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

1

(21)4759092/03 (22)15.11.89 (46)15.12.92. Бюл. № 46

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам

(72)Г.В.Шишкова, Э.В.Серебренникова, Ю.Н.Мойса, А.П.Крезуб, П.В.Касирум, Б.Н.Сизов и О.Е.Зотов

(56) Авторское свидетельство СССР № 1229219, кл. С 09 К 7/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1390236, кл. С 09 К 7/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 12.63704. кл. С 09 К 7/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР №985016. кл. С 09 К 7/02, 1981.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности, к малоглинистым буровым растворам.

Известны реагенты для обработки мало- глинистых буровых растворов на основе акриловых полимеров с различными добавками, улучшающими технологические свойства раствора, где в качестве добавки использованы гидроокись калия, фосфаты щелочных металлов и прочее, которые не улучшали смазочные свойства раствора.

Известны также сочетания акриловых полимеров со специфическими и смазочными добавками, в которых основной целью было улучшить именно смазочные свойства раствора и лишь незначительно - фильтрационные.

Известен реагент, в котором в качестве смазочной добавки использован реагент СМАД-1 (смесь окисленного петролатума с дизельным тогливом), дополнительно смешиваемый с акриловым полимеров или КМЦ

(54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАЛОГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение:водорастворимый порошкообразный реагент с улучшенными смаэоч- ными и фильтрационными свойствами содержит гидролизованный полиакрила- мид со степенью гидролиза 20-50% (11-35 мас.%) и смесь натриевых кислот и неионогенных ПАВ (Спринт) (65-89 мас.%). Использование комплексного реагента позволяет получать стабильные технологические свойства бурового раствора с малым содержанием твердой фазы, предупреждать пожароопасность, а также увеличить механическую скорость бурения. 1 табл.

с целью повышения противоизносных свойств.

Недостаток данного технического решения - нерастворимость его в воде, пожароопасная товарная форма (горючая жидкость с Твспышки 65°С) неэффективность этого реагента при бурении в условиях низких температур (Тзамерзания 0°С).

Целью изобретения является создание водорастворимого порошкообразного реагента с улучшенными смазочными и фильтрационными свойствами, а также предотвращение пожароопасности.

Это достигается тем, что реагент для обработки малоглинистого бурового раствора, содержащий акриловый полимер и добавку, в качестве добавки содержит смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных ПАВ (Спринт), а степень гидролиза полиакриламида составляет 20 - 50% при следующем соотношении компонентов. мас.%:

XJ 00

ю

00

Гидролизованный полиакриламид со степенью

гидролиза 20-50%11,0-35,0

Смесь натриевых кислот

и неионогенных ПАВ

(Спринт)65,0-89,0

Преимущество реагента заключается в том, что в сочетании с акриловым полимером (гидролизованным полиакриламидом) используют реагент, обладающий высоким рН. Благодаря щелочному характеру добавки (Спринт) его сочетание с частично гидролизованным полиакриламидом позволяет получить синергетический эффект воздействия на смазочные и фильтрационные свой- ства бурового раствора. Кроме того, отличие заключается и в том, что реагент водорастворим и пожаробезопасен (ТВоспл. 370- 380°С; Тсамовоспл. - 450-460°С). Порошкообразная товарная форма позво- ляет его использовать в условиях низких температур (ниже 0°С).

Реагент готовят следующим образом.

Пример 1 (прототип).

В колбу емкостью 300 мл помещают 0,9 г гидролизованного полиакриламида и 2,1 г СМАД-1 (товарного продукта), доливают 100 мл воды и перемешивают на электромеханической мешалке IR-40 до растворения акрилового компонента.

Пример 2, В колбу емкостью 300 мл помещают 0,33 г ГПАА и 2,67 г Спринта, доливают 100 мл воды и перемешивают до растворения акрилового компонента на электромеханической мешалке IR-40.

Пример 3. В колбу емкостью 300 мл помещают 0,69 г ГПАА и 2,321 г Спринта, доливают 100 мл воды и перемешивают до растворения акрилового компонента на электромеханической мешалке IR-40.

Пример 4. В колбу емкостью 300 мл помещают 0,39 г ГПАА и 2,61 г Спринта, доливают 100 мл воды и перемешивают до растворения акрилового компонента на Электромеханической мешалке IR-40.

Все остальные составы реагентов, представленные в таблице, готовили аналогично примерам 1-4.

Далее для приготовления малоглинистого бурового раствора к полученному описанным способом реагенту приливают 200 мл 7,5% глинистой суспензии и с учетом 100 мл воды, пошедшей на растворение реагента, объем раствора становится 300 мл, а содержание твердой фазы - 5%.

В таблице приведены технологические параметры бурового раствора изменяемого состава Плотность растворов колеблется в

пределах 1,05-1,06 г/см3, а рН 9,0-9,8, поддерживаемое, благодаря наличию ОН- ионов в реагенте Спринт.

Как видно из таблицы, реагент в оптимальных количествах (1-2% по отношению к весу раствора) обеспечивает лучшие, чем у прототипа смазочные, фильтрационные свойства, а также пожаробезопасность.

Оптимальное соотношение компонентов реагента продемонстрировано в примерах 3-10, граничные значения - в примерах 2, 12; значения, при которых сочетание предлагаемых компонентов теряет синерге- тические свойства - в примерах 11,13.

Влияние состава реагента на технологические свойства бурового раствора

В примере с прототипом также использован гидролизованный полиакриламид со степенью гидролиза 30%.

Оптимальное соотношение компонентов комплексного реагента продемонстрировано в примерах 3-10; граничные значения - 2,12; значения, при которых сочетание предлагаемых компонентов теряет синергетичекие свойства - в примерах 11, 13. Температура воспламенения реагента определена в пределах 370-380°С, а температура самовоспламенения 440-450°С (в зависимости от соотношения компонентов) температура вспышки 240-250°С. Температура вспышки реагента прототипа 65°С.

Применение комплексного реагента позволит получить стабильные технологические свойства бурового раствора с малым содержанием твердой фазы, предупреждать пожароопасность, а также увеличить механическую скорость бурения.

Формула изобретения

Реагент для обработки малоглинистого бурового раствора, включающий гидролизованный полиакриламид и добавку, о т л и- чающийся тем, что, с целью создания водорастворимого порошкообразного реагента с улучшенными смазочными и фильтрационными свойствами, а также предупреждения пожароопасности, он в качестве добавки содержит смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных ПАВ (Спринт), а степень гидролиза полмакриламида составляет 20-50% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидролизованный полиакриламид со степенью

гидролиза11,0-35,0

Смесь натриевых кислот

и неионогенных ПАВ

(Спринт) 65,0-89,0

Влияние состава реагента на технологические свойства бурового раствора

Примечай и степень гидролиза полиакриламида;

- в прототипе данные смазочной способности приведены по коэффициенту трения, определенного на приборе ПТ-3; в предлагаемом техническом решении - по коэффициенту срыва корки (КСК). определяемого на модифицированном приборе СНС-2 (РТМ 41 УССР 10-77).