Буровой раствор Советский патент 1986 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частн ти к промывочным жидкостям, применя при бурении нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение агр гативной устойчивости при повышенны температурах. Полиорганоалкоксисиланы и силокс ны (ПОАСС) вводят в слабощелочной среде в количестве 3-8% от количест глинопорошка. В щелочной среде прои ходит процесс гидролитической поликонденсации ПОАСС с образованием вы сокомолекулярных элементоорганическ полимеров регулярного строения, которые являются гидрофобизаторами бе тонитового глинопорошка. Технология приготовления утяжеле ного бурового раствора на углеводородной основе следующая. В пе емешивающий механизм наливают углеводородную дисперсионною среду, нагретую до 70-80 С, затем вводят высокоокисленный битум, синтетические жирные кислоты и гидроксид натрия с интервалом в 15 мин, затем одн временно вводят глинопорошок, полиорганоалкокси (пропокси) силаны-си локсаны и гидроксид натрия (0,001 от количества ПОЭСС). Через 20 мин вводят утяжелитель до необходимой плотности. Приготовление раствора проводят в одну стадию, непрерывно, общее время приготовления 1ч. Физико-химические параметры буро вых растворов приведены в таблице. Пример 1. Раствор на углеводородной основе (РУО) приготовили в лабораторных условиях при следующем соотношении компонентов, вес.%: Дизельное топливо 52,85 Битум высокоокисленный 13 Синтетические жирные кислоты (СЖК) фракций Чб 25 С, Пф.роксид натрия Глинопорошок бентонитовыйГидрофобизатор - полиорганоэтоксисиланы-силоксаны (ПОЭСС) 5 от кол чества глинопорошкаГидроксиднатрия 0,1 от количестваПОЭСС Утяжелитель - барит В лабораторную мешалку фрезерноструйного типа заливают расчетное количество предварительно подогретого до 70 С дизельного топлива и всыпают битум высокоскисленный. Время их совместного перемешивания 15 мин. Затем вводят необходимое количество синтетических жирных кислот фракции С ь и гидроксид натрия для омыления их. После 10-минутного перемешивания смеси в мешалку совместно вводят бентонитовый глинопорошок, Гидрофобизатор ПОЭСС, гидроксид натрия (для создания щелочной среды в процессе гидролитической поликонденсации ПОЭСС), затем через 15 мин в мешалку вводят утяжелитель - барит. Общее время приготовления РУО 60-70 мин. Приготовленный раствор имеет следующие параметры: плотность 1,19 условная вязкость 138 с; статическое напряжение сдвига 168/315 фильтрация О „„ стабильность 30 мин О замер исходных параметров производят через 10 ч после приготовления раствора. Приготовленный раствор подвергают термообработке в лабораторном автоклаве при и давлении 300 атм. Бремя цикла термостатирования 2ч, количество циклов термостатиройания 3. Параметры раствора после термообработки существенно не изменились по сравнению с исходными, раствор остался стабильным с нулевой фильтрацией. Основным показателем количества раствора является значение стабильности после термообработки. Пример 2. Утяжеленный буровой раствор на углеводородной основе, приготовленный в лабораторных условиях по описанной в примере 1 технологии, имеет следующий состав, вес.%: Дизельное топливо 54,2 Битум высокоокисленньй13,6 Синтетические жирные кислоты фракции С„ Гидроксид натрия Глинопорошок бентонитовый 1,0 Гидрофобизатор ПОЭСС 3 от количестваглинопопорошка0,1 от Гидроксид натрия количества ПОЭСС Приготовленный раствор имеет .следующие параметры: плотность 1,20 г/см; условная вязкость 46 с; статическое напряжение сдвига -; фильтрации 0,3 -j 150/290 Параметры раствора после термообработки на 170°С: условная вязкос 21 с;- статическое напряжение сдвига мг , „с см - фильтрация 0,5 go „ин значение стабильности 0,02 г/см. Таким образом, при наименьшей ко центрации гидрофобизатора (ПОЭСС) - 3% - происходит неполная гидрофоб зация глинопорошка, за счет чего сн жается и термостабильность бурового раствора. При концентрации . ПОЭСС ниже 3% параметры утяжеленного бурового раствора на углеводородной основе ста новятся неудовлетворительными, стру -турно-механические показатели (усло статическое напряжени ная вязкость, сдвига) низки и раствор не выдержитермообработкй вьйпе 120-130°С вает т.е. непригоден для бурения глубоки скважин с высокими пластовыми темпе турами. П р и м е р , 3. Утяжеленный буро вой раствор, приготовленный по той технологии, что и в примере 1, имее следующий состав, вес.%: Дизельное топливо Битум высокоокисленный Синтетические жирные кислоты фракции С - С Гидроксид натрия Глинопорошок бентонитовый Гидрофобизатор ПОЭСС f 8 от количестваглинопорошкаГидроксид натрия О, 1 от количества ПОЭСС 26,85 Параметры исходного раствора следующие: плотность 1,19 г/см; условная вязкость 200 с; статическое напстатическоеряжение сдвига 305/650 фильтсмрация О см/30 мин. После термостатирования на раствор имеет следующие параметры: условная вязкость 123 с статическое мг напряжение сдвига 132/262 см фильтрация О п стабильность 30 мин О г/см. При концентрации свыше 8% гидрофобизатора Глинопорошок становится настолько органофильным, что структурно-механические показатели раствора становятся слишком высокими и остаются такими даже после термообработки; такой раствор трудно прокачиваем, т.е. не удовлетворяет по технологическим параметрам. Свойства предлагаемого РУС сохраняют высокую стабильность при многократных термических воздействиях (нагревании-охлаждении), что позволяет использовать этот раствор в : условиях высоких пластовых температур при бурении глубоких скважин. Раствор стабилен во времени, не требует дообработок в процессе бурения. Л& fiiL

j i iillE

3 S Sg

о о оосГроооос оо

I g V P.

Ul ЛМ1ЛIft

41Аd

OOO -COOOOOOOOO-OOOO

1Л ЛО1ПОО П«Л-«Л №ОО«Л ЛО Л Л Л

Voinr44CO(- «n-9N(Or4r4O O««3

3n ГЧГ Г-|П1Л - MIMt-il - ГЧМД

ё «3 Пь

in о Л1ЛО-о ло л л

п - - 1в «-оооао- пчв- - м«

,..-

hhl

Т« 1Л «. я м ц о о. лtn о ооооооооооо

т - О«1ПООО1ПОО1Г1ОО Л П.

S $ S;

«0 о

о о о о о о.

1Л iri в in л о i§§ss$ овоо

БУРОВОЙ РАСТВОР на углеводородной основе, включаняций высокоокисленный битум, синтетические жирные карбоновые кислоты структурообразователь, утяжелитель и добавку, о т личающийся тем, что, с целью повышения агрегативной устойчивости при повышенных температурах, он в качестве добавки содержит полиорганоалкоксисиланы и силоксаны (ПОАСС) и гид14оксид натрия, а в качестве структурообразователя - глинопорошок при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Углеводородная основа 34,0-75,0 Высокоокисленный битум 10,0-17,0 Синтетические жирные 0,5-3,0 карбоновые кислоты 1,0-10,0 Глинопорошок 3,0-8,0 ПОАСС от количества sg глинопорошка (Л 0,1-0,2 Гидроксид натрия от количества ПОАСС Утяжелитель Остальное Од СО

Ш Л1ЛШ Л1Л1Л1Л|П1ЛШ1Л1Л1Л Г 1Г1

I I I (100 f во fln |ч, ОООООООО1ЛСЭОО1П1ЛШ П ООеО1А1Пуо с о1П1Л о«1Л1Л1ПО

gо о 1Л о 1Л (П iO 1Л о

о««я ft t,о.

(МГ).СЭ ООООООООО 1ЛОООО1Г| - ЩЩСОв01ЛООв« О1ПГ СР ПгГг СчГсМ 1/С,гГ о « ill я, ° °. ° °. °. °. °. ° ° 2i:S 5 - oa a ft &g Пт1ЛГ--001Л1ЛU-1 t- in p-oo o«;tMmv m«i cei i

I I I I I I I I

lilt

I I I I

I I I I 1Л1Л1Г1ООООООООООО Г ГЧГ МММ1Ч1Ч1МГМГ ЯгМ -

m 1Л1ЛО1ПОО

OO -rtenr fs)«-«..Q

in г) о о

А 1Л tn ш ЬГ|1П1Л1Л О 14 й ОООО -гГ1Аа(Г °. я ял ° 1Л1П «п 1ЛinU1 o

с р о о о о

QD о СО QO 00

О О О О О О

О О О О О О

о со ш чо flo л а fn

IIIII

IIII

О О О О О О

о 1Л о о о о

чО 1Г1- Г1(

1Л Л о Л (Л Л

о ( ч «- о Ш о |Г1 ш (Л о

ГП (Ч - П о (Я

OS о -

1Л|Л1/ 1А1Л1Л1Л

I I I I I I

I I III I t

I I I I I I I

1Л - 1Л 1Г1 о

о о о о о о о

о

чО

с - iri Ncnu a3r-4COO

О 1Л