Реагент для обработки глинистых буровых растворов и способ его приготовления Советский патент 1984 года по МПК C09K7/02 

1 Изобретение относится к бурению скважин, в частности к химической обработке промывочных жидкостей для бурения скважин. Известен реагент и способ химичес кой обработки промывочной жидкости введением в нее кремнийорганических реагентов. В этом способе для повыше ния термостойкости жидкости в качестве реагента применяют мононатрие вую соль, этил- или метилсилантриола Такой способ химической обработки промывочной жидкости позволяет повысить ее термостойкость до . Кроме того, кремнийорганическая жидкость взаимодействует с глинистым раствором и позволяет регулировать водоотдачу, вязкость и статическое напряжение сдвига раствора ГЛ . Однако этот способ характеризуетс недостаточньм ингибирующим действием на неустойчивые глинистые породы при концентрациях кремнийорганической жидкости до 1%. Так как кремнийорганическая жидкость (ГКЖ-10, ГКЖ-11) согласно ТУ 6-02 696-76 имеет щелочность (пересчете на NaOH) 13-17 вес.% то применение ее в концентрациях до 1% не вызывает существенного снижения набухания глинистых пород, а при разбуривании высококоллоидальньк отложений недостаточно предотвращает диспергирование выбуренной породы в водной фазе бурового раствора. Известен реагент для обработки глинистых буровых растворов, содержаир й метил- или этилсиликонат натри алюминат натрия и воду 2j, Известен способ приготовления реа гента для обработки глинистых буровых растворов путем смешения метилили этилсиликоната натрия с алюминатом натрия 2J . Однако известный реагент .приводит к росту сне 1/10 и водоотдачи за счет процессов коагуляции. Концентраш1Я реагентов 0,002% по Si вызывает увеличение водоотдачи раствора. Недостатком известного способа яв ляется приготовление его при повышен ной TehfflepaType (70-80 С) с последук щим выделением продукта путем фильтр вания . Цель изобретения - улучшение CTpy .турно-механических, повьш1ение ингибирующих свойств буровых растворов, а также упрощение способа при одно62временном улучшении качества реагента. Поставленная цель достигается тем, что в реагенте для обработки глинистых буровых растворов, содержащем метил- или этилсиликонат натрия, алюминат натрия и воду, ингредиенты содержатся в следующем соотношении, вес. %: Метил- или этилсиликонат 19-28 натрия Алюминат натрия 0,95-1,87 Вода Остальное Поставленная цель достигается также тем,что согласно способу приготовления реагента для обработки глинистых буровых растворов путем смешения метил- или этилсиликоната натрия с алюминатом натрия, перед смешением метил- или этилсиликонат натрия растворяют в воде до концентрации по кремнию 0,77-1,14 мае. %. Используемый в качестве алюмината натрия отход производства фенилэтилового спирта представляет собой белый кристаллический порошок и содержит в своем составе (в пересчете на окислы) 36,1% AljO и 37% NagO. Продукт не содержит токсичных примесей, растворимость в воде составляет 99,099,5%. Гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости (метилсиликонат натрия ГКЖ-11 и этилсиликонат натрия ГКЖ-10) выпускаются согласно ТУ &-02-696-76. Предлагаемый способ обработки бурового раствора не только объединяет положительное действие кремнийорганических жидкостей и алюмината натрия на характеристики раствора, Достижение поставленной цели обеспечивается в основном за счет предварительного растворения алюмината . натрия в водном растворе ГКЖ-10 или ГКЖ-11, в результате чего происходит взаимодействие силиконата натрия с алюминатом, которое приводит к образованию комплексных соединений типа алюмометилсиликоната натрия, растворы же алюмометилсиликоната натрия являются эффективными гидрофобизаторами. Этим можно объяснить то, что концентрация алюмината натрия в буровом

растворе по предлагаемой способу обработки составляет всего 0,0120,016%, а в известных алюминатных растворах - 0,3-1,2%.

Водный раствор ГКЖ-11 с алюминатом натрия готовят следующим образом.

11186624

В стакан емкбстью ISO мл помещают 60 мл воды, добавляют 15 мп ГКЖ-11 и перемешивают раствор несколько минут до полного растворения 5 алюмината натрия.

Результаты испытаний приведены в табл, 1 и 2.

1. Реагент для обработки глинистых буровых растворов, содержащий ме тил- или этилсиликонат натрия, алюминат натрия и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения структурно-механических и повышения ингиб.ирующих свойств буровых растворов, ингредиенты содержатся в следующем соотношении, мае. %: Метил- или этилсиликонат 19-28 натрия Алюминат натрия 0,95-1,87 ВодаОстальное 2. Способ приготовления реагента для обработки глинистых буровых растворов путем смешения метил- или этилсиликоната натрия с алюминатом натрия, отличающий ся тем, что, с целью упрощения способа при одновременном улучшении качества реагента, перед смешением метил- или этилсиликонат натрия растворяют в воде до концентрации по кремнию 0,771,14 мае. %.

По предлаг емому реше По известно му решению

0,30

Состав

По предлага26 23 емому решению

1

1,075

0,008

Продолжение табл. I

7,0

12 11 10,5 1,075 0,008 1,075 0,008 1,075 0,008 1,075 0,008 1,075 1,075 0,008 1,075 0,008 1,075 0,008 ава с алюминатом

известнорешению

27

1

Приготовление указанного состава -с алюминатом

2 3

23

пуврдолжение табл.

8,4/101 11

10,5 натрия невозможно

58/73

24

10,5

vO

м

С

сч

VO

г vO

- П СМ

1Л -00

vO

ш сч

сч

1Л Ю Ю

1 «. о о о

«ч «ч сч ч сч сч о о о о о о о о о о о о

«л о

о

«SI

I

- сч

Й2&

чО

vO

vO

vO

А

«

м

ОЧ

О4

O 04

«л

о

NO

I.

(Ч «м

м

м

«л

о сч

1Л

1Л

о

г

сч «ч

сч сч

1Л 1Л Ш

г г г о о о

й|

о ь о (

S

и

«л о

in о

«г

2 о

«л t.

1Л

о со

«л сч

о о

о

- «ч

го

ш

Обработку бурового раствора осуществляют следующим образом.

В стакан емкостью 800 мл помещают 700 мл глинистой суспензии плотностью 1,08 г/см, приготовленной на бентоните Ильского завода, и при перемешивании на мешалке типа Воронеж добавляют 7 мл водного раствора ГКЖ-11 с алюминатом натрия (состава 5 табл. 1), после чего перемешивают в течение 30 мин.

Дпя оценки предлагаемого способа обработки бурового раствора готовят водные растворы ГКЖ-11 с алюминатом натрия и полученными составами обраба

тывают глинистую суспензию по описанной вьвпе технологии.

Замеряют следующие параметры буровых растворов; О - плотность,

|Т - вязкость в секундах по СПВ-5; сне - статическое напряжение сдвига раствора через 1 и 10 мин по прибору СНС-2 и В - водоотдачу в см за 30 мин по прибору ВМ-6.

Результаты, приведенные в табл. 1 и 2 показывают,что растворы,обработанные по предлагаемому способу, имеют меньшие значения вязкости и статического напряжения сдвига, чем известные.

Обработка растворов по предлагаемому способу хорошо сочетается с реагентами-понизителями водоотдачи.