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

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин с применением силикатных буровых растворов.

Целью изобретения является снижение фильтрации и повышение его устойчивости к хлоркальциевой агрессии.

Буровой раствор получают следующим образом: сначала борную кислоту добавляют в силикат натрия, получая гелеобразную массу, затем эту массу разбавляют до требуемых показателей по вязкости и структурно-механическим свойствам, а затем добавляют реагент-стабилизатор для регулирования фильтрационных показателей, при этом компоненты берут в следующем соотношении, мас.%:

Борная кислота1,7-4,5

Силикат натрия или калия4-12

Органический реагент-стабилизатор 0,3-3,0 ВодаОстальное

Буровой раствор может быть при необходимости утяжелен или засолен до требуемой величины.

Пример 1. В 70 г воды растворяют 3,0 г борной кислоты и добавляют 8 г силиката натрия, тщательно перемешивают смесь при комнаткой температуре до получения геля. Затем его разбавляют 17,7 г воды и вновь перемешивают в течение 30 мин. Далее вводя 1,5 г харбсксгл етил целлюлозы

О СО СО СО

со

Эф

и вновь перемешивают в течение 30 мин, в результате получают безглинистый раствор следующего состава, мас.%:

Борная кислота 3,0 Силикат натрия 8,0 КМЦ1,5

Вода87,5

После обработки этого бурового раствора 30% хлорида на трия + 4% хлорида кальция и термостатирования его в течение 3,0 ч при 140°С он характеризуется следующими показателями: условная вязкость Т100 21 с, статическое напряжение сдвига 25/39 дПа, фильтрация - 12 см3, Ј0 105 дПа, 2м 26 Па-с, Ј 38 Па.с.

Устойчивость буровых растворов определяется согласно методике (3).

Пример 2. Берут то же количественное соотношение компонентов, но другой способ приготовления бурового раствора. В 87,7 г воды растворяют 1,5 г карбоксиметилцеллюлозы, после чего туда вводят 3,0 г борно кислоты и 8,0 г силиката натрия и тщательно перемешивают раствор в течение 1,0 ч. Буровой раствор имеет тот же состав, что и в примере 1. После обработки этого бурового раствора 30% хлорида натрия +4,0% хлорида кальция и термостатирования его в ечение 3,0 ч при 140еС он характеризуется следующими показателями: условная вязкость Т100 10 с,

999914

статическое напряжение сдвига О/О,

фильтрация 40 см3 ,

28 дПа, пл 7 Па-с, 12 Па,с.

5 В табл. 1 приведены результаты испытаний предлагаемых буровых растворов, в табл. 2 приведены данные по введению борной кислоты и буры. Из данных табл. 2 видно, что введение

Ю °УРЫ не приводит к увеличению стойкости бурового раствора к действию солей, а состав предлагаемый устойчив в этих условиях.

Использование бурового раствора

J5 позволяет повысить скорость бурения в сложных геологических условиях.

0

5

0

5

Формула изобретения

Способ получения бурового раствора путем смешения воды, силиката натрия или калия с гелеобразующей добавкой и последующее введение органического реагента-стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью снижения фильтрации раствора и повышения устойчивости его к хлоркальци- евой агрессии, н качестве гелеобразующей добавки используют борную кислоту, причем компоненты используют в следующем соотношении, мас.%:

Силикат натрия или

калия

Борная кислота

Органический реагент-стабилизатор

Вода

4,0-12,0 1,7-4,5

0,3-3,0 Остальное

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в сложных геологических условиях. Цель изобретения - снижение фильтрации и повышение его устойчивости и хлоркальциевой агрессии. Буровой раствор получают смешением силиката натрия или калия с борной кислотой. Затем вводят органический резгент-стабшгазатор. Соотношение компонентов в растворе следующее, мас.%. борная кислота 1,7-4,5, силикат натрия ,0, органический реаген 1 стабилизатор 0,3-3,0, вода - остальное. Использование раствора позволяет вести промывку в условиях неустойчивых пород при хлор- кальциевой агрессии. табл. i (Л

5J AU(S04), П Наг8Ц э +

+ U NaOH + ЗХ крахмала + ЭОХ Nad + пода - остальное

1,7/С HjBOj + 4 NOjSiOi + 0,5Z НИЦ вода - остальное

13

4/9

6/9

12

38 30

0/3

26

в

356,5

659,395/7

175 90 33010,7и/т120/1454

84 55 1859,839«8/546

64 41 1578,62631/489

47 30 121В,2)25/3912

35 20 95 7.7 15 18/21

Таблица I

0/3

26

в

356,5

659,395/7

33010,7и/т120/1454

1859,839«8/546

1578,62631/489

121В,2)25/3912

10 29

164

64 49 38

95 7.7 15 18/21

12

24

75

139 35

76

t&

20 40

280

t60 (30 05

84

6,0 8,8 10,ч

9,5

64

7,7

,3 Номер

Состав раствора

Показатели по термообработки

т««. Toi/to.k,,,, «. К.Трн .fo,/io. Г ,0., I «„. Г

с | дПв |сн Па.с П«..с ЛПа с лПа | см Па с |П,с ЛПв1 J

3J Н3В03 4 8 NajSiOi 4 4 0,4% ОЭЦ 4 ЗОХ

NaCl 4 гол CaClj +

+ аола - остальное 40

3 HjBOj 4 SI Na2SiOj 1,51 иал 301 NaCl 4

4 201 СаС1г 4

4 аода - остальное15

1,5 HjBflj 4 12 NajSiOj + 51 КМЦ 4 4 30 NaCl 4 юя - остальное12

3Z HjBOj 4 3,81 , 4 1,5 К«П 4 4 30Z NaCl 4 хода - остальное11

31 HjBOj 4 81 NajSiOj 4 0,41 KMU 4 4 ЗОЯ NaCl 4 «ода - остальное16

2,5 Н,ВО, 4 6.5Z NajSiOj 4 0,3Z 03U 4

4 30J NnCl 4 20 СаС1г 27

2,5 I ,ВО, 4 6,51 NajSiOj 4 0,3 ОЭЦ 4

4 20Z NaCl 4 20 MgClj 21

5Раствор 1 4 20 СаС126

45/64 7 67 50 170 7;9 29 34/45 747

18/24 8 25 18 65 7,5 10 12/18 819

6/9

10 20 12 45 9,8 8

3/6 12 IS 9

58/75 24 35 2030/42 6 40 25

30 6,7 6

3/3

3/3

16 12

17 10

70 8,4 10 45/42 4020

105 7,1 16 18/24 6

24/36 5 0/0 40

27

10

18 7

65 7,5 15 25 6,1 6

21/33 0/0

7 40

32

19

7

ТаВлкца 2

НомерСостав раствораПоказателе до термообработкиПоказатели после термос атированяя при 160 С

составав течение 3,0 ч

Teo,}q«« , I ф. J ,, „., I г«,Трн т. ,QVUТ«и. ,„. Г С;, РН

с |аПа I см3 Па- ста с ЛПа |сдПа см3 I Па с Па. с J ЦП

.3% НВО 4 8Z HazSiOj 4

4 1,51 КУЦ 4 вода - остальное45 57/69 8 84 55 185 9,8 39 48/54 664 139 ISO9,5

6Раствор t 4 4 30 NsCl 4

4 4Z CaCl 2125/39 12 № 26105 7,7

Послетерностатнровапмч ри1SO°C в течекне 3,0 ч

27 33/48 10 47 30 121 8,1 1921/30 5 ЗС Н90 7,5

163 вурм 4 8Z HaЈSiO} 4

4 1,5 «Ml17 О/ОЮ 10 1845 i6О/О 3 811258,8

17Риствор 1 16 4 30 NaCl 4

4 4 CaCl7 О/О40 18 12 25 9,2 6О/О 40 12 7 158,9

:

Составитель Л.Бестужева Редактор Е.ПолноноваТехред Л.Олийнык - Корректор С.Шекмар

- -- - ----- - - - - - ..„ - « ... ....„.--,

Заказ 4440ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035 Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, УжгородГУЛГг1гарййа Ш

Продолжение табл.1

Показатели после терностатироваямя при 140 С в течение 3,0 ч

РН

67 50 170 7;9 29 34/45 747

25 18 65 7,5 10 12/18 819

0 20 12 45 9,8 8

2 IS 9

4 35 2040 25

30 6,7 6

3/3

3/3

16 12

17 10

70 8,4 10 45/42 4020

105 7,1 16 18/24 6

0

27

10

18 7

65 7,5 15 25 6,1 6

21/33 0/0

7 40

32

19

7

35

13

17

11 5

125

40

30 25

35

70

40 15.

7,0 9.3

6,1

8,0 6,7

,2 S.8