Полимербентонитовый буровой раствор Советский патент 1990 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению геолого-разведочных и нефтяных скважин и предназначено для их промывки. Целью изобретения является улучшение качества раствора путем Снижения динамического напряжения сдвига и повышения солестойкости раствора.

Приготовление полимербентонитово- го бурового раствора осуществляют по методике, предусматривающей смешение расчетных количеств исходных ингредиентов в следующей последовательности.

Готовят каждый в отдельности полимерный раствор, в котором ПАА подвергается гидролизу в присутствии едкого натра, и суспензию бентонита. После этого к полимерному раствору добавляют КС-11, затем смешивают его с суспензией бентонита, получая поли- меобентонитовый буровой раствор.

В таблице приведены технологические параметры бурового раствора.

Полимерный раствор готовят по общепринятой методике по аналогии с прототипом.

сп vi

u

О5

3 .15

Пример. В 900 г воды W 1 вносят 10 г бентонита и перемешивают до получения однородной суспензии.

В 73 г воды вносят 1 г едкого натра, затем 1 г ПАА с молекулярной массой З-Ю и перемешивают в течение А ч при температуре 90°С, после чего полученный полимерный раствор выдерживают до выравнивания его температу- ры с комнатной.

В полимерный раствор вводят 5 г КС-11 с содержанием метилольных групп 30% и перемешивают в течение 5 мин, после чего смешивают его с суспензи- ей бентонита и вновь перемешивают до получения однородного полимербенто- нитового раствора.

Полученный в массе 1 кг полимер- бентонитовый раствор имеет соедующий состав, мэс.%: бентонит 1; ПАА 0,1; едкий натр 0,1; КС-11 0,5; вода 98,3; I характеризуется следующими параметрами: р 1020 кг/м3; УВ 20 с; В 15 смЗ; К 0,3 мм; рН 9,0; С0 55%.

П р и м е р 2. В 900 г воды № 1 вносят 10 г бентонита и перемешивают до получения однородной суспензии.

В 78 г воды вносят 1 г едкого нат- pa, затем 1 г ПАА с молекулярной массой 3-Ю4 и перемешивают в течение Ь ч при 90°С, после чего полученный полимерный раствор выдерживают до выравнивания его температуры с комнатной.

В полимерный раствор вводят 10 г КС-11 с содержанием метилольных групп 30% и перемешивают в течение 5 мин, после чего смешивают его с суспензией бентонита и вновь перемешивают до получения однородного полимербентони- тового раствора.

Полученный в массе 1 кг полимер- бентонитовый буровой раствор имеет следующий состав, мас.%: бентонит 1; ПАА 0,1; едкий натр 0,1; КС-11 1; вог да 97,8; характеризуется следующими параметрами: f 1020 кг/м3; УВ 20с В 5 см3; К 0,1 мм; рН 9,0; С0 0.

В такой же последовательности с использованием тех же количеств ингредиентов готовят полимербентонито- вые буровые растворы, применяя воду с различной минерализацией и жесткое- тью (см. таблицу).

С увеличением содержания КС-11 динамическое напряжение сдвига полимер

$

п 5

Q

0

5

0

5

94

бентонитового раствора снижается. Так, при одних и тех же содержаниях бентонита (2 мас.%) и ПАА (0,25 мас.%, оно составляет 23 дПа в присутствии 1 мае.%.КС-11, 12 дПа в присутствии 3 мас.%. КС-11, 5 дПа в присутствии 5 мас.%.КС-11. Аналогичные закономерности отмечаются также при меньших и больших содержаниях бентонита и ПАА.

Остальные параметры предлагаемого бурового раствора: плотность 1010 - 1040 кг/м3; водоотдача 6-12 см3; пластическая вязкость 6-22 мПа-с; суточный отстой 0, - соответствуют параметрам бурового раствора по прототипу.

При содержании КС-11 больше верхнего предельного значения дальнейшего снижения динамического напряжения сдвига не отмечается. Так, при содержании КС-11, равном 6 мас.%, оно составляет 0 дПа, что соответствует значению для бурового раствора, содержащего 5 мас.% КС-11 при одинаковых содержаниях бентонита и ПАА. Поэтому увеличивать содержание КС-11 более 5% нецелесообразно.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование карбамидной смолы КС-11 с содержанием метилольных групп в количестве 1 - 5 масД позволяет повысить солестой- кость полимербентонитового бурового раствора, а также снизить его динамическое напряжение сдвига, что обеспечивает улучшение качества раствора о

Экономическая эффективность от применения предлагаемого полимербентонитового бурового раствора может быть достигнута за счет сокращения затрат времени на борьбу с осложнениями при бурении скважин и расширения области его использования в условиях повышенной минерализации и жесткости, а также за счет сокращения числа химических обработок бурового раствора.

Формула изобретения Полимербентонитовый буровой раствор, содержащий бентонит, полимер, едкий натр, карбамидную смолу КС-11 с содержанием метилольных групп 30 - и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества раствора за счет снижения его динамического напряжения сдвига и повышения солестойкости, в качестве поли5157 619

мера раствор содержит полиакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смола КС-11 с

содержанием

метилольных

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки. Цель - улучшение качества бурового раствора за счет снижения его динамического напряжения сдвига и повышения солестойкости. Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: бентонит 1 - 6

полиакриламид 0,05 - 0,75

карбамидная смола КС-11 с содержанием метилольных групп 30 - 34% 1 - 5

едкий натрий 0,1 - 0,5

вода - остальное. Приготавливают раствор простым смешением входящих в него ингредиентов. Экономическая эффективность от применения данного раствора достигается за счет сокращения затрат рабочего времени и материалов на борьбу с осложнениями в процессе промывки скважин. 1 табл.

Жидкое стекло.