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

11

Изобретение относится к бурению ефтяньк и газовых скважин, в част- юсти к буровым.растворам, применяе- pJlм для промывки скважин, в том числе г|ри бурении разведочных скважин, скрытии продуктивных отложений.

Цель изобретения - повьпиение стабильности бурового раствора за счет г овышения биостойкости при одновр.е- енком снижении его токсичности,

Буровой безглинистый раствор вклю- Цает гидрОЛИзованный полиакрилонитрил водорастворимую минеральную соль алю

никновению поперечных связей между макромолекулами полимера, в свою очередь, обуславливающих повышение структурно-механических свойств и удельного электрического сопротивления. Причем процесс взаимодействия гидролизованного полиакрилонитрила с лигносульфонатом в присутствии соли алюминия активно протекает при 20-22 0.

В табл. 1 приведены данные, иллюстрирующие влияние количественного соотношения ингредиентов на техно

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частг нести к буровым растворам, применяемым для промывки скважин. .Цель изобретения - повышение стабильности бурового . раствора за счет увеличения его биостойкости при одновременном снижении токсичности. Безглинистый буровой раствор включает гидролизованный по- лиакрилонитрил, водорастворимую минеральную соль алюминия, лигносульфонат И воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: гидролизованный полиакрилонитрил 0,5-1,0; водорастворимая минеральная соль алюминия 0,6- 1,0) лигносульфонат 0,5-1,2; вода остальное. Приготовление раствора производится путем последовательного растворения в технической или в пластовой воде при 20-22 С гидролизован- ного полиакрилонитрила, лигносульфо- натов и комплексообразующей соли. В качестве минеральной соли алюминия используются сульфат, нитрат или ок- сихлориды алюминия, алюмокалиевые квасцы или сульфат калия-алюминия. В качестве лигносульфонатов применяется конденсированная сульфитно-спиртовая барда, феррохромлигносульфонат или сульфитно-спиртовая барда. 2 табл. (О

20

иния, лигносульфонат и воду при еле-J5 логические параметры бурового раст- : yющeм соотношении ингредиентов,мае .%

Гидролизованный

полиакрилонитрил 0,5-1,0

Водорастворимая

минеральная соль 0,6-1,0

алюминия

Лигносульфонаты

КССБ или сев, или

ФХЛС0,5-1,2

j ВодаОстальное 25

I Основой для приготовления яед- лагаемого раствора служит пресная ( техническая) или пластовая (минерализованная) вода. В качестве стабили- атора применяется гидролизованный „ 1|1олиакрилонитрил или продукт омыле- нитронного волокна или его отхр- раствором каустической соды, взя- 4ых в соотношении 1:0,7, известный 1|:ак реагент ПР.

I В качестве водорастворимой мине- { альной соли алюминия используются: (ульфат алюминия-А1 7(204)3 & гЦтрат алюминия-А (Ы0т,)з 9 , окси- фюриды алюминия-А1 (ОН) С1,А1 (ОН) С, 4пюмокалиевые квасцы или сульфат ка- Ji ия-алюминия K-Al(S04)i 12 .

В качестве лигносульфонатов применяется конденсированная сульфитно- Спиртовая барда (КССБ), феррохром- J1lигнocyльфoнaт (ФХЛС) или сульфитно- Спиртовая барда (сев).

Приготовление безглинистого бурового раствора осуществляется путем последовательного растворения в тех35

40

45

вора.

В табл. 2 приведены данные, иллюстрирующие стабильность технологических параметров бурового раствора во времени.

Пример 1. В 500 мл воды растворяют (в течение 30 мин) с помощью лабораторной мешалки 50 г товарного (1%-ного) гидролизованного полиакрил- нитрила . Добавляют 5 г лигносульф она- та и производят перемешивание в те- че1ше 30 мин. Добавляют 8 г соли алю- №1ния, заливают воду до суммарного объема 1000 мп и производят перемешивание в течение 15 мин.

