Буровой раствор Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к технологии получения буровых растворов. Приготовление буровых растворов из глин с большим содержание песка требует повышенных концентраций глинистых суспензий или использования стабилизаторов-загустителей.

Цель изобретения - повышение предельного напряжения сдвига глинистых суспензий в 3-30 раз и стабильности суспензии в 2-4 раза. .. / v

Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий глину и воду, дополнительно содержит оксалат натрия при следующем соотношенйи компойентов. мас.%: глина5-30, оксалат натрия 0,5-3, вода-остальное.

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в состав бурового раствора вводится оксалат натрия (МаООС-СООМа), представляющий собой динатриевую соль щавелевой кислоту. Оксалат натрия вызывает пептизацию глинистой суспензии и последующее активное структурирование системы, в результате чего повышается ее предельное напряжение сдвига.

Использовалась глина состава, мас.%: $102-68,44-73,68,1203-9.64-12,59, Ре2Оз

-3,75-S,38,f 102-0.57-0.86. СаО -0,60-4,60. MbjO - Ш-1,7, ЗОз -10,01-0,29, пгп;п.- , 5,04-7,34, влажность -7-8.

/Пример конкретного выполнения. Гли- : йиетая суепензйя готовилась образом: глина высушивалась до постоянного веса при температуре 105 ±05°С, размельчалась и прЬсеивалавь через, сито Готовились глинистые суспензии концентрации 5-40 мас.% после чего в суспензию вводился оксалат натрия в количестве 0,3- 4% от массы суспензии. Измерение предельного напряясения сдвига проводилось на приборе ВСН-3 путем определения угла закручивания (р) при скоростях вращения цилиндра 600, 400, 300, 200, 0,2 об/мин, измерения проводились через 1 час и через 24 часа после приготовления суспензии.

Результаты испытаний приведены в табл.1/- - ., - ; :: ;...:.: ;.; /: /, - :....

Как свидетельствугот данные, приведенные в табл.1, оптимальной концентрацией okca/iafartafpHfl является 0,5 3% и глины 5-30%, Прочность глинистой суспензии (в зависимости от концентрации глины) в присутствии оксалата натрия возрастает в 10- 100 раз. Уменьшение концентрации оксалата натрия до 0,3% и глины меньше 5%

Ё

00

о

со VI

приводит к недостаточной прочности глинистой суспензии..

Увеличение концентрации оксалата натрия вышеЗ% и глины более30% удорожает стоимость суспензии, незначительно сказываясь на величине предельного напряжения сдвига. Буровой раствор, содержащий оксалат натрия, обладает высокими технологическими параметрами: показатель фильтрации при 20°С за 30 мин находится в пределах 3-7, а при 200°С за 30 мин -2-4 Стабильность глинистой суспензии сохраняется в течение 22-24 часов.

Хромат натрия оказывает значительно меньшее влияние на предельное напряжение сдвига, увеличивая прочность суспензии (в зависимости от концентрации глины) в 3-30 раз.

Предлагаемый оксалэт натрия оказывает структурирующее действие (образуется пространственная сетчатая структура), выражающееся в повышении вязкости и стабильности раствора.

В табл.3 приведены данные по стