Буровой раствор Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к глинистым бу- ровим растворам для бурения скважин.

Известен буровой раствор, содержащий глиьгу, понизитель фильтрации, понизитель вязюсти, регулятор рН, кубовые остатки производства фурилового спирта и воду.

Недостатком известного раствора являете высокая водоотдача (фильтрация).

Известен буровой раствор, содержащий 6-16% глины, 1-3% понизителя вязкости IФХЛ С), 0,2-0,5% регулятора рН (NaOH), 2,0-4,0% понизителя фильтрации (КССБ-4)и вод|.

Недостатками известного раствора являются повышенные фильтрационная и пониженная ингибирующая способности, Это сникает устойчивость стенок скважины, способствует переходу выбуренных глинистых пород в буровой раствор и, как следствие, ухудшает его технологические парамет- ры и может привести к серьезным осложнениям в процессе бурения.

Целью изобретения является снижение фильтрационной и повышение ингибирую- щей способностей бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий глину, регулятор вязкости, регулятор фильтрации, регулятор рН и воду, в качестве регулятора фильтрации содержит лигнопол МФ - продукт взаимодействия формальдегида с меламином в присутствии технических лигносульфонатов, а в качестве регулятора вязкости - феррохромлигносульфонат или лигносил при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

XI

Ю

ю

N

чэ

ы

о-

6,0-30,0

1,0-3,0 0,1-0,5 2,0-4,0 Остальное

Лигнопол МФ получают путем сушки суспензии, образующейся в результате взаимодействия формальдегида с меламином в присутствии технических лигносульфона- тов. Лигнопол МФ представляет собой порошок или гранулы (в зависимости от типа сушилки) коричневого цвета.

Основным действующим компонентом лигнопола МФ является модифицированный лигносульфонат. Наличие в нем амино- содержащих функциональных групп, взаимодействующих с активными центрами глинистых частиц, обеспечивает надежный физико-химический контакт макромолекул лигносульфонатов с глинистой фазой, что улучшает стабилизирующие и ингибирую- щие свойства бурового раствора.

Приготовление бурового раствора осу- ществляют следующим образом,

Для приготовления буровых растворов используют глинистые суспензии из глино- материалов различной коллоидальности: бентонит (по ОСТ 39-203-86), комовая гли- на, глинистый шлам.

В глинистые суспензии, при перемеши- .вании на лабораторных мешалках добавляют последовательно регулятор вязкости (ФХЛС или лигносил) и регулятор фильтра- ции (КССБ-4 или лигнопол МФ).

Указанные реагенты вводят, как в сухом виде, так и в виде водных растворов, имеющих за счет добавок регуляторов рН, например, гидроокиси натрия или калия, водородный по- казатель8,5-9,5.

Технологические свойства буровых растворов определяют на стандартных приборах в соответствии с РД 39-2-645-81. Фильтрационную способность в забойных условиях(Т 150°С) определяют на приборе УИВ-2. .Ингибирующую способность буровых растворов определяют по стандартной методике.

Пример (прототип). В 908 г воды вводят 60 г глины, перемешивают до получения однородной суспензии и обрабатывают 10 г ФХЛС, 2 г NaOH и 20 г КССБ-4. После перемешивания до однородного состояния раствор пригоден для использования.

Пример 4. В 908 г воды вводят 60 г глины, перемешивают до получения однородной суспензии и обрабатывают 10 г ФХЛС, 2 г NaOH и. 20 г лигнопола МФ. Перемешивают до однородного состояния.

Пример. В 640 г воды вводят 160 г глины и перемешивают до получения однородной суспензии. Добавляют 80 мл 25%- ного воднощелочного раствора ФХЛС (20 г сухого ФХЛС) и 120 мл 25%-ного воднощелочного раствора лигнопола МФ (30 г сухого лигнопола МФ). Перемешивают до однородного состояния,

П р и м е р 14. В 630 г воды вводят 300 г глины, перемешивают до получения однородной суспензии и обрабатывают 30 г лиг- носила, 5 г NaOH и 20 г лигнопола МФ. Перемешивают до однородного состояния.

Состав и технологические свойства буровых растворов приведены в таблице. Состав растворов приведен в массовых процентах, что соответствует количеству реагентов в-граммах, необходимых для приготовления 100 г раствора.

Как видно из приведенных данных (растворы 16, 18, 20, 22), содержание лигнопола МФ в количестве 1,5% не оказывает заметного влияния на технологические свойства буровых растворов, Увеличение концентрации лигнопола МФ от 2 до 4% (растворы 4-15) эффективно улучшает качество буровых растворов, обеспечивая снижение фильтрационной и повышение ингибирую- щей способностей. При равном содержании глины показатели фильтрации и диспергирующей способности буровых растворов, содержащих лигнопол МФ на 10-20% лучше, чем у растворов, содержащих КССБ-4 (прототип);

Дальнейшее увеличение концентрации лигнопола МФ в составе буровых растворов (растворы 17, 19, 21, 23) нецелесообразно, так как при незначительном изменении показателей фильтрационной и диспергирующей способностей, отмечается резкое ухудшение реологических свойств раствора.

Предлагаемый буровой раствор, содержащий продукт взаимодействия формальдегида с меламином в присутствии технических лигносульфонатов (лигнопол МФ), устраняет недостаток прототипа, а именно обладает пониженной фильтрационной и повышенной ингибирующей способностями, и может быть использован при бурении скважин в сложных горно-геологи- ческих условиях.

Формула изобретения

Буровой раствор, включающий глину, регулятор вязкости, регулятор фильтрации, регулятор рН и воду,, отличающийся тем, что, с целью улучшения его качества за счетснижения фильтрации и повышения ингибирующей способности раствора, он со- дйржит в качестве регулятора фильтрации ли гнопол МФ - продукт взаимодействия формальдегидов с меламином в присутствии технических лигносульфонатов, а в качестве регулятора вязкости - феррохромлигносуль- или лигносил при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: I Глина6,0-30,0

Феррохромлигно- сульфонат или лигносил 1,0-3,0 Регулятор рН0,1-0,5 Лигнопол МФ - продукт взаимодействия формальдегида с меламином в присутствии технических лигносульфонатов 2,0-4,0 Вода Остальное

Использование - бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор получают последовательным введением фер- рохромлигносульфоната или лигносила, регулятора рН и лигнопола МФ в глинистую суспензию. Исходные компоненты используют при следующем соотношении, мас.%: глина 6-30, феррохромлигносульфонат или лигносил 1-3, регулятор рН 0,1-0,5; лигнопол МФ 2-4; вода остальное. Лигнопол МФ представляет собой продукт взаимодействия формальдегида с меламином в присутствии технических лигносульфонатов. В качестве регулятора рН можно использовать гидроокиси калия или натрия с рН 8,5-9,5. 1 табл.

Елирние состава Суровых растворов на их технологические свойства