Реагент для обработки глинистого бурового раствора Советский патент 1992 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к обработке бурового раствора.

Известно применение в качестве смазочной и противоприхватной добавки к буровому раствору композиции нефти с графитом 1, которая эффективно повышает смазочные свойства раствора, но не оказывает положительного влияния на другие его технологические параметры. Кроме того, для достижения необходимого смазочного действия требуется большой расход компонентов, что повышает опасность загрязнения окружающей среды при строительстве скважин.

Известно применение для обработки бурового раствора кремнийорганических жидкостей ГКЖ-11, ГКЖ-10с целью регулирования структурно-реологических характеристик бурового раствора, повышения его смазочных свойств и термостабильности 2, при этом использование ГКЖ-11 (ГКЖ-10) в концентрации до 1% позволяет исключить нефть из состава раствора. Однако ГКЖ не обеспечивает раствору нужных фильтрационных характеристик, требует применения реагентов-понизителей фильтрации бурового раствора, например КМЦ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являVJ

ю

Јь

о J

о

ется смазочная композиция (СК) для буровых растворов, содержащая сажу в качестве наполнителя и нефтепродукт в качестве органической среды 3. Применение сажи позволяет повысить смазочные свойства нефти (нефтепродукта) при одновременном снижении ее расхода на обработку бурового раствора. Недостатки указанной СК - необходимость применения других химических реагентов для регулирования структурно- реологических и фильтрационных свойств раствора, а также недостаточное снижение коэффициента трения Ктр фильтрационной глинистой корки при рекомендуемой концентрации СК в буровом растворе -2% 3, высокое содержание в СК нефти (нефтепродуктов).

Целью изобретения является снижение показателя фильтрации глинистого бурового раствора и реологических характеристик при одновременном повышении смазочной способности и снижение опасности загрязнения окружающей среды при строительстве скважин.

Указанная цель достигается тем, что в известном составе, содержащем сажу и органический компонент, в качестве органического компонента используют кремнийорганическую жидкость на основе водорастворимых алкилсиликонатов щелочного металла при следующем соотношении ингредиентов, мас.%; кремнийорганиче- ская жидкость 70-78; сажа остальное.

Цель, в частности, достигается при использовании в качестве кремнийорганиче- ской жидкости раствора метил- или этмлсиликоната натрия.

Компоненты предлагаемого реагента (сажа, кремнийорганическая жидкость) обладают рядом известных положительных свойств, но не способны эффективно снижать показатель фильтрации глинистого бурового раствора, этот эффект проявляется лишь при указанном соотношении ингредиентов.

Реагент готовится путем смешения компонентов в определенном соотношении с последующей сушкой (t 80-105°С, 2-3 ч) и помолом. Получение реагента в порошкообразном виде повышает его эффективность, так как увеличивается содержание основного вещества за счет испарения воды (входящей в состав ГКЖ) при сушке. Получаемый после помола порошкообразный реагент удобен в применении, т.к. не обладает пылящим свойством сажи и хорошо диспергируется в обьеме обрабатываемого бурового раствора.

Готовый реагент вводится в глинистый буровой раствор, приготовленный из шлама

(выбуренной породы) или глинопорошка, и перемешивается на высокооборотной .мешалке 30 мин, после чего замеряются параметры бурового раствора: плотность,

условная и пластическая вязкость, статическое и предельное динамическое напряжение сдвига, показатель фильтрации и коэффициент трения глинистой корки.

Результаты лабораторных испытаний

приводятся в таблице. Из таблицы следует, что характер действия предлагаемого реагента на параметры глинистого бурового раствора не зависит от используемого для его приготовления глинистого материала

(глинопорошок, шлам). Предлагаемый реагент в виде пасты действует аналогично порошкообразному, хотя и менее эффективно, что объясняется меньшим содержанием в пасте основного вещества.

Анализ экспериментальных данных показывает, что в предлагаемом решении проявляется новый технологический эффект - способность предлагаемого реагента резко снижать показатель фильтрации бурового.

раствора при одновременном снижении реологических свойств и обеспечении лучших смазочных характеристик сравнительно с применением известных решений.

Содержание компонентов выше верхних пределов экономически нецелесообразно, так как при увеличении, например ГКЖ, не достигается дополнительного улучшения характеристик реагента, а при их содержании ниже нижнего предела ГКЖ недостаточно для полного смачивания сажи.

Использование предлагаемого изобретения позволяет существенно снизить способность затяжек и прихватов бурильной колонны к стенкам скважины; упростить обработку глинистого бурового раствора за счет использования только-одного химического реагента; снизить опасность загрязнения окружающей среды при строительстве скважин в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

1, Реагент для обработки глинистого бу- рового раствора, содержащий сажу и органический компонент, отличающийся тем, что, с целью снижения показателя фильтрации бурового раствора и реологических характеристик при одновременном по- вышении смазочной способности и снижения опасности загрязнения окружающей среды при строительстве скважин, в качестве органического компонента реагент содержит кремнийорганическую жидкость основе водорастворимых алкилсилико

натов щелочного металла при следующемСажаОстальное

соотношении ингредиентов, мас.%:2, Реагент поп.1,отличающийся

тем, что в качестве кремнийорганической

Кремнийорганическаяжидкости содержит растворы метил- или

жидкость70-78 5 этилсиликоната натрия.

Сущность изобретения: реагент содержит, мас.%: раствор метил - или этилсили- коната натрия 70-78; сажу остальное. Реагент приготавливают путем смешения ингредиентов с последующей сушкой при 80-105°С в течение 2-3 ч и последующим помолом. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. &