Способ магнитной обработки глинистых суспензий Советский патент 1991 года по МПК E21B21/06 C09K7/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности нефтегаэопро- мысловой, и может быть использовано для промывки скважин при проходке глубоких разведочных скважин в геологии, нефтяной и газовой промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности магнитной обработки и получение стабильных воспроизводимых результатов.

Сущность способа заключается в том, что обработку глинистых суспензий в перр- менном электромагнитном поле ведут при частоте и амплитуде напряженности этого

поля, связанных соотношением , где f и Н - частота и напряженность переменного электромагнитного поля, Гц, и А - постоянная.

Для оценки эффекта магнитной обработки (МО) буровых растворов определяют изменение относительной вязкости

&Т}/Г (Г}1-Т})(1)

до МО (г/) и после МО (1 ) на капиллярном вискозиметре ВПЖ-1 по времени истечения фиксированного количества раствора (см. таблицу). Время истечения 10%-ной глинистой суспензии измерено в секундах.

О СП

Јь ел

N5

сл

На фиг. 1 показана зависимость Af/f от амплитуды переменного магнитного поля при частоте Гц (точки 1, сплошная линия) и Гц (точки 2, пунктирная линия) для 10%-ной глинистой суспензии.

При МО изменение концентрации глины от 5 до 15 мас.% не приводит к изменению максимумов на кривых (фиг. 1) ни по величине, ни по значению магнитного поля (Н).

Максимальная величина изменения вязкости глинистой суспензии одинакова при обработке как на частоте 25 Гц, так и на частоте 50 Гц, однако кривая 1 (сплошная линия) имеет четко выраженный полиэкстремальный характер. Для получения максимального эффекта при обработке раствора при Гц необходимо с большой точностью поддерживать амплитуду напряженности (Н) переменного магнитного поля. Кроме того, значение Н должно быть в два раза больше, чем Н при Гц. Совершенно иной характер имеет режим МО раствора при Гц (кривая 2, прерывистая линич), когда наблюдаются два широких максимума величины при и 62,5 А/м. Таким образом, для получения максимального эффекта магнитной обработки глинистых суспензий в переменном магнитном поле на заданной частоте необходимо амплитуду напряженности поля подбирать в соответствии с этой частотой на основании соотношения

(f/H)/ ,(2)

где А - постоянная величина.

Из данных фиг. 1 видно, что оптимальным является режим обработки на частоте 25 Гц при амплитуде напряженности магнитного поля равной 180 А/м. При этом время обработки составляет 3-4 ч. При ,5 А/м () время обработки увеличивается примерно в 2 раза.

Способ реализуется следующим образом.

Готовят известным способом глинистую суспензию, например, с содержанием твердой фазы 10 мас.%. Выдерживают ее в течение суток. Измеряют вязкость капиллярным вискозиметром ВПЖ-1. Одну часть пробы оставляют для последующего контроля возможного изменения вязкости, а другую часть пробы помещают в емкость и подвергают ее воздействию переменного электромагнитного поля в течение 3-4 ч при определенном значении напряженности магнитного поля и частоты его, после чего вновь измеряют вязкость пробы, подвергнутой МО Лг; и исходной TJ . Определяют относительную величину по уравнению (2) суспензии при определенном значении f и Н .Подбирают параметры f и Н так, чтобы величина была максимальной, по которой в конечном итоге и определяют эффективность МО.

П р и м е р 1 (прототип). Готовят 10%ную глинистую суспензию. Помещают ее в соленоид и обрабатывают в течении 3 ч в переменном магнитном поле частотой 50 Гц и А/м. После обработки определяют

0 вязкость раствора и находят по уравнению (2). Оказалось, что 0,25. т. е. составляет 25% увеличения вязкости от исходного значения. Ввиду трудности выдержки значения напряженности магнитного

5 поля, при котором наблюдается ное 300 А/м (фиг. 1), значение не максимальное.

П р и м е р 2. (предлагаемый). Готовят 10%-ную глинистую суспензию. Помещают

0 ее в соленоид и обрабатывают в течение 3 ч в переменном магнитном поле частотой Гц и А/м После обработки определяют вязкость раствора и находят по уравнению (2). Оказалось, что

5 0,70, т. е. составляет 70% увеличения вязкости от исходного значения.

П р и м е р 3. (предлагаемый). Выполняют подготовку раствора и его обработку аналогично примеру 2. но смещают значение Н

0 до величины 160 А/м. После МО оказалось, что Д//А/ 0,5, т. е. вязкость раствора увеличена на 50%.

П р и м е р 4. Выполняют подготовку раствора и его обработку аналогично приме5 ру 2, но смещают значение Н до величины 200 А/м. После магнитной обработки оказалось, что 0,5, т. е. вязкость раствора увеличена на 50%.

Таким образом, для получения макси0 мэльного эффекта магнитной обработки глинистых суспензий в переменном магнитном поле на заданной частоте необходимо амплитуду напряженности поля подбирать в соответствии с этой частотой на основание

5 соотношения (2) при Гц значение величины Н можно принять равной 160-200 А/м т. е. в этиъ пределах при МО раствора получают эффект не менее 50%.

Предлагаемый способ позволяет пол0 учить стабильные воспроизводимые результаты, повысить эффективность магнитной обработки глинистых суспензий до 70%, что соответствует увеличению содержания твердой фазы до 16-20%, а это значит, что

5 при сохранении вязкости раствора, соответствующей исходной, можно сократить содержание твердой фазы в 2 раза. Например, для 5%-ной суспензии, обработанной в магнитном поле, можно получить вязкость, соответствующую необработанной 10%-ной суспензии, уменьшить содержание твердой фазы в глинистой суспензии примерно в 2 раза, что приведет к увеличению скорости бурения; возможности магнитной обработки в любых полевых условиях и сокращению затрат глины и полимеров примерно в 2 раза. Формула изобретения Способ магнитной обработки глинистых суспензий в переменном электромаг

нитном поле, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности магнитной обработки и получения стабильных воспроизводимых результатов, глинистая суспензия обрабатывается переменным элекромагнитным полем, частота и амплитуда напряженности которого связаны соотношением , где f и Н - частота и напряженность переменного электромагнитного поля, А - постоянная.

Изобретение относится к нефтегазопро- мысловой промышленности и предназначено для промывки скважин при проходке глубоких разведочных скважин в геологии, нефтяной и газовой отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности магнитной обработки и получение стабильных воспроизводимых результатов. Глинистая суспензия обрабатывается переменным электромагнитным полем, частота и амплитуда напряженности которого связаны соотношением , где f и Н - частота и напряженность переменного электромагнитного поля; А - постоянная При использовании данного способа для суспензии, обработанной в магнитном поле, можно получить вязкость, соог ветствующую необработанной 10%-ной суспензии, уменьшить содержание твердой фазы в глинистой суспензии примерно в 2 раза, что приведег к увечичену.ю скорости бурения. Данный способ также позволяет осуществлять магнитную обработку в любых полевых условиях и сократить затраты глины и полимеров гримерно з 2 раза. 1 ил I табл Ј

1202W360№(1) Н.А/М

201802Щ2)