Буровой раствор Советский патент 1985 года по МПК C09K7/02 

1

Изобретение относится к добыче нефти и газа при бурении глубоких скважин в многолетнемерзлых породах

Известен буровой растврр, стабизированный органическими компонентами, взятыми в следующем соотношении, масД;

Глинопорошок 20,0 Сода кальцицированная1 0

Органический стабилизатор1,0 Вода Остальное Недостатком данного раствора является неудовлетворительная морозостойкость при отрицательных температурах, что способствует растеплению стенок скважины и обваливанию горных пород,.

Известен буровой растворе содерж щий Глинопорошок, карбоксиметилцелллозу, неорганическую соль, полимерную добавку и воду, следующего соства, г /л:

Глинопорошок 150 КЩ5,0

Полиэтиленоксид (ПЭО) 0,0025 Вода,Остальное

Недостатком известного раствора является неудовлетворительное качест из-за растепляемости его свойств {см табл„ 1) .

Целью изобретения является улучшние качества бурового раствора за счет снижения его растепляющих свойств.

Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий Глинопорошок, карбоксиметилцеллюлозу, неорганическую соль, полимерную добавку и воду, в качестве полимерной добавки содержит полиакриламид, а в качестве неорганической соли - хлористый калий, при следуюш,ем соотношении ингредиентов мае,2:

Глинопорошок 2,0-4,0

Карбоксиметилцеллюлоза ,0,5-1,0

Полиакриламид 0,1-0,3

Хлористый калий 0,5-i,0

ВодаОстальное

Для снижения температуры замерзания бурового раствора до -10 С он дополнительно содержит хлористый кальций или этиленгликоль в количестве 6,0-12,0 мас.% от массы раствора.

92

Вначале растворяют в воде полиакриламид. Отдельно готовят водный раствор КМЦ-600. Также отдельно готовят пасту глинопорошка. Полученную глинистую пасту при перемешивании вводят в водный раствор ПАА, после чего обрабатывают раствором КМДгбОО, хлористым калием, В последнюю очередь вводят антифриз - хлористый кальций или тосол (этиленгликоль) . Каждый компонент добавляют после полного растворения предьщущего. Общее время перемешивания составляет 1-1,5 ч.

Пример, Берут 1 г полиакриламида (ПАА)и растворяют в 99 г воды, перемешивая 10-15 мин. Затем 2,0 г глинопорошка затворяют в 180 г воды при перемешивании (10-15 мин). Навеску КМЦ-600 (5г) растворяют в 95 г воды. Хлористый калий массой 5 г растворяют в 95 г воды. Хлористый кальций или тосол массой 50 г растворяют в 450 г воды.

Приготовленные водные растворы Смешиваются последовательно при перемешивании.

Качественные показатели лабораторных анализов в соответствии суказанным примером приведены втабл, (раст- воры 1 и 4). Аналогичны условия приготовления раствора и при других добавках компонентов (растворы 2-3 и 5-6) .

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что при увеличении содержания ПАА условная вязкость раствора увеличивается и достигает удовлетво рительных значений при 0,2%,, Вязкостные и структурно-механические показатели также повьштаются при увеличении содержания глинопоролка и достигают оптимального значения при 2%, С увеличением содержания КМЦ-600 в пределах 0,5-1,0% водоотдача снижается с одновременным снижением статического и динамического напряжения сдвига, а пластическая вязкость несколько повьшгается, С увеличением содержания антифриза температура замерзания раствора понижается. Оптимальный расход антифриза составляет 6-12%, Введение в буровой раствор хлористого калия 0,5-1,0% и хлористого кальция или тосола 6,0-12,0% при бурении предотвращает растепление стенок скважины, повышает морозостойкость бурово3 1

го раствора и устойчивость стенок скважины, сложенных, например, аргнл литами.

Сравнительные испытания растворения навесок льда в буровых растворах проводят в равных статических условиях при положительной и отрицательной температурах. Результаты опытов сведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что скорость таяния льда в известном растворе {21 при 5 С составляет 7,5 г/ч, в предлагаемом растворе

411094

при тех же условиях с тосолом6,5 г/ч и без тосола 6,8 г/ч (растворы 1,3- . 41.

При охлаждении растворов до g известный раствор и предлагаемый раствор без тосола теряют по зияность и превращаются в лед (рйСтворы 2 и 6) .

Скорость таяния льда в предпагае10 мом буровом растворе, охлажденном до -10°С, составляет 2,6 г/ч, т.е. ниже почти в 3 раза по сравнению с неохлдхдёя ным раствором (табл. 2, растворы 5 и 1).

Т а б л и ц а I

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий, глинопорошок, карбоксиметилцеллюлозу, неорганическую соль, полимерную до|бавку и воду, отличающийс я тем, что, с 1;елью улучшения качества бурового раствора за счет снижения его растепляющих свойств, в качестве полимерной добавки раствор содержит полиакриламид, а в качестве неорганической соли хлористый калий при следующем соотношении ингредиентов, мас,% Глинопорошок 2,0-4,О Карбоксиметийцеллюлоза0,5-1,0 Полиакрипамид0,1-0,3 Хлористый калий0,5--1,0 ВодаОстальное S

Продолжение табл. I

1,3 2,3 7,3 2,5 2,9 5,3 10,52),О 7,0 1,1 2,,0

7,5 ;10,5J7,0

: I

12,539,0 7,0 Примечание.

Таблица 2 1и2- буровые растворы, содержащие глинопорошок, полиэтиленоксид, воду; 3-6 - буровые растворы, содержащие глинопорошок, ПАА; растворы 2 и 6 замерзли и превратились в лед.