Безглинистый минерализованный буровой раствор Советский патент 1988 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к промывочным жидкостям для бурения, а именно к составам безглинистых буровых растворов. Область применения изобрете- ния - бурение скважин в сложных геологических условиях, в том числе при вскрытии продуктивных отложений, а также глушение эксплуатируемых скважин в процессе проведения ремонтных работ и интенсификации нефтедобычи.

Цель изобретения - улучшение качества безглинистого минерализованного бурового раствора путем повышения его термостойкости.

Указанная цель достигается предлагаемым раствором, содержащим полиакрил амид, КМЦ, гидроксид аммония, а в качестве .минерализованной дисперсионной среды - магнийсодержапдай электролит (отход производства при переработке калийно-магниевых руд методом флотации).

Магнийсодержащий электролит представляет собой рассол следующего сое тава, мг/л:

К Na- 87000 - 90000 1500 - 2000

са;:

S04 9000 - 10000

Mg

Cl

HCQ- Вода

27000 - 30000

200000 - 210000

160-170

Остальное

Приготовление бурового раствора в промысловь х условиях осуществляют следующим образом.

На буровой Магнийсодержащий электролит в емкостях обрабатывают расчетным количеством полиакриламида, затем гидроксидом аммония. Продолжая перемешивание раствора .с помощью имеющихся на буровой диспергирующих устройств, вводят расчетное количество КМЦ. После перемешивания, и выравнивания параметров полученный, бу- ровой раствор откачивают в запасные емкости. Таким образом заготавливают последующие порции бурового раствора до необходимого объема.

П р и м е р. В 388,3 мл (489,3 г) магнийсодержащего электролита плотностью 1260 кг/м (97,86 мас.%) растворяют 0,2 г (0,04 мас.%) ПАА. Затем в полученный раствор вводят 0,5 г (0,1 мас.%) гидроксида аммония и 10 г (2 мас.%) КМЦ-600. После перемешивания раствор готов к применению

В соответствии с приведенным примером были приготовлены различные

0

5

0

5

0 5

с

варианты раствора, отличающиеся соотношением ингредиентов, составы которых приведены в табл.1.

Приготовленные растворы испытывали в автоклаве при и давлении 45 мПа на протяжении 5ч, прокачива- ли через образцы горных пород-коллекторов на установке УИПК-1М. В таких же условиях испытьшали безглинистый буровой раствор известного состава. Как видно из табл.2 и 3, в которых приведены результаты лабораторных анализов, йоказателн предлагаемого cocTqLBa безглинистого минерализованного бурового раствора отвечают известным требованиям бурения скважин, в том числе в интервалах вскрытия продуктивных отложений, и сохраняются после баротермальной обработки. По сравнению с прототипом (см. табл.1-3, ан.1) растворы, содержащие, мас.%| полиакриламид 0,04-0,06; ШЦ- 600 2,0-4,0; гидроксид аммония 0,10- 0,17; Магнийсодержащий электролит (отход производства при переработке калийно-магниевых руд методом .флотации) остальное, отличаются повышенной термостойкостью, выражающейся в стабильности структурно-реологи чес- ких и фильтрационных свойств, а также в большей мере способствует сохранению нефтепроницаемости пород- коллекторов (см. табл.1-3, ан.2-4).

Использование в качестве щелочного реагента гидроксида ашюния в количестве 0,10-0,17 мас.% способствует .образованию гидроксидов магния и кальция, сохранению их растворимости и растворимости смеси электролитов, составляющих отходы калийного комбината и являющихся дисперсионной средой предлагаемого состава бурового раствора, и одновременно способствует повышению активности действия стабилизатора - КМЦ-600. Количество меньше 0,10 мас.% недостаточно для придания системе тиксотропности, ограничения фильтрации через керн (см. табл.1-3, ан. 5). Содержание более 0,17 мас.% не приводит к улучшению показателей растворов (см. табл.1-3, ан.6).

Оптимальная концентрация полиак- рнламида в предлагаемом безглинистом минерализованном растворе составляет 0,04-0,06 мас.% в расчете на сухое вещество. Количество ПАА меньше 0,04 мас.% недостаточно для ограничения фильтрации растворов через керн и для сохранения их коагуляци- онной устойчивости к баротермальным воздействиям (см. табл.1-3, аи.7). Содержание более 0,06 мас.% ПАА в составе бурового раствора к улучшению, технологических показателей не приводит (см. табл.1-3, ан.8).

Включение в сЬстав безглинистого минерализованного бурового раствора 2,0-4,0 мас.% КЩ-600 позволяет наряду со стабилизацией водоотдачи подния нефтепроницаемости кернов (см. табл.1,2, ан.2-4).

10

Формула изобретения

Безглинистый минерализованный буровой раствор, включающий магнийсо- держащий электролит, карбоксиметил- целлюлозу, полиакриламид и щелдчной реагент, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества раствора путем повьш1ения его термостойкости, раствор содержит в качещего электролита - отход производства при переработке калийно-магние- вых руд методом флотации, при следу- 20 ющем соотношении ингредиентов, мас.%:

держивать необходимые значения его , , -

вязкостных характеристик (см.табл.t- {5 щелочного реагента гидроксид 3, ан.2-4). При содержании менее аммония, а в качестве магнийсодержа- 2,0 мас.% КМЦ-600 снижение водоотдачи недостаточно, при содержании более 4,0 мас.% КМЦ-600 возможно снижение коагуляционной устойчивости системы (см. табл.1-3, ан.9-10). Безглинистый минерализованный буровой раствор предлагаемого состава по сравнению с известным отличается повьш1енной седиментационной ус- 25 тойчивостью, судя по значениям статического и динамического напряжения сдвига. Испытания, проведенные на установке УШ1К-1М, показьшают, что предлагаемый раствор обеспечивает зо

Гидроксид аммония

Полиакриламид Карбоксиметил- целлюлоза (КЩ-600) Отход производства при переработке калийно- магниевых руд методом флотации

0,10 - 0,17 0,04 - 0,06

2,0 - 4,0

достаточно высокую степень сохране- методом флотации Остальное

Таблица 1 Составы анализируемых растворов

13772874

ния нефтепроницаемости кернов (см. табл.1,2, ан.2-4).

Формула изобретения

Безглинистый минерализованный буровой раствор, включающий магнийсо- держащий электролит, карбоксиметил- целлюлозу, полиакриламид и щелдчной реагент, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества раствора путем повьш1ения его термостойкости, раствор содержит в каче, , -

щелочного реагента гидроксид аммония, а в качестве магнийсодержа-

щего электролита - отход производства при переработке калийно-магние- вых руд методом флотации, при следу- 0 ющем соотношении ингредиентов, мас.%:

5 щелочного реагента гидроксид аммония, а в качестве магнийсодержа- 5 о

Гидроксид аммония

Полиакриламид Карбоксиметил- целлюлоза (КЩ-600) Отход производства при переработке калийно- магниевых руд методом флотации

0,10 - 0,17 0,04 - 0,06

2,0 - 4,0

методом флотации Остальное

CNI

03

a s ч

Ю

rt H

Изобретение относится к бурению и предназначено для бурения в сложнь1х геологических условиях. Нел-ь изобретения - улучшение качества раствора путем повьппения его термостойкости. Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: гидроксид аммония 0,10-0,17; полиакриламид 0,04-0,06; карбоксиме- тилцеллюлоза (КМЦ-600) 2,0-4,0. В растворе в качестве щелочного агента используют гидроксид аммония, а в качестве магнийсодержащего электролита - отход производства при переработке капийно-магниевых руд методом флотации. Раствор готовят в промысловых условиях, буровой магнийсодержа- щий электролит обрабатывают в емкостях расчетным кол-вом полиакрилами- да, затем гидроксидом аммония. Продолжают перемешивание раствора с помощью имеющихся на буровой диспергирующих устр-в, вводят расчетное кол-во карбоксиметилцеллюлозы. После перемешивания и выравнивания параметров раствор откачивают в запасные емкости. Данный раствор обеспечивает высокую степень сохранения нефтепро- ницаемости кернов. 3 табл. i (Л 00 ГчЭ 00

s

Й

t о

Ю CO

a

Ю

о

s о

к

A

S О. QJ t О ft cfl Ю

О

«

m о a о m

E- CJ

« o,

to m

Eи s о

cq О

I

00 CS)

О

«s

о

s

о о s:

0)

о ft

13 к a

OJ

:

л о

s

m о en л

с

CJ

ts 4

-dLO

чо

en

o

n

ей

CJ

s

: Ч

VD CO

H