Буровой раствор Советский патент 1991 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважины.

Цель изобретения - снижение ингибирующих свойств раствора.

Буровой раствор содержит, мас.%:

Структурообразователь

минерального типа2,0-20,0

Реагент-стабилизатор0,2-3,0

Техническая кальциевая

соль уксусной кислоты0,1-0,4

ВодаОстальное

В качестве структурообразователя можно использовать различную твердую фазу; асбест, глину, мел и т.д,

В качестве реагента-стабилизатора используют фактически любые органические стабилизаторы: на основе эфиров целлюлозы, полиакрилаты, лигносульфонаты и т.д.

Техническая кальциевая соль уксусной кислоты (ТКС) получается при нейтрализа- циигашенной известью продуктов, образующихся при термическом разложении древесины, представляет собой серый гранулированный порошок. Водный раствор ТКС имеет слабощелочную среду. ТКС имеет следующий состав, мас.%:

Производные фенолов7-10

Гашенная известь10-14

Кальциевая соль уксусной кислотыОстальное П р и м е р 1. В 979,92 г воды последовательно размешивают 1 г ТКС, 20 г асбеста и 2 г полиакриламида и тщательно размешивают.

Пример 2. В 894 г воды размешивают 100 г бентонитового глинопорошка, добавляют 5 г КМЦ-700, тщательно перемешивают. После получения стабильных

Ё

О

о

8

о ел

параметров добавляют 1 г технической кальциевой соли.

П р и м е р 3. В 821,9 г воды растворяют 2 г полиакриламида, добавляют структуро- образователь, состоящий из 100 г воды, 20 г асбеста марки П-6-30,4 г медного купороса и 0,1 г гидроксида натрия. В 50 г воды размешивают 2 г ТКС и вводят в полимерасбе- стовый раствор.

Пример 4. В 696 г воды размешивают 200 г мела и добавляют 100 гЗО%-ного ФХЛ С, содержащего дополнительно 4 г ТКС.

Пример 5. В качестве известного используют хлоркальциевый раствор следующего состава: бентонитовый глинопоро- шок 100, хлорид кальция 10, КМЦ-700 10, КССБ-2 50, гидроксид натрия 3, вода остальное.

Оценка ингибирующих свойств раствора проводилась по следующей методике.

После 30 мин фильтрации бурового раствора на вакуумной установке фильтрат в количестве 5 см наливают на торцовые поверхности образцов глины, которые получали прессованием бентонитового гли- нопорошка в металлических пресс-формах при давлении 100 МПа.

Образцы находятся в напряженном состоянии, что имитирует горную породу в условиях естественного залегания.

На торцовую поверхность цилиндрического глинистого образца устанавливают металлический шток, передающий увеличение объема образца на мессуру, Через определение промежутки времени снима ется увеличение объема образца, после чего строится зависимость линейного увеличения образца ( в условиях скважины - так называемый процесс выпучивания). Получаемая кривая описывается уравнением

-

AI ехр K(lnt) n, где t - время эксперимента

Al - линейное приращение образца;

К - коэффициент, учитывающий прони- 5 кающую способность фильтрата;

n - показатель, учитывающий материал образца.

Поскольку образцы во всех опытах одинаковые, то n будет для всех образцов 10 одинаковыми. Поэтому, чем меньше коэффициент К, тем образцы меньше набухают. К- величина безразмерная. Опыты, показывающие свойства буровых растворов и их ингибирующую способность, приведены в 15 таблице.

Как видно из полученных материалов присутствие кальция с органическим анионами снижает коэффициент К по сравнению с хлоркальциевыми системами несмотря на 20 то, что в известном растворе 4 в несколько раз больше содержание органических стабилизаторов. Увеличение концентрации ТКС выше 0,4% (на одном растворе, опыты 6,9) увеличивает проникающую способность 25 фильтрата.

Ф о р„м ула изобретения

Буровой раствор, содержащий струк- 30 турообразователь минерального типа, реагент-стабилизатор, техническую кальциевую соль уксусной кислоты и воду, о т- личающийся тем, что, с целью снижения ингибирующих свойств 35 раствора, он содержит компоненты в следующих количествах, мас.%: структуро- образователь минерального типа 2,0- 20,0, реагент-стабилизатор 0,2-3,0, техническая кальциевая соль уксусной 40 кислоты 0,1-0,4, вода остальное.

Продолжение таблицы

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважин. Цель изобретения - снижение ингибирующих свойств раствора. Раствор готовят путем растворения в воде технической кальциевой соли уксусной кислоты, затем вводят структурообразователь (асбест глину, мел и т.д.) и реагент-стабилизатор (эфир целлюлозы, полиакриламид), тщательно перемешивают и т.д., компоненты содержатся в следующем соотношении, мас.%: структурообразователь минерального типа 2,0-20,0

реагент-стабилизатор 0,2-3,0

техническая кальциевая соль уксусной кислоты 0,1-0,4

вода остальное. Буровой раствор позволяет снизить аварийные ситуации при бурении. 1 табл.

у- пластическая вязкость; г0- динамическое напряжение сдвига; статическое напряжение сдвига; Фзо показатель фильтрации; К - коэффициент проникновения фильтрата.