Пример 2. В 500 мл воды растворяют 75 г товарного гидролизованного полиакрилнитрила. Добавляют 9 т лигносульфоната и после его растворения вводят 9 г соли алюминия и заливают воду до суммарного объема 1000 MJt. Смесь перемешивают в течение 15 мин.

ПримерЗ. В 500 мп воды растворяют 100 г товарного гидролизованного полиакрилнитрида. Добавляют 12 г лигносульфоната и после его растворения вводят 9 г соли алюминия. Заливают воду до суммарного объема 1000 мл и перемешивают смесь в течение 15 мин.

Как следует из анализа данных, приведенных в табл. 1 и 2, предлагаемые буровые растворы (растворы 1, 2, 3) обладают высокими значениями

1Ьической или в пластовой воде в обыч-50 удельного электрического сопротивлеlibK условиях (температура 20-22 С) гидролизованного полиакрилонитрила, лигносульфонатов и кo mлeкcooбpaзyю- Цей соли.

Наличие в системе полимерного раствора, содержащего соль алюминия, т1гносульфонатов резко усиливает ком- плексообразование, приводящее к возния, мгновенной фильтрации и структурно-механических свойств.

Раствор 4 (табл. 1), содержащий компоненты ниже указанных пределов, 55 имеет неудовлетворительные технологические параметры: низкие величины структурно-механических свойств и удельного электрического сопротивле0

5 логические параметры бурового раст-

5

„

5

0

5

вора.

В табл. 2 приведены данные, иллюстрирующие стабильность технологических параметров бурового раствора во времени.

Пример 1. В 500 мл воды растворяют (в течение 30 мин) с помощью лабораторной мешалки 50 г товарного (1%-ного) гидролизованного полиакрил- нитрила . Добавляют 5 г лигносульф она- та и производят перемешивание в те- че1ше 30 мин. Добавляют 8 г соли алю- №1ния, заливают воду до суммарного объема 1000 мп и производят перемешивание в течение 15 мин.

Пример 2. В 500 мл воды растворяют 75 г товарного гидролизованного полиакрилнитрила. Добавляют 9 т лигносульфоната и после его растворения вводят 9 г соли алюминия и заливают воду до суммарного объема 1000 MJt. Смесь перемешивают в течение 15 мин.

ПримерЗ. В 500 мп воды растворяют 100 г товарного гидролизованного полиакрилнитрида. Добавляют 12 г лигносульфоната и после его растворения вводят 9 г соли алюминия. Заливают воду до суммарного объема 1000 мл и перемешивают смесь в течение 15 мин.

Как следует из анализа данных, приведенных в табл. 1 и 2, предлагаемые буровые растворы (растворы 1, 2, 3) обладают высокими значениями

удельного электрического сопротивления, мгновенной фильтрации и структурно-механических свойств.

Раствор 4 (табл. 1), содержащий компоненты ниже указанных пределов, имеет неудовлетворительные технологические параметры: низкие величины структурно-механических свойств и удельного электрического сопротивления (менее 0,8 Ом м). Кроме того, раствор обладает высоким показателем фильтрации (за 30 мин) и вызывает снижение устойчивости горных пород.

Раствор 5, содержащий компоненты вьше указанных пределов, имеет чрезмерно высокие значения структурно- механических свойств, ухудшающие показатели бурения, а величины удель- кого электрического сопротивления и показателя мгновенной фильтрации фактически одинаковые с раствором 4, имеющим меньший расход компонентов.

Показатель мгновенной фильтра- дни определяли по методике ВНИИКР- нефть, в частности по величине отрезка, отсекаемого на оси ординат прямолинейным участком кривой фильтрации, построенной в координатах Ф - /t, где t - время.

нз скваж(ны Чекнагушсхого квфтяного несторождвмил.

Формула изобретения

Безглинистый базовой раствор, включающий полимер, лигносульфонат, водорастворимую соль поливалентного металла и воду, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения стабильности за счет повьшения его биостойкости при одновременном снижении токсичности, он в качестве полимера содержит гидролизованный полиакрило- нитрил, а в качестве водорастворимой соли поливалентного металла - водорастворимую минеральную соль алюминия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

0,5-1,0