Реагент для обработки бурового раствора на водной основе и способ его получения Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению сква- . жин а именно к составам для приготовления и обработки буровых технологических

жид

костей.

Известен реагент, включающий жидкое стекю, борную кислоту, органический реагент стабилизатор и воду. Реагент обладает эффективной стабилизирующей способнои устойчивостью к кальциевой агрессии, ко теряет свои свойства в результате упаг

стыс одна ривания.

Известен реагент, включающий жидкое стекло, полиакриламид и кремний-органи- жидкость. Он эффективно снижает водо|отдачу, обладает смазывающей способностью, однако не стоек к кальциевой агрессии и теряет свои свойства при выпаривании.

Прототипом предложенного технического1 решения является реагент, включающий триполифосфат натрия, жидкое стекло, углефелочной реагент, борную кислоту и воду. Реагент является эффективным разжижи- телем буровых растворов, замедляет разупрочнение глинистых пород. К недостаткам реагента следует отнести низкую растворимость после упаривания и снижение эффективности с увеличением концентрации в растворе ионов кальция.

Цель изобретения - повышение растворимости после упаривания при одновременном повышении стойкости реагента к кальциевой агрессии.

Поставленная цель достигается использованием состава, включающего ингредиенты при следующем их соотношении, мас.%:

Триполифосфат

натрия (ТПФН)16-20

Жидкое стекло (ЖСТ)10-15

Углещелочной

реагент (УЩР)8-10

Реагент-стабилизатор0,2-0,5

VI

Ю hO 4 Ю О

W

Отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилан- триола или метилсилан- триола (КДС-1)10-20 Вода Остальное Способ получения реагента заключается в смешении ингредиентов, осуществляемом в 27-42 %-ном водном растворе КДС-1. При этом смесь дополнительно содержит реагент-стабилизатор.

Пример. Приготовили 33,3 г 40%-ного раствора КДС-1 и смешали его с 15 гТПФН. После получения однородного раствора ввели при перемешивании последовательно 15 г ЖСТ, 8 г УЩР, 31,5 г воды и 0,2 г КМЦ-600. Спустя 20 мин после окончания ввода ингредиентов реагент пригоден для использования.

В соответствии с вышеизложенным примером были приготовлены рецептуры реагента, отличающиеся соотношением ингредиентов (табл.1). В опытах использовали ТПФН по ГОСТ 13493-77, УЩР по ТУ 39-01- 247-76, ЖСТ по ГОСТ 13078-67, конденсированную сульфит-спиртовую барду КССБ по ТУ 39-094-75, модифицированный крахмал : МК по ТУ 18-РСФСР-91-72, карбоксиметил- целлюлозу КМЦ-600 по ГОСТ 5.558-70 и по- лиэкриламид ПАА по ТУ 6-01-1049.

КДС-1 на 25-30% состоит из геля кремниевой кислоты и сульфата, фосфата и гидро- ксида кальция. (остальное). Представляют собой массу влажностью 50-70%. Для 30%- ного водного раствора рН 8,5-9,0.

Результаты исследования реагента приведены в табл.2. Растворимость реагента (Р) определяли путем взвешивания нерастворимого осадка, образующегося при приготовлении 10%-ного водного раствора реагента, предварительно упаренного до 5%-ной влажности.

Стойкость реагента к кальциевой агрессии оценивали путем определения водоотдачи 5%-ного раствора реагента Вр после подавления хлорида кальция.

Сопоставление эффективности предложенного и известного реагентов осуществляли путем обработки алюминатного глинистого АГР, глинистогидрогелевого ГГР и гуматнокальциевого ГКР буровых растворов. В растворы добавляли по 0,5% исследуемых реагентов от объема раствора и измеряли плотность ПР, условную вязкость УВ, водоотдачу В, статическое напряжение сдвига СНС и концентрацию ионов водорода рН.

Результаты испытания реагентов (табл.1) указывают на то, что цель изобретения достигается только при заявленном соотношении ингредиентов (реагенты 2-4) и соблюдении предложенного способа получения реагента (7,8). Несоблюдение этих условий (реагенты 1,5,6,9) не дает положительного результата.

Для приготовления реагента можно использовать различные типы реагентов-стабилизаторов, например, ПАА.КМЦ.КССБ, , 0 МК, а также ЖСТ с силикатным модулем (М) 2,4-3,5. Так, реагенты 1-6, 9 приготавливали на ЖСТ с М 2,8, реагент 7 на ЖСТ с М 2,4, а реагент 8 на ЖСТ с М 3,5.

Предложенный реагент можно исполь- 5 зовать для обработки различных типов буровых растворов (табл.2). При этом по разжижающей и стабилизирующей способности он не уступает, а в ряде случаев превосходит известный.

0Возможность упаривания предложенного реагента без ухудшения его качества позволяет получать реагент в сухом виде, что приведет к значительному сокращению транспортных издержек и улучшит условия 5 работы с реагентом.

Предложенный реагент благодаря высокой ингибирующей способности можно использовать в качестве микрополидобавки для снижения разупрочняющей способно- 0 сти буровых растворов.

Формула изобретения 1. Реагент для обработки бурового раствора на водной основе, включающий три- полифосфат натрия, жидкое стекло, 5 углещелочный реагент, добавку и воду, отличающийся тем, что. с целью повышения его растворимости после упаривания при одновременном повышении стойкости реагента к кальциевой агрессии, он дополни- 0 тельно содержит реагент-стабилизатор, а в качестве добавки - отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола при следующем соотношении ингредиен- 5 тов, мас.%:

Триполифосфат натрия 16-20 Жидкое стекло10-15 Углещелочный реагент 8-10 Отход производства 0 . водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсинантриола 10-20 Реагент-стабилизатор 0,2-0,5 5 Вода Остальное, причем отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола имеет следующий средний химический состав, мас.%:

Гель кремниевой

кислоты25-30

Гидроксид,сульфат и

фосфат кальцияОстальное

2. Способ получения реагента для обработки бурового раствора на водной основе, включающий введение в воду триполифос- фёта, жидкого стекла, углещелочного реагента и добавки, отличающийся тем,

0

что в дополнительно вводят реагент- стабилизатор, а в качестве добавки используют отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилант- риола или метилсилантриола, причем отход производства водно-спиртовых растворов мрнонатриевой соли этилсилантриола или метилсилантриола; перед введением в воду смешивают с триполифосфатом натрия.

Таблица 1

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: реагент содержит, мас.%: триполифосфат натрия 16-20; углещелочной реагент 8-10; жидкое стекло 10-15; отход производства водно-спиртовых растворов мононатриевой соли этилсилан- триола или метилсилантриола 10-20; реагент-стабилизатор 0,2-0,5; вода остальное. Раствор готовят смешиванием указанных ингредиентов, причем отход производства водно- спиртовых растворов этилсилантриола или метилсилантриола предварительно смешивают с триполифосфатом натрия. 2 с.п.ф-лы. 2 табл.

Результаты обработки буровых растворов (концентрация реагентов 0,5 %)

Таблица 2