Реагент для обработки буровых растворов на водной основе Советский патент 1992 года по МПК C09K7/02 

Изобретение касается бурения скважин и относится к составам, используемым для их промывки.

Известен реагент для обработки бурового раствора, включающий, мас.%: крахмал 3,0-10,0; гидроксид натрия 0,5-4,0; флотореагент Т-80 1,0-10,0. вода - остальное 1 Наряду с эффективной стабилизирующей способностью реагент не обладает явно аыраженной способностью снижать прихватоопасность бурового раствора.

Прототипом предлагаемого технического решения является реагент, включающий крахмал, щелочной сток производства кап- ролактэма и воду 2. Достоинством реагента является повышение стойкости к ферментативному разложению. К недостаткам реагента следует отнести ограниченность его применения в проницаемых породах в связи с повышенной прихватоо- пасностью бурового раствора. Кроме того, процесс приготовления реагента требует значительных затрат времени.

Цель изобретения - повышение стабилизирующих свойств и способности реагента снижать прихватоопасность бурового раствора за счет снижения напряжения

сдвига фильтрационной корки при одновременном сокращении затрат на его приготовление.

Поставленная цель достигается тем, что реагент дополнительно содержит хлорид магния или калия, или натрия при следующем соотношении ингредиентов, мае %: Крахмал4,6 -8,4

Щелочной сток производства капролактама (ЩСПК)6,4-46,2

Хлорид магния или натрия, или калия, или их смесь14-22

ВодаОстальное

ЩСПК (ТУ 113-03-488-84) включает, мас.%;

Натриевые соли органических кислот (в пересчете на адипат натрия) 18-36 СмолаНе более 10

Капролактам и натриевая соль аминокапро- новой кислотыНе более 6

Сухого вещества всего 25-50

VI

сл

N5 4 СП

Плотность 10-13.

ЩСПК 1.1-1,2 r/CMJ, pH

В опытах использовали кукурузный крахмал (ГОСТ 7699-68), а также MgCIa (ГОСТ 7759-73), KCI (ГОСТ 17811-78), NaCI (ГОСТ 13830-68).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый реагент отличается от известного составом ингредиентов и их количественным соотношением. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна.

Анализ известных технических решений показал, что отмеченные выше отличия для достижения поставленной цели в них не используются. Таким образом, эти отличительные признаки придают реагенту новые свойства, что позволяет, на основании п. 52 ЭЗ-1-74 сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию существенные отличия.

Приготовление реагента заключается в смешении ингредиентов в следующей последовательности: вода, ЩСПК, крахмал. После частичной гидролизации крахмала вводится хлорид калия или натрия, или магния, или их смесь.

П р и м е р. К 525 г воды добавили 220 г ЩСПК, перемешали и постепенно ввели 75 г крахмала. После получения однородного клейстера добавили 180 г хлорида магния. После перемешивания до однородного состояния, полученный реагент пригоден для использования,

Были приготовлены рецептуры реагента, отличающиеся соотношением ингредиентов (табл, 1).

Результаты их испытаний приведены в табл.2.

Эффективность реагента оценивали путем обработки полимеркалиевого - ПК (состав, мас.%: ПАА - 7,5; KCI - 8,0, КаСаО - 0,5; вода - остальное), изоесткопо-калиево- го - ИК (состав, мас.%: глина - 8,0; КССБ - 5,0; - 0,4; КС - 3,0; КОН - 0,015; вода - остальное) и малоглинистого - МГ (состав, мас.%: метас 0,5; глина 2,5; NaOH 1,2; вода - остальное) буровых растворов.

В указанные растворы добавляли по 2% от их объема реагенты и измеряли плотность (ПР), условную вязкость (УВ), водоотдачу (В), статическое напряжение сдвига (СНС) и концентрацию ионов водорода (РН).

Эффективность стабилизирующей способности реагента оценивали по изменению водоотдачи бурового раствора после трехкратного его зашламления аргиллито- вым шламом. Для этого в 500 см3 исследуемого раствора с водоотдачей В вводили 150 г шлама размером не менее 0,5 см.

Спустя 1 ч пропускали раствор через сито с целью отделения шлама. Очищенный раствор обрабатывали новой порцией шлама. Эту процедуру повторяли трижды. Затем измеряли водоотдачу раствора Вт, Об эффективности реагента судили по величине отношения Bi/B. Чем выше Bi/B, тем хуже стабилизирующая способность реагента. Прихватоопасность буровых растворов

0 оценивали по напряжению сдвига фильтрационной корки РК.

Продолжительность приготовлений реагента Тп определяли как время, необходимое для стабилизации величины его

5 водоотдачи. В процессе гидролиза реагента его водоотдача постепенно снижается и достигает по его окончании 2-4 см в зависимости от состава реагента Для известного реагента, использовавшегося в опытах.

0 ,75ч.

Как следует из анализа результатов исследований (табл. 2), при соблюдении предложенного соотношения ингредиентов реагента обрабоганные им растворы (опыты

5 4, 5, 6, 10) в меньшей степени подвержены дестабилизирующему влиянию замшламле- ния. Водоотдача повышается после трехкратного зашламления в 1,50-1,67 раза, в то время, как при использовании известного

0 реагента водоотдача повышается в 2,4 раза (опыт 2). Фильтрационная корка полимерг- линистого раствора очень тонкая, поэтому перед измерением напряжения сдвига фильтрационной корки в раствор добавляли

5 5% мае. глины. Величина Рк для предложенного раствора находится в пределах 0,07- 0,09 МПа, для известкового - 0,16 МПэ Время, необходимое для приготовления кондиционного предложенного реагента

0 также меньше (,5 ч), чем для известного (,75 ч).

Таким образом, приготовление реагентов в соответствии с условиями, отраженным в формуле изобретения, обеспечивает

5 достижение поставленной цели Несоблюдение эти условий (реагенты 1, 5-7 по табл. 1) не дает желаемого результате

Предлагаемый реагент эффективен при обработке буровых растворов на водной ос0 нове различных типов (опыты 12, 14 в табл. 2). Поставленная цель достигается независимо от концентрации реагента в растворе, однако при низких(до 0,5%) концентрациях, как и для любого реагента, абсолютная ве5 личина эффекта мала. Предлагаемый реагент может использоваться в качестве микрополидобавки для снижения разуп- рочняющего влияния буровых растворов на глинистые породы. Указанные выше достоинства реагента предопределяют целесообразность использования его в промысловой практике особен но при бурении втер- ригенных отложениях

Формула изобретения Реагент для обработки буровых растворов на водной основе, включающий крахмал, щелочны и сток производства капролактама и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его стабилизирующих свойств и способности снижать прихватоопасность бурового раствора за

0

счет снижения напряжения сдвига фильтрационной корки при одновременном сокращении затрат времени на приготовление реагента, он дополнительно содержит хлорид магния или калия или натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Крахмал4,6-8,4

Щелочный сток производства капролактама 6,4-46,2 Хлорид магния и/или калия и/или натрия 14-22 ВодаОстальное

Изобретение относится к составам, используемым для промывки при бурении нефтяных и газовых скважин Реагент содержит, мас.%: крахмал 4,6-8,4; щелочной сток производства капролактама 6,4-46,2; хлорид магния и/или калия и/или натрия 14-22; вода - остальное. 2 табл.

Составы исследованных реагентов

Результаты исследования реагентов

Таблица 1

Таблица 2