Способ получения реагента для обработки глинистых буровых растворов Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к приготовлению применяемых для обработки буровых растворов, предназначенных для бурения неустойчивых, склонных к набуханию пород.

Известен способ получения реагента для обработки буровых растворов, в состав которого входятполиакрилонитрил, щелочь, нитрилотриметилфосфоновая кислота и вода.

Известен способ получения реагента для бурового раствора, приготавливаемый путем смешивания и нагрева следующих ингредиентов при их соотношении, мае. ч: вода 90, гидролизованный полиакрилонитрил 3-10, торф 10-30 (данный реагент взят нами в качестве прототипа реагента).

Недостатком реагента, вводимого в буровой раствор, является то, что он обладает недостаточным ингибирующим эффектом, что приводит к нарушению устойчивости ствола скважины и к обогащению бурового раствора выбуренной породой.

Целью изобретения является повышение ингибирующих свойств бурового раствора при введении реагента.

Поставленная цель достигается тем, что вещества, входящие в состав известного реагента - гипан и вода - в заявляемом реагенте взяты в соотношении 1:1. После перемешивания в полученную смесь добав: ля ют-2 мае. % нитролигнина и полученный реагент перемешивают до полного растворения-компонентов.

Отличительными признаками изобретения от прототипа являются следующие:

гипан и вода взяты в соотношении 1:1;

после перемешивания в полученную смесь добавляют 2% вес нитролигнина и полученный реагент перемешивают до полного растворения компонентов;

заявленный способ получения реагента отличается определенной последовательностью действий, а именно: гипан смешивают с водой, затем в полученную смесь вводят нитролигнин, после чего смесь перемешивают и реагент приготавливают без подогрева.

Применение их в отдельности и в сочетании с другими компонентами не подавляет диспергирование разбуриваемых глинистых пород.

ел

С

xj 00

-ч

Ю

ч

00

Эффективность заявляемого реагента оценивали в лабораторных условиях по дис- пергируемости и степени увлажнения кер- нового материала в среде бурового раствора, обработанного реагентом.

.При определении диспергируемое™ 7%-ную глинистую суспензию обрабатывали испьггываемым реагентом(Добавляли 1 % вес реагента), после чего вводили 10 мае. % измельченной керноврй фракции верхнеф- рэнских отложений .с размером частиц от 0,53 до 1,25 мм, доведенной до постоянного веса. Раствор перемешивали в течение 30 мин, после чего оставляли в покое для набухания.

Через сутки раствор снова перемешивали в течение 30 мин и пропускали через сито со стороной отверстия 0,315 мм,

Остаток в сите после промывания водой высушивали при 105°С, взвешивали и рассчитывали процентное содержание непро- диспергировавшего (остаток на сите) и продиспергиррвавшего (прошедшего через сито) кернового материала.

Степень увлажнения кернового материала определялась следующим образом.

Из порошка кернового материала, прошедшего через сито 0,4x0,4 мм, прессовались цилиндрические образцы диаметром 30 мм и высотой 30 мм, по оси которых высверливалось отверстие диаметром б мм.

Образец заряжался на модернизированной установке УИПК-1М и обжимался с . торцевой и боковой поверхностей давлением 20 МПа. Во внутреннее отверстие образца подавался глинистый раствор, обработанный исследуемым реагентом, создавалось давление в 10 МПа и в таком . состоянии образец породы выдерживался в течение 4-х ч, По окончании опыта образец взвешивался и по разнице весов до и после опыта рассчитывали степень увлажнения образца за счет проникновения фильтрата испытываемого раствора. . .

Влияние состава реагента на свойства глинистого раствора, диспергируемость и степень увлажнения кернового материала приведены в таблице.

Как видно из таблицы, наименьшее дис- пергирование и увлажнение кернового материала наблюдается в среде бентонитового раствора, обработанного реагентом 8, состоящим из гипана, смешанного с. водой в соотношении 1:1, в который введено 2% нитролигнина.

При изменении соотношения гипан:во- да в реагенте (табл., реагенты 2, 4, 5, 6), а тамже при уменьшении или увеличении количества нитролигнина (табл., реагенты 7,9, 10, 11) эффективность реагента ухудшается.

Под № 13 приведены результаты, полученные при обработке бентонитовой суспензии реагентом, приготовленным .по прототипу. Как показывают результаты,

диспергируемость и степень увлажнения кернового материала в растворе, обработанным реагентом, приготовленным по прототипу, значительно выше, чем в растворе, обработанном реагентом №. 8.

0 Приготовление реагента для обработки глинистого раствора производится в следующей последовательности. Товарный гипан 1 (все экспериментальные работы ввиду отсутствия других акриловых полимеров про5 водились только с гипаном 1) смешивается с водой в соотношении 1:1 (по весу), переме- шивается в течение 10 мин, после чего в раствор добавляется нитролигнин в количестве 2% по весу.

0 Полученная смесь перемешивается до полного растворения нитролигнина. Обычно процесс растворения завершается через сутки. При нагревании реагента до.40°С реагент готов к использованию через 12 ч,

5 Для обработки в глинистый раствор достаточно, ввести 1% вес реагента.

Пример 1. В емкость объемом 200 мл наливают 50 мл воды, добавляют 50 мл гипана, полученный раствор перемешивают

0 5-10 мин, после чего добавляют 2 г нитролигнина. Полученную смесь перемешивают в течение суток, после чего реагент готов к использованию.

Пример 2. В емкость объемом 200 мл

5 наливают 50 мл воды, добавляют 50 мл ги- пана-1, Раствор перемешивают 5-10 мин, после чего добавляют 2 г нитролигнина. Полученный раствор перемешивают с одновременным подогревом до 40°С в течение

0 12 ч. Готовый реагент используют для обработки глинистого раствора. Обработанный полученным реагентом глинистый раствор обладает низким диспергирующим действием по отношению к разбуриваемым поро5 дам.

Технология приготовления реагента несложна, расход его на обработку глинистого раствора невелик.

Эффективность от применения реаген0 та может быть получена при разбуривании неустойчивых интервалов за счет снижения проработок ствола скважин, предупрежде- ния обогащения бурового раствора выбуренной породой, увеличения механической

5 скорости проходки.

Формула изобретения Способ получения реагента для обработки глинистых буровых рартворов путем смешивания гипана и воды, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

ингибирующих свойств бурового раствора при введении реагента, гипан смешивают с водой в массовом соотношении 1:1, после

чего в полученную смесь добавляют 2% нит- ролигнина и перемешивают до полного растворения компонентов.

Использование: бурение скважин. Сущность: способ включает смешение гипана с водой в массовом соотношении 1:1, введение в полученную смесь 2% нитролигнина и перемешивание до полного растворения компонентов 1 табл.

D MeMBVl o ---п- - кернового м т риа/« 1« Рвст.ор содеет «млиитм но 25 хлористого И.ТРНЯ