Буровой раствор Советский патент 1992 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к про- мывке ствола скважины и вскрытию продуктивных горизонтов.

Известны полимерсолевые растворы, содержащие эфиры целлюлозы, сульфат алюминия, едкий натр, хлорид натрия и воду. Эти растворы предназначены для снижения набухания стенок скважины.

Основной недостаток этих систем - отсутствие структурно-вязкостных параметров и, как следствие, плохой вынос шлама, глубокое проникновение вглубь пласта. Ввод в эти растворы загустителей, таких как жидкое стекло, позволяет частично решить эти проблемы.

Наиболее близким к предлагаемому буровому раствору является система - полимерный алюмосиликатный раствор (ПАСР), содержащий КМЦ, сульфат алюминия, жидкое стекло (загуститель), хлорид натрия и воду.

Однако известный раствор не позволяет иметь стабильные структурно-вязкостные параметры и уже через 15-20 ч теряет исходную вязкость и структуру.

Целью изобретения является разработка бурового раствора, обладающего стабильными структурно-вязкостными и фильтрационными параметрами во времени и обеспечивающего повышение эффективности вскрытия продуктивного пласта.

Поставленная цель достигается тек что предлагаемый буровой раствор, содержащий водорастворимые эфир целлюлозы, соль алюминия, хлорид натрия или калия, воду и загуститель, в качестве последнего используют кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Водорастворимый эфир

целлюлозы1,5-2,0

Водорастворимая соль

vj

СО

сл

GJ

алюминия0,4-0,8

Кек очистки сточных вод производства кремний- органических жидкостей 0,5-2,5 Хлорид одновалентного металла1,0-25,0

ВодаОстальное

В качестве водорастворимой соли алюминия используют хлорид или сульфат алюминия, алюмокалиевые или алю- моаммиачные квасцы.

В качестве водорастворимого эфира целлюлозы используют КМЦ-500, КМЦ-600, КМЦ-700.

Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей содержит следующие компоненты, мас.%: Сульфат кальция10-15

Гидроксид кальция12-20

Фосфат кальция3-5

Кремнегель (или гель кремневой кислоты)12-15

ВодаОстальное

Предлагаемый раствор по кольматиру- ющим свойствам более эффективен, чем полимерный алюмосиликатный раствор, и значительно лучше полимерно-солевого раствора.

Предлагаемый раствор обладает лучшими (по сравнению с прототипом) коркообра- зующими свойствами: формирует плотную устойчивую к эрозионному воздействию низкопроницаемую фильтрационную корку. Он превосходит прототип и по стабильности структурно-механических свойств во времени - загущающая добавка (кек) обеспечивает сохранение приемлемых для бурения значений статического напряжения сдвига и фильтрационных параметров.

П р и м е р 1. В 800 г воды последовательно растворяют 15 г КМЦ-700, 4 г сульфата алюминия, 5 г кека и 10 г хлорида калия. После этого раствор доводят водой до 1000 г.

П р и м е р 2 (по известному). В 800 г воды последовательно растворяют 17,5 г КМЦ-600, 6 г сульфата алюминия, 50 г 30%- ного раствора жидкого стекла и 100 г хлорида натрия, после чего водой доводят раствор до 1000 г.

ПримерЗ.В 800 г воды последовательно растворяют 17,5 г КМЦ-500, 6 г хлорида алюминия, 5 г гидроксида натрия, 100 г хлорида натрия, и водой доводят раствор до 1000 г.

Полученные таким образом растворы исследуют на стандартных приборах и специальном стенде, имитирующем забойные условия -УИВ-М.

В табл. 1 приведены составы исследуемых растворов; в табл. 2 - технологические показатели растворов свежеприготовленных и через 3 сут покоя, а также фильтрационные показатели этих систем; в табл. 3 - данные по влиянию растворов на свойства образцов песчаников двух типов, моделиру- ющих продуктивный пласт.

Опыты выполнялись на УИВ-М следующим образом.

В циркуляционную систему прибора заливают буровой раствор, после чего имити- руют процесс бурения; бурение и промывка

-циркуляция раствора в системе (динамика), спуско-подъемные операции и каротаж

-раствор не прокачивается (статика). Во время этих действий раствор находится в

контакте с искусственным керном. Формула изобретения Буровой раствор, содержащий водорастворимый эфир целлюлозы, водораствори- мую соль алюминия, хлорид одновалентного металла, воду и загуститель, отличающийся тем, что, с целью стабилизации структурно-вязкостных и фильтрационных параметров во времени и повышения эффективности вскрытия продуктивного пласта, он в качестве загустителя содержит кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей при следующем соотношении ингреди- ентов, мас.%:

Водорастворимый эфир целлюлозы1.5-2,0

Водорастворимая соль алюминия0,4-0,8

Кек очистки сточных вод производства кремний- органических жидкостей 0,5-2,5 Хлорид одновалентного металла1-25

ВодаОстальное

Таблица 1

Использование: композиции для бурения скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0, водорастворимую соль алюминия 0,4-0,8, кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5, хлорид одновалентного металла 1,0-25,0, вода остальное. 3 табл. сл С

0 1,5

0 1,75

0 2,0

0 1,7Ь

0 1,75

0 1,75

0 1,0

Суль 0,4 фат алюг- миния

Хло- 0,6 РИД алюминия

Алю- О, В мекали е- вые квасцы

Хло- 0,Ь РИД алюминия

Алю- 0,6 моам- миач- ные квасцы

Хло- 0,6 РИД алюминия

Су.ь- 0,2 фат алюминия

-показаге ъ мгновенной фильтрации, харак1ирнз плции ко ичество ч степень дисперсности тьердой фазы бурового раствора.

-показатель фильтрации раствора соответственно sa 1 и 2 ч

-показатель удельной фильтрации, харак-1ериз юший хоркообразующие свойства растворов и проницаемость корки.

Кек0,5 Хлорид 1,0 Остальное

калия

Кек1,5 Хлорид 10,0

натрия

Кех,5 Хлорид 25,0

натрия

Жидкое 1,5 Хлорид 10,0 стеклонатрия

Кек1,0 Хлорид 5,0

калия

Хлорид 5,0 натрия

Гидрок- 0,5 Хлорид сиднатрия

натрия

Кек0,3 Хлорид

калия

Таблица2

аСсолютная проницаемость керна, чкчг.

ТаблицаЗ

О