Буровой раствор Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности, к безглинистым буровым растворам на водной основе..

Цель изобретения - улучшение реологических свойств бурового раствора при одновременном повышении его ингибирующей способности.

Буровой раствор приготавливают из суспензии сапропеля заданной концентрации и 2 %-ного раствора П АА.В 500 г суспен- зии при перемешивании лопастной мешалкой медленно вводят расчетное количество раствора ПАА. Перемешивание продолжают в течение 1 ч. полученный буровой раствор выдерживают 18-24 ч и определяют его технологические свойства по стандартным методикам. Кроме того, оценивают ин- гибирующую (диспергирующую) способность раствора по отношению к шламу. Для этого в испытуемый буровой раствор вносят 5% сухой порошкообразной дружковской (гидрослюдистой) глины и перемешивают в течение 1 ч лопастной мешалкой с частотой вращения около 1000 об/мин. Далее смесь, отфуговывают на центрифуге ЦЛ С-2 в течение 15 мин. при частоте вращения ротора 5000 об/мин. Определяют свойства фугата и сравнивают со свойствами исходного бурового раствора. Определяют также массу и содержание сухого вещества в осадке,

Характеристика использованных материалов и реагентов приведена в табл.2 и 3.

П р и3м е р ы 1-8. Как описано выше готовят 2%-ные суспензии органического

О

о

пяА

ю

XI vj

сапропеля, содержащие 0,1% ПАА соответственно NN 1-8 по табл;3.

П р и м е р 9,10, То же, что в примерах 1-8, но растворы еодержатО,01% ПАА соответственно № 4 и № 7 по табл.3.

П р и м е р ы 11,12. То же, что в примерах 1-8, но растворы содержат 1,2% органического сапропеля и 0,3% ПАА соответственно №4 и №6.

Примеры 13,14. То же, что в примерах 3,4, но растворы содержат вместо органического 8% карбонатного сапропеля.

Примеры 15,16. То же, что и в примерах 3,4, но растворы содержат вместо органического 5% кремнеземистого сапропеля.

Примеры 17,18,19, То же, что в примерах 1-8, но растворы содержат соответственно 1,0; 1,0 и 1,5% органического сапропеля и 0,05% ПАА соответственно М 7, №3 и №3 по табл.3...

П р и м е р 20. То же, что в примерах 1-8, но раствор содержит 0,4% ПАА № 7 и 5% органического сапропеля.

Пример ы 21,22,23. То же, что в примерах 1-8, но растворы содержат соответственно 8,10 и 11 % карбонатного сапропеля и соответственно 0,01; 0,4 и 0,15% ПАА №.7.

При мер24, Тоже, чтов примерах 1-8, но раствор содержит 7,0% кремнеземистого сапропеля и 0,5% ПАА № 7.

Результаты испытаний буровых растворов, указанных в примерах 1-24,приведены в таблицах 4 и 5. В табл.4 - состав и свойства исходных растворов, в таблице 5 - свойства тех же растворов после введения и удаления на центрифуге искусственного шлама (дружковской гидрослюдистой глины). Растворы, рецептурный состав которых находится в заявленных пределах, хорошо сохраняют исходную плотность и технологические свойства после удаления шлама. На примере нескольких раствс ров (№№

3,4,7,8-12) разного состава показана хорошая корреляция изменения плотности (А/о) раствора и содержания сухого остатка (Ссух) в осадке поле отфуговывания шлама. Зависимость А/о от Ссух. носит линейный характер, т.е. изменение плотности хорошо отражает способность бурового раствора избирательно отторгать попадающий в него глинистый шлам, не затрагивая дисперсную фазу сапропеля. При оптимальном составе бурового раствора, например № 4 и № 8, плотность исходного раствора не изменилась, а дружковская глина полностью ушла в осадок: содержание ее в исходном растворе (5%) и количество осадка в пересчете на сухое вещество (5,2 %) практически одинако .во, . .-;.:. Из данных табл.4 и 5 видно, что высокомолекулярный ПАА при степени гидролиза

20-50 мол.% в широком диапазоне моле-- кулярных масс (2-10 мин) образует с сап- ропелями при заявленном соотношении ингредиентов специфическую систему не- диспергйрующего бурового раствора, обладающего высокойингибирующей способностью.

Формула изобретения

Буровой раствор на водной основе, включающий органоминеральный структу- рообразователь и акриловый сополимер, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения его реологических свойств при одновременном повышении ингибирующей способности, он в качестве органоминерального структурообразователя содержит сапропель, а в качестве акрилового сополимера - гидролизованный полиакриламид при следующем соотношении и нгредиентов, мас.%:

Сапропель1,2т8,0

Гидролизованный полиакриламид. 0,01-0,30

Водаостальное. .

.Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: сапропель 1,2-8,0; гидро- лизованный полиакриламид 0,01-0,30; вода - остальное. Буровой раствор получают путем введения в предварительно приготовленную водную суспензию сапропеля 2%-го водного раствора полиакриламида. Смесь перемешивают в течение 1 ч. Буровой раствор имеет улучшенные реологические свойства бурового раствора при одновременном повышении его ингибирующей способности. 5 табл. г Ё

Таблица 1

остальное до 100% - вода

сапропель органический- буровой раствор 1, карбонатный - №N 2 и 3 кремнеземнистый - №№ 4 и 5.

По известным данным.

По данным информационных материалов японской фирмы Мицуй Цианамид .

Продолжение табл.1

Та блица 2

Таблица 3

Органический

Соответствует номеру примера в тексте Соответствует номеру образца в таблице 3

Таблица

номер состава бурового раствора соответствует порядковому номеру раствора в табл.4 и номеру примера в тексте.

свойства бурового раствора до введения шлама см. табл.4 под соответствующим номером.. .

Таблица 5