Буровой раствор Советский патент 1987 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к составам растворов, применяемых при бурении.

Цель изобретения - улучшение качества бурового раствора за счет повышения его вязкости и флокулирующих свойств.

Буровой раствор содержит карбок- симетилцеллкшозу, воду и добавку.

В качестве добавки используют или полиакриламид (ПАА), или полиэтилен- оксид (ПЭО), или модифицированный мо- ноэтаноламином сополимер бутилакрила- та, .акрилонитрила и метакриловой кислоты (МС).

В табл. 1-3 приведены составы буровых растворов и их физико-химические свойства.

Концентрации КМЦ и добавки в буровом растворе подбирают так, чтобы вязкость раствора укладывалась в пределы 20-100 , обусловленные требованием необходимости достижени я хорошей выносящей способности раствора при минимальном расходе компонентов (нижний предел) и сохранения подвижности раствора при больших напряжениях сдвига (верхний предел вязкости).

Для ускорения приготовления буро-, вого раствора совместно с ПЭО целесообразно ввести кальцинированную соду до рН 8-9.

Пример 1. Для приготовления 100 мл раствора, обладающего вязкостью 83,67 мПа-с, растворяют 0,8 г КМЦ-1200 (марки Тилоза) и 0,3 г синтезированного сополимера бутил- акрилата, акрилонитрила и метакриловой кислоты, модифицированного моно- .этаноламином в воде, после растворения объем раствора доводят до 100 мл и тщательно перемешивают, определяют вязкость. Она равна 83,67 йПа-с. Затем добавляют 5 г глинопорошка, перемешивают 30 мин и отстаивают в течение 1 ч, имитируя цикл циркуляции бурового раствора, его обогащения глинистой породой и отстоя при бурении. Затем для осветленной части определяют вязкость, она равна 73,15 мПа с. Осветленную часть отделяют от глины, измеряют объем, добавляют 10% глины, перемешивают 30 мин, отстаивают 1 ч, замеряют вязкость, она равна 36,02 мПа-с. Затем операции отделения осветленной части, замера ее объема, до бавления глины.

0

5

5

0

5

0

5

0

5

перемешивания, отстоя и замера вязкости повторяют для случаев добавления 15-и 20% глинопорошка. При этом вязкость устанавливается на уровне 36-42,28 мПа-с.

П р и м е р 2. Для приготовления 100 мл раствора, обладающего вязкостью 100 , растворяют 0,5 г -ПАА и 0,1 г КМЦ в небольшом количестве воды, доводят общий объем до 100 мл и тщательно перемешивают. После этого замеряют вязкость. Для проверки флокулирующих свойств к полученному раствору добавляют 5 г глинопорошка, перемешивают в течение 30 мин .и отстаивают в течение 1 ч, имитируя, цикл циркуляции бурового раствора, его обогащения глинистой породой и отстоя. Затем замеряют вязкость осветленной части. После разделения осветленной части и глИны к ней вновь прибавляют 10, 15 и 20% глинопорошка, каждый раз повторяя операции перемешивания в течение 30 мин и отстоя 1 ч. При контакте ПАА с глинистой породой происходит образование глобул, что приводит к увеличению вязкости, которая затем устанавливается на одном определенном уровне.

П р и м е р 3. Для приготовления I

100 мл раствора, обладающего вязкостью 7J,37 мПа-с, растворяют 0,8 г КМЦ-1200 (Тилоза) и 0,2 г полиэти- леноксида в небольшом количестве воды, доводят объем до 100 мл и тщательно .перемешивают, замеряют вязкость. Для проверки флокулирующих свойств к полученному раствору добавляют 5 г глинопорошка, перемешивают 30 мин и подвергают отстою в течение 1 ч. Замеряют вязкость осветленной части раствора. Она равна 67,00 мПа-с. Затем к осветленной части прибавляют 10,15 и 20%.глины, каждый раз повторяя операции перемешивания 30 мин и отстоя в течение 1 ч, имитируя цикл циркуляции бурового раствора, его обогащения глинистой породой и отстоя. После многократного контакта этого раствора с глиной вязкость его устанавливается на уровне 32-33 и дальше не падает, раствор и далее пригоден для употребления.

Буровой раствор имеет следуюш;ие преимущества, обладает повьш1енной выносящей способностью по отношению к

31328363

выбуренной породе, препятствует дис- ющих свойств, он в качестве добавки пергации глин, обладает повьппенными содержит полиакриламид, или полиэти- крепящими свойствами, позволяет уве- леноксид, или модифицированный моно- личить механическую скорость бурения этаноламинон сополимер бутилакрила- и проходку на долото, с успехом может та, акрилонитрила и метакриловой кибыть использован при бурении интервала неустойчивых глинистых отложений.

Формула изобретения

Буровой растйор, включающий кар- боксиметилцеляюлозу, воду и добавку, ,от,личающийся тем, что,

слоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбоксиметилцеллюлоза 0,1-0,8

Полиакриламид или

полиэтиленоксид, или

модифицированный моноэтаноламином сополимер

бутилакрилата

акрилонитрила и метПродолжение табл.1

блица 2

п

1328363

Продолжение табл.3

Редактор В.Патрушева

Составитель Л.Бестужева Техред А.Кравчук

Заказ 3452/28

Тираж 633Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Корректор Г.Решетник

Изобретение относится к области . бурения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - улучшение качества раствора за счет повьшения вязкости и флокирзпощих свойств. Раствор содержит следующее соотношение компонентов, мас.%: карбоксиметилцеллю- лоза 0,1-0,8; в качестве добавки - полиакриламид или полиэтиленоксид, или модифицированный моноэтаноламин, сополимер бутилакрилата, акрилонитри- ла и метакриловой кислоты 0,1-0,5, вода остальное. Концентрации карбок- симетилцеллюлозы и добавки в буровом растворе подбирают так, чтобы вязкость раствора укладывалась в пределы, обусловленные требованием необходимости достижения хорошей выносящей способности раствора при минимальном расходе компонентов и сохранения подвижности раствора при больших напряжениях сдвига. Для ускорения приготовления раствора целесообразно ввести кальцинированную соду до рН 8-9. Раствор готовят путем тщательного пе- ремепшвания компонентов. 3 табл. О)