Способ приготовления аэрированного бурового раствора Советский патент 1986 года по МПК C09K7/08 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в част кости к буровым растворам для вскрытия интервала продуктивных ппастоп.

Целью изобретения является повышение степени аэрирования бурового раствора за счет непрерывного его газонасыщения при одновременном снижении коррозионной активности.

Пример. Для приготовления 100 ма раствора со степенью газона- сьщедая, равной 22,4, растворяют 16,0 г гидрофильных модифицирован- HbDt .полимеров и 2,5 мл соляной кислоты, содержащей 1 г НС1, в воде, доведя объем до 50 мл (раствор А). В другой колбе растворяют 2,0 г нитрита натрия в воде и снова объем доводят до 50 мл (раствор Б). Полученные два раствора соединяют и взбалтывают. При этом сразу выделяется газ - азот и равномерно газирует весь объем жидкости. Сначала газ вьщеляется бурно, а затем скорость его выделения уменьшается, что является следствием термодинамической обусловленности и кинематических закономерностей реакций этого типа. Для поддержания постоянной степени газонасыщений бурового раствора в скважине, в стволе или на забое к постоянно циркулирующему раствору А подкачивают раствор Б.

Гидрофильные модифицированные акриловые полимеры являются продуктами сополимеризации различных органических веществ (пиперилена:, бутил- акрилата, акрилонитрила и других) с метакриловой кислотой, модифицированными моноэтаиоламином. Эти сополимеры предоставляют собой высоковязкие безцветные или желто-коричневые жидкости, хорошо растворимые в воде. Их свойства приведены в табл. 1.

Гидрофильные модифицированные акриловые полимеры (ГМАП) обладают высокими защитными от коррозии, поверхностно-активными и бактерицидными свойствами. Для сохранения этих свойств в системе после ее газонасьш);ения берут количество нитрита натрия и полимера несколько выше против стехиометрического, а соляной кислоты - несколько ниже. Исходя из того, что молекулярная масса полимеров около 10 тысяч, а содержание аминных групп в них сос тавляет в среднем 3%, стехиометри

0

5

0

5

0

5

0

5

ческое соотношение компонентов составляет ГМАП:нитрит натрия:НС 1 14,8:1,89:1. Практически используется соотношение этих компонентов, равное 16:2:1.

В табл. 2 даны составы и физико- механические свойства буровых растворов на основе полимера флучан; в табл. 3 - на основе модифицированного сополимера бутилакрилата, акрилонитрила и метакриловой кислоты, в табл. 4 - на основе модифицированного сополимера пиперилена и метакриловой кислоты.

Анализ представленных данных дает возможность сделать вывод о том, что вспененные растворы могут быть применены для вскрытия бурением продуктивных пластов с большим эффектом по сравнению с известными растворами, так как обладают более высокими восстанавливающими и защитными свойствами.

Для получения вспененных растворов оптимальными являются следую- . lojie концентрации компонентов, мае.%:

ГМАП1,6-16,0

Нитрит натрия 0,2-2,0

Соляная кислота

(на НС1)0,1-1,0

ВодаОстальное

При использовании раствора с кон- . центрациями компонентов ниже указанного минимума степень газонасыщения недостаточна. При увеличении концентраций компонентов сверх максимальных получается незначительное увеличение эффекта газонасыщения и улучшение других свойств раствора при неоправданно большом расходе веществ.

При разбуривании продуктивного пласта обеспечивается временное закупоривание продуктивного пласта пузырьками газа и последующая очист- ка его пор. Для получения аэрориро- ванного раствора не требуется создания высоких перепадов давления на пласт. Из-за низкой вязкости жидкости газ легко проходит через нее, легко входит в поры коллектора, преграждая путь жидкости в полости пор. В этом состоит эффект Жамена. Далее имеет место эффект Ребиндера - адсорбционное понижение твердоети забоя продуктивного пласта и ускорение его разрушения. Все это снижает энергетические затраты на бурение и вскрытие продуктивного пласта. Увеличивается срок работы режущего инструмента за счет насы щения металла азотом и его упрочнени

Аэрированный полимерный раствор без твердой фазы повышенной вязкости резко снижает приемистость проницаемых пластов, что обеспечивает сохранение естественных коллектор- ских свойств ппастов и ускоряет освоение скважин. Бурение на растворе, полученном по предлагаемому способу, обеспечивает также хорошую очистку зоны забоя, что приводит к увеличению мехалической скорости бурения. Формула изобретения

Способ приготовления аэрированного бурового раствора, вкпючакг-

ций смешение алифатического- амина, нитрита натрия, соляной кислоты и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения степени аэрирования бурового раствора за счет непре ывного его газонасыщения при одновременном снижении коррозионной активности, предварительно раство-г. ряют алифатический амин и соляную 1сислоту в воде и затем смешивают -.полученный раствор с порциями пред варительно приготовленного водного раствора нитрита натрия, причем алифатический амин, соляную кис- jioTy и нитрит натрия вводят в буровой раствор в соотношении 16:2:1 соответственно, а в качестве алифатического амина используют акрловые полимеры, модифицированные моноэтаноламином.

q,

Я

я t; о « и

о м X . .%о 3

в Л П - о

.

о 9 о о

- S ш fM к

Я152Л

Hi

Si

-i|i lilli

N

Л

Г.5|

о а

со е , ш о J а - - В U -

с ео

О с

/

о I

k li

h с{ ь а tt

.

о, к и

в Z at о,

О S к о «

й||||

оо

0сч А

1II

U

N

I-и

U. О О ж со , о on

§-i 4 |-г

S . v

g- | Li-l-e р-8 g g-iA|

o. о e I и cC

-0-0-0

llf.

ill

|ili Itii

000

А I л 7 т 7

«ли

Q

- «

cj-;

N о ,-,

5-5-c /

ч

i|

в

11 5 a

П о я о

a§ &i g p. S Z

II

iegsi

-xi$;

j, .r

l«g|

и « с

iiii

„ о 2 о я cv с о a X

llsii

Э-

Ǥ

I .255 S 31 2 $;

CN

О

(N О

S О

о

fsl О

О

о

о

Ok

о

о

о о

о

о

l-

о

гп

о

N

о

n

ш см

ОО

ш

00

о

r О

f о

см

о

CM

00

го

vC

CJN

vO ON

о 00

1

v)

vO

о

CM

о

in

CM CM О

«п ел

см

о

ON CJN CM

о

CM CM

CN

м

см

ON

A

CTiON

ci J.

ON ci,

0)

о

s л

о о

о in

in о

- - о

о CS

--00

о

«

kO о

«

-i to CMго

чО

ю

«

о

ш

« о

« о

см

о

8-« 00 г о

ем О

s О

3 г. о о

м о

S

ve

«

Г

tM, о

«ь п го

00

о

ОО

о

««.(S|

СПеч- «

«чеч-сч-

Ot Оч Оч О) Оч

00 00 оЬ со оЬ

«1

д

о

г

о о

о 1Л

1 о

- о о

СЧ fsl-

00о

«tо о00

VOVO |ь

--00-о

о «

о «о

ffl

vO

00 о

гч

s «п О О

гч зг - О Р О

ОО

.

оо

оо

N f

А

м -

в о

«ч - -

S

Ш 01

о о

о 4Л

- о

гЧ -

о о