Буровой раствор Советский патент 1985 года по МПК C09K7/02 

со it :л о

э Изобретение относится к составам термосто ких, пресных и минерализованных буровых растворов, содержащих структурообразователь понизитель водоотдачи, синергетическую смесь ингибиторов термостойкости, которые испол зуются при вскрытии, опробовании, испытании и освоениирпродуктивных горизонтов в процессе строительства и зксплуатации скважин. Известны глинистые, карбонатно-глинистые, сульфатные, сульфатно-галоидные, меловые, известковые буровые растворы, которые при соответствии геологическому разрезу продукти ного пласта способствуют сохранению коллекторских свойств в определенном приближении к естественным {1 . Общим недостатком зтих растворов являет то, что их плотность за счет твердой фазы или таких идентичных ей утяжелителей, как малоколлоидные глины, известняки, мел, сидерит, целестин возможно поднять до целестин возможно кг/м. Дал| нейшее утяжеление приводит 1800 реологических свойств растворо к нарущению Например, глинистый раствор yi-яжелили целе тиново-баритовым концентратом до плоскости 1850 кг/м реологические свойства раствора были приемлемыми, незначительная добавка концентрата до плотности раствора 1900 кг/м привела к нарушению, реологии. Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является буровой раствор, содержащий глину, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), анилин, серу и воду {2. Регулирование водоотдачи пресных растворов осуществляется КМЦ, минерализованных - КМЦ вместе с крахмалом. Термостойкость рецептур пресных растворов от 100-120 С до 250°С, минерализованных от 100-120 С до 230° С защищается синергетической смесью ингибиторов анилина и серы. Плотность до 1300-1360 кг/м определяется в основном содержанием глины, которое достигает наибольшего предела. Дальнейшее увеличение глинистой фазы раствора приводит к нарушению реологических свойств. Кроме того, этот раствор коагулирует при контакте с рапой. Цель изобретения - улучшение качества раствора путем снижения его фильтрации при температурах до 260 С. Поставленная цель достигается буровым рас твором, содержащим глину, карбоксиметилцеллюлозу, анилин, серу и воду, который, дополнительно содержит целестиновую , руду при следующем соотношении ингредиентов, мае, %: Глина7,26-20,0 Карбоксиметилцеллюлоэа 0,7-2,0 Анилин0,27-0,71 0,27-0,71 Целестиновая руда 12,1-56,22 Остальное Для повышения плотности указанного раст вора до 2500 кг/м он дополнительно содержит целест овый концентрат в количестве 14,1-7044, мае. %. Минералогический состав целестиновых руд, вес.%: Доломит80-94 Целестин3-17 Глина0,5-0,8 Гипс1,0-1,5 Кварц0,5-0,7 Гидроксиды железа0,3-0,3 Слюда0,2-0,2 Минералогический состав целестинового концентрата, вес.%: Целестин Доломит Прочие (гидрооксиды железа, слюда, битум) .о,78 Одновременно добавки целестиновой руды и концентрата повышают термостойкость раствора на 10 С и устойчивость Против полисолевой агрессии, которая имеет место при поступлении рапы в С1сважину, и разбури -i ваемых отложений., Буровой раствор приготавливают следуюn0iM образом. 20 г глины- суспензируют в воде (64,57 г), затем в полученную суспензию вводят 14 г цеЛестшювой руды, вновь перемешивают в глиномешалке. Затем вводят остальные добавки, г; КМЦ 0,77; анилин 0,33; сера 0,33. При необходимости утяжеляют целестиновым концентратом. Состав, показатели свойств растворов, ,. влияние раствора предложенного и известного на проницаемость образцов породы, а также возможность проведения успешной солянокислотной об работки приведены в табл. 1-4. По рецептуре готовят растворы с одинаковьп«и технологическими параметрами пресные и Кшнералйзованные, которые затем подвергают термостатированию под давлением до сохранения водоотдачи в допустимых по технологии вскрытия продуктивных горизонтов значениях. Минерализованные растворы перед термостатированием подвергают действию рапы. Пресные растворы не испьпъшают ка солеустойчивость, так как их не применяют для бурения солевых отложений и подсолевых при неизолированных солевых отложениях Рапулля этих целей используют со скважины 3 Кулач плотностью 1370 кг/м с общей мИ нерализацией 527,13 ;г/л и содержанием основных ионов-коагулянтов, г/л: Na +-К 18,42; Са2 122,24; м 34,66. Параллельно определяют влияние буровых растворов на проницаемость порово-трещинных карбонатных коллекторов при температурах, перепадах давления и времени контакта соответствующих наиболее часто встречающимся условиям вскрытия продуктивных горизок тов Восточной Туркмении, а также возможность восстановления естес1венной проницаемости солянокислотными обработками. Как видно из приведенных данных, влияние на проницаемость образцов породь.растворов, приготовленных по предложенной-рецептуре, меньшее, чем растворов, приготовленных по известной рецептуре, а возможность эффективного проведения кислотных обработок больше. При проведении лабораторных исследований отмечено, что прорьт газа через образцы породы, подверженные воздействию растворов, наблюдается для приложенного состава при меньших давлениях, чем для известного, причем в случае прелложенного состава твердая фаза раствора выносится с одновреме ным снижением давления продувки, в случае известного без заметного снижения давления продувки в течение значительно меньшего врйлени, чем для предложенного или , совсем. не вьшосится. Фильтрационная корка бурового раствора для вскрытия и экс плуатации продуктивных горизонтов легко удаляется при обработке соляной кислотой, корка глинистых, баритизированных глинистых растворов инертна к соляной кислоте. : 11 4 .поэтому с самого начала контакт с кислотой и ее проникновение в породу затруднены при проведении работ на известных растворах с прерьШной твердой фазой из глины или из глины и барита. Термостойкость и устойчивость к полисолевой агрессии у данного раствора выше известного, особенно для минерализованных растворов водоотдача, не превышает 9 см за 30 мин по сравнению со значениями водоотдачи 40 для известного, Очевидно, что эффект термосолеустойчивости при одинаковом расходе сшсергетической смеси ингибиторов термоустрйчивости ашшин+ сера и прочих равных условиях достигается, вводом целестиновой руды и концентрата, Эффективность применения бурового раст орз ДЛЯ вскрытия и эксплуатации продуктив горизонтов очевидна. Целестиновые руды по своему минералогическому составу до 95% содержат карбонаты, которые хорошо реагируют с соляной кислотой, что способствует повьш1ению качества вскрытия продуктавных горизонтов и успешному проведению кислотных обработок. Возможность повьш1ения плотности буровых растворов целестиновым концентратом до 2500 кг/м и их повышенная термосолеустойчивость расширяет возможность борьбы с рапс 1роявлением способом давления рапы при одновременном вскрытии продуктивных пластов, при этом обеспечивая сохранение их проницаемости в приближении к естественной также в сипу особенностей минералогического состава цейестинового концентрата и хорошей реагируемости с соляной сислотой. б л и ц а 1

1. БУЮВОЙ РАСТВОР, содержавцда глину карбоксиметилцеллюлозу, анилин, серу и воду, отличающийся тем, что с келью улучшения качества раствора рутем снижения его фильтрацин при температурах до 260 С, он дснюлнительно сощржт цепестиновую руду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Глина7,26-20,0 Карбоксиметялцеллюлоза0,7-2,0 Анюши0,27-0,71 Сера0,27-0,71 Целестшювая руда12,1-56,22 ВодаОстальное 2. Раствор по п. },. о т л и Н а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его плотности до 2500 кг/м , он дополнитель§ но содержит целестиновый концентрат в количестве 14,1-70,44 мас.%. Р F

14,0

20

6-4.57

0,33

0,77 . 0,33

Таблица Условия контакта: температура ISOt; давление с кислотой 1ч.

Таблица 4 15 МПа; время с раствором 384 ч,