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

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к составам, используемым для приготовления и обработки буровых растворов.

Известен реагент для обработки буровых растворов, включающий карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и нефтепродукт в соотношении 1:1. Реагент обладает высокой стабилизирующей способностью в условиях полиминеральной агрессии, однако высокое содержание углеводородов предопределяет его отрицательное влияние на окружающую среду и высокую пожароопас- ность.

Прототипом предложенного технического решения является реагент, включающий отход производства изопренового каучука, метил целлюлозу и воду. Наряду с высокой термостойкостью он обладает и недостатками, а именно отрицательным влиянием на окружающую среду, низкой ингибирующей способностью.

Цель изобретения - повышение ингибирующей способности бурового раствора по отношению к глинистым породам и стойкости его к воздействию отрицательных температур при одновременном снижении отрицательного влияния на окружающую среДУПоставленная цель достигается тем, что

реагент содержит в качестве эфира целлюлозы - КМЦ, в качестве отхода производства изопренового каучука-Т-80 - отход производства изопренового каучука со стадии получения диметил диоксана, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Карбоксиметилцеллюлоза 49,8-50,8 Т-80 - отход производства изопренового каучука со стадии получения диметилдиоксана49,2-51,2 В предложенном реагенте можно использовать КМЦ различных марок. Т-80(Ок- саль) представляет собой побочный продукт производства диметилдиоксан-а. От использующегося в известном техническом решении реагента Т-66 он отличается составом, так как в процессе производства подвергается улучшению с целью удаления вредных компонентов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый реагент

СО

С

отличается от известного составом ингредиентов и их количественным соотношением.

Анализ известных технических решений показал, что отмеченные выше отличия для достижения поставленной цели в них не используются.

Пример получения реагента. Навеску КМЦ-600 массой 50,0 г перемешали равномерно с 51,0 гоксаля. Спустя 30 мин реагент использовали доля обработки буровых растворов.

В соответствии с указанным примером были приготовлены различные рецептуры реагента, отличающиеся соотношением ингредиентов (табл. 1). Результаты обработки реагентом полимер-калиевого (ПК), извест- ково-калиевого (ИК) и малоглйнистого (МГ) буровых растворов приведены в табл. 2. Количество реагента 1 мас.%.

Снижение отрицательного влияния реагента на окружающую среду обусловлено более низкой по сравнению с известным реагентом концентрацией отхода производства диметилдиоксана. В известном техническом решении на 1 мае.ч. эфира целлюлозы расходуется 10-30 мае.ч. реагента Т-66, в предложенном - соотношение примерно 1:1. То есть, при одной и той же концентрации в буровом растворе эфира целлюлозы содержание в нем флотореаген- та Т-66 при использовании известного реагента будет в 10-30 раз больше, чем оксаля при обработке предложенным реагентом. Следовательно при использовании предложенного реагента улучшаются условия работы обслуживающего персонала и снижается техногенное загрязнение окружающей среды через отходы бурения (шлам, сточные воды). Следует также отметить, что оксаль более безопасен в работе, так как содержит меньше вредных летучих примесей чем Т-66.

Стойкость буровых растворов к действию отрицательных температур оценивали по изменению их технологических свойств (измеряли условную вязкость УВ, водоотдачу В, статическое напряжение сдвига СНС) после трехкратного замерзания-оттаивания проб раствора. Для этого буровой раствор, обработанный исследуемым реагентом, помещали в морозильную камеру и выдерживали при температуре - 15°С в течение суток. Затем при комнатной температуре ы течение суток раствор оттаивали. После трех циклов замерзания-оттаивания измеряли технологические показатели раствора,

Ингибирующую способность реагентов . оценивали путем определения степени набухания (Н) бентонитовых образцов в исследуемых реагентах 0,25%-ной концентрации. Чем меньше значение Н, тем выше ингиби- рующая способность реагента.

5Анализ результатов исследований

(табл. 1) показывает, повышенной ингибиру- ющей способностью обладаюттолько составы, содержание ингредиентов в которых находится в предложенных пределах (№ 2,

0 3, 4, 6). Нарушение этого условия (составы № 1, 5, 7) не позволяет достичь поставленной цели.

Что же касается влияния реагентов на устойчивость буровых растворов к воздей5 ствию отрицательных температур, то из данных табл. 2 следует, что при использовании предложенного реагента технологические свойства растворов после оттаивания практически такие же, как до замораживания.

0 При использовании же известного реагента (№- 8) в результате замерзания-оттаивания повышается водоотдача растворов и снижаются их структурно-механические и тиксотропные свойства. Например, мало5 глинистый раствор, имевший до замерзания В б см3 и CHCi/io 9/12 дПа, после третьего цикла оттаивания характеризовался В 8 см , CHCi/ю 7/7. Отмеченные выше эффекты имеют место при обработке

0 предложенным реагентом различных типов буровых растворов на водной основе. Помимо указанных в табл. 2 параметров, измеряли плотность и показатель концентрации ионов водорода буровых растворов,

5 изменение которых в процессе проведения опытов было незначительным. Плотность исследованных растворов составляла: МГ - 1080 кг/м3, ПК - 1120 кг/м3, ИК - 1164 кг/м . Показатель концентрации

0 ионов водорода соответственно 8,1; 7,6; 8,5.

Наряду с указанными преимуществами, предложенный реагент обеспечивает сохранение коллекторных свойств пластов,

5 обладают низкой коррозионной способностью.

Вышеизложенное предопределяет целесообразность использования реагента для стабилизации буровых растворов и в

0 качестве микрополидобавки для повышения их ингибирующих свойств.

Формула изобретения Реагент для обработки буровых раство- 5 ров па водной основе, содержащий эфир целлюлозы и отход производства мзопрено- вого каучука, отличаю а|ийся тем, что, с целью повышения ингибирующей способности бурового раствора по отношению к глинистым породам и стойкости его к воздействию отрицательных температур при одновременном снижении отрицательного влияния на окружающую среду, он в качестве эфира целлюлозы содержит карбоксиме- тилцеллгалозу, а в качестве отхода производства изопренового каучукэ-фло- тореагент Т-80-отход производства изопренового каучука со стадии получения

диметилдиоксана при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Карбоксиметилцеллюлоза 48,8-50,8: Флотореагент Т-80-отход производства изопренового каучука со стадии получения диметилдиоксана 49,2-51,2.

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: реагент содержит, мас.%: карбоксиметилцеллюлозу 48,8-50,8; флотореагентТ-80-отход производства изопренового каучука со стадии получения диметилдиоксана 49,2-51,2. Реагент вводят в раствор в количестве 1 мас.%. 2 табл.

Составы и ингибирующая способность реагентов

Таблица 2

Влияние реагентов на стойкость буровых растворов к воздействию отрицательных

температур

Примечание: В числителе указаны значения параметров до, а в знаменателе - после выдерживания раствора в морозильной камере.

Таблица 1