 0,5-0,6 Хлористьй кальций 2,0-3,0 Силикат натрия 2,5-3,5 ВодаОстальное Раствор с целью использования его в условиях аномально высоких пластовых давлений дополнительно содержи утяжелитель. Образование полимер-минеральных связей осуществляется в процессе кристаллизации высокодисперсных частиц силиката кальция, полученных.при взаимодействии жидкого стекла (силиката натрия) с хлоридом кальция. Такие конденсационно-кристаллизационные структуры обладают достаточной прсзчностью и устойчивостью, благодаря чему вязкость раствора значительно возрастает. Высокая дисперсность такой пблимер-минеральной твердой фазы обуславливает низкую фильтрацию, получение малопроницаемых корок и стабильных утяжеленных растворов. Буровой раствор приготавливают следующим образом. В воду при интенсивном перемешивании вводят 0,55 г ОЭЦ. К полученному Гомогенному раствору добавляют 3 г силиката натрия и затем 2,5 г хлористого кальция. Состав безглинистого бурового раствора проверяют в лабораторных условиях и сравнивают с известным составом. Проницаемость корок определяют по количеству воды, отфильтровавшейся через них в течение различного времени при постоянном перепаде давления. Вязкость и фильтрацию определяют на стандартных приборах. В табл. 1 дана сравнительная оценка показателей растворов и проницаемости корки. В табл. 2 - сравнительная оценка свойств и стабильности утяжеленных растворов. Как показали лабораторные испытания (табл. 1), вязкость, фильтрация и проницаемость кррок раствора.значительно лучше, чем у известного раствора. Стабильность утяжеленного раствора составляет 0,03-0,06 (табл. 2), в то время как стабильность известного утяжеленного раствора равна 0,4 (при допустимой 0,06). Как следует из данных табл. 1 заметное увеличение вязкости, снижение фильтрации и проницаемости корки имеет место при содержании в буровом растворе 0,5-0,6% ОЭЦ, 2,5-3,5% силиката натрия и 2-3% хлористого кальция. При меньшем содержании указанных компонентов эффект образования полимер-минеральных структур выражен недостаточно сильно и названные показатели не отвечают необходимым требованиям (пример 1). Превышение верхних пределов концентрации компонентов экономически нецелесообразно. Таким образом, оптимальньм можно считать состав 0,55-0,6% ОЭЦ, 3-3,5% силиката натрия, 2,33,0% хлористого кальция.

Преимущество новой системы безгли-практически .неустойчивы в присутстнистого бурового раствора перед поли-вии солей кальция, когда концентрамер-глинистым раствором с низким 10ция ионов кальция.превьппает 1000 мг/л.

11028014

содержанием твердой фазы .заключается в сокращении заурат времени на приготовление раствора, .требующего длительного диспергирования бентони5 та в воде. Кроме того, полимер-глинистые растворы, стабилизированные акрнловыЯи полимерами (метас. М-14),

Таблица 1

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий оксиэтилированную целлюлозу, структурообразователь и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения качества бурового раствора за счет снижения фильтрации и проницаемости образующейся корки, в ка- ; честве структурообразователя раствор содержит хлористый кальций и силикат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Оксиэтилированная целлюлоза0,5-0,6 Хлористый кальций 2,0-3,0 Силикат натрия 2,5-3,5 ВодаОстальное

Твблвца 2