Способ обработки полиакриламидного бурового раствора Советский патент 1991 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки полиакриламидным буровым раствором.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки полиакрила- мидного бурового раствора за счет снижения реологических показателей при сохранении эффекта снижения водоотдачи.

Пример 1. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас.% ПАА мол. массой 6-105, 15 мас.% выбуренной глины и 84,75 мас.% воды, обладает следующими свойствами: УВ 150 с; CHCi/io и го не подвергаются измерению; В 12 см3; Со 10%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 50 мл (5 об.%) анилиса и гипана. предварительно смешанных в соотношении 6:4 по объему (т.е. 3 об.% от анилиса и 2 об. % от гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами: УВ 37р; т/пл 24 мПа-с; CHCi/ю28/31 дПа; т0 0 30 дПа; В 4 см3; Со 0.

Пример 2. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас.% ПАА с мол, массой 6105, 15 мас.% выбуренной глины и 84,75 мас.% воды, обладает следующими свойствами: УВ 150с; /пл, CHCi/юи гоне подвергаются измерению; В 12см3; Со 10%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 50 мл (5 об.%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении 7:3 по объему (т. е. 3,5 об.% анилиса и 1,5 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами УВ 25с; т/пл 12мПа.С; CHCi/ю 12/15 дПа; ю 15 дПа; В 4 см3; С0 О,

Пример 3. Буровой раствор, сод жащий 0,25 мас.% ПАА с мол. массой 6 10Г), 15 мас.% выбуренной глины и 84.75 мас.%

О

ю о & ел ю

воды, обладает следующими свойствами: УВ150с; rjnni CHCi/io,n TO не подвергаются измерению; В 12 см3; Со 10%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 50 мл (5 об.%) анилиса и гипанз, предварительно смешанных.в соотношении 8:2 по объему (т. е. 4 об.% анилиса и 1 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами: УВ 23 с; пл 12 мПа-с; CHCi/ю 12/15 дПа; Т0 15 дПа; В 4 см3; Со 0.

Пример 4. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас.% ПАА с мол. массой 6-Ю5, 15 мас.%, выбуренной глины и 84,75 мас.% воды, обладает следующими свойствами: У8 150с; J/пл; СНС1/10И Т0 не подвергаются измерению; В 12 см ; С0 10%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об,%) вводят 50 мл (5 об.%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении 9:1 по объему (т.е. 4,5 об.% анилиса и 0,5 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами:.УВ 24с; Г)пп 12мПа -с; CHCi/ю 12/15дПа; то 15 дПа; В 4см3; С0 0.

Пример 5. Буровой раствор, содержащий 0,25 мас.% ПАА с мол. массой 6105, 15 мас.% выбуренной глины и 84,75 мас,% воды, обладает следующими свойствами: УВ 150 с; rjnn , СНСшо и to не подвергаются измерению; В 12 см3; Со 10%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 50 мл (5 об.%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении 9,5:0,5 по объему (т, е. 4,75 об.% анилиса и 0,25 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами:УВ32с; )/Пл21мПа -c;CHCi/io 18/24 дПа; Т0 24 дПа; В 4 см3; Со 0.

Пример 6. Буровой раствор, содержащий 0,01 мас.% ПАА с мол. массой З-Ю4, 10 мас.% выбуренной глины и 89, 99 мас.% воды, обладает следующими свойствами: УВ 60 с; г)пп 24 мПа-с; CHCvio 78/123 дПа; т0 42 дПа: В 25 см3; Со 6%. В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 10 мл (1 об,%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении 8:2 по объему (т, е. 0,8 об.% анилиса и 0,2 об.% гипана), и перемешивают в течение 15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами; УВ 18с; пл 6 мПа-с; CHCi/ю 8/11 дПа; Т0 9 дПа; В 10см3; СоО.

Пример 7. Буровой раствор, содержащий 0,5 мас.% ПАА с мол. массой 6-10 ,

20 мас.% выбуренной глины и 79,5 мае % воды, обладает следующими свойствами: УВ - не течет (н/т); щпл, CHCi/ю и т, не подвергаются измерению; В 14 см ; С0 9%.

В буровой раствор в количестве 1000 мл (100 об.%) вводят 100 мл (10 об.%) анилиса и гипана, предварительно смешанных в соотношении 8:2 по объему (т. е. 8 об.% анилиса и 2 об.% гипана), и перемешивают в течение

15 мин. После обработки буровой раствор характеризуется следующими свойствами: УВ 30 с; /пл 15 мПа-с; CHCi/ю 16/17 дПа; о 18дПа; В 3 см3; Со 0.

Экспериментальные работы выполнены

по следующей методике. В буровые растворы, которые представляют собой скоагули- рованные полиакрила малоглинистые суспензии, содержащие так же как и известный 0,01-0,5 мас.% ПАА и 10-20 мас.%

выбуренной глины, вводят анилис, предварительно смешанный с гипаном в разных объемных соотношениях. Технологические свойства буровых растворов оценивают до и после обработки. Условную вязкость (УВ)

измеряют с помощью вискозиметра ВБР-1; пластическую вязкость ( /пл); статическое напряжение сдвига через 1 и 10 мин (СНС1/ю)м/шнамическое напряжение сдвига (TO) - на приборе ВСН-3; водоотдачу (В) с помощью прибора ВМ-6; для оценки суточного отстоя (Со) используют мерный цилиндр вместимостью 100 мл.

Результаты экспериментальных работ приведены в таблице.

Из данных приведенных в таблице, видно, что в результате обработки бурового раствора, содержащего0,25 мас.% ПАА и 15 мас,% выбуренной глины, с высокими реологическими показателями (УВ 150 с; /пл.

CHCi/ю и TO - неизмеримые значения), водоотдачей (В 12 см3) и суточным отстоем (С0 10%), анилмсом, предварительно смешанным с гипаном в объемных соотношениях от 7:3 до 9:1 (примеры 2-4), реологические

показатели снижаются (УВ 23-25 с; т/пл 12 . мПа-с; CHCi/ю 12/15 дПа; Т0 15 дПа) при одновременном снижении водоотдачи до 4 см3 и суточного отстоя - до нуля. Такие реологические показатели ниже по сравнению

с показателями бурового раствора по известному способу, содержащего такие же количества ПАА и глины, но обработанного анилисом, не смешанным с гипаном (УВ 32 с; rjnn 21 мПа-с; CHCi/ю 18/24 дПа; т,} 24

5 дПа), при соответствии водоотдачи (В 4 см3) и суточного отстоя (Со 0). Это свидетельствует о том, что обработка полиакриламид- ного бурового раствора анилисом, предварительно смешанным с гипаном в соотношениях от 7:3 до 9:1 по объему, приводит к снижению реологических показателей при сохранении эффекта снижения водоотдачи. Об этом свидетельствуют также результаты обработки буровых растворов, содержа- щихО.01 мас.% ПААи 10мас.% выбуренной глины (пример 6); 0,50 мас.% ПАА и 20 мас.% выбуренной глины (пример 7).

Сравнение данных примера 5 с известным показывает, что обработка полиакрила- мидного бурового раствора анилисом, предварительно смешанным с гипаном в объемном соотношении 9,5:0,5, не приводит к изменению реологических показателей, водоотдачи и суточного отстоя. Это свиде- тельствует о том, что уменьшение объемной доли гипана в смеси с анилисом относительно 9:1 не позволяет достичь цели изобретения.

Сравнение данных примера 1 с извест- ным показывает, что обработка полиакрила- мидного бурового раствора анилисом, предварительно смешанным с гипаном в объемном соотношении 6:4, приводит к повышению реологических показателей (УВ 37 с; 7пл 24 мПа-с; CHCi/ю 28/31 дПа, т0 30 дПа) по сравнению с известным (УВ 32 с; т/пл 21 мПа-с; CHCi/ю 18/24 дПа; го 24 дПа) при сохранении водоотдачи (В 4 см3) и суточного отстоя (Со 0). Это свидетельствует о том, что увеличение объемной доли гипана в смеси с анилисом относительно 7:3 не позволяет достичь цели изобретения.

С увеличением объемной доли содержания гипана в смеси с анилисом от 9,5:0,5 (пример 5) до 8:2 (пример 3) реологические показатели уменьшаются от значений УВ 32 с; rjnn 12 мПа-с; CHCi/io 12/15 дПа; Г0 15 дПа. При дальнейшем увеличении объемной

доли содержания гипана в смеси с анилисом до 6:4 (пример 1) реологические показатели, наоборот, увеличиваются до значений УВ 37 с; /пл 24 мПа-с; CHCi/ю 28/31 дПа; г,, 30 дПа. Оптимальными являются объемные соотношения анилиса и гипана от 7:3 до 9:1 (примеры 2-4), при которых обеспечиваются одинаковые низкие значения rjnn 12 мПа-с; CHCi/ю 12/15ДПа;тъ 15дПа, незначительно отличающиеся друг от друга низкие значения УВ 23- 25 с.

Таким образом, повышение эффективности обработки полиакриламидного бурового раствора за счет снижения реологических показателей при сохранении эффекта снижения водоотдачи, достигается при введении анилиса, предварительно смешанного с гипаном в соотношении от 7:3 до 9:1 по объему.

Экономическая эффективность от применения предлагаемого способа может быть достигнута за счет сокращения расхода материалов, необходимых для обработки бурового раствора, улучшения условий промывки скважин, сокращения затрат времени и средств на борьбу с осложнениями, вызванными ростом гидравлических сопротивлений в стволе скважины, повышения производительности буровых работ.

Формула изобретения

Способ обработки полиакриламидного бурового раствора, включающий введение анилиса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки за счет снижения реологических параметров при сохранении водоотдачи раствора, перед введением анилис смешивают с гипаном в отношении от (7-9) до (1-3).

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки полиакриламидным буровым раствором (БР). Цель - повышение эффективности обработки за счет снижения реологических параметров при одновременном снижении водоотдачи БР. Для этого в БР, содержащий полиакриламмд, обогащенный выбуренной глиной, вводят анилис, смешанный с гипаном в отношении от 7-9 до 1-3. Использование способа позволяет сократить расход материалов, улучшить условия промывки и повысить производительность буровых работ. 1 табл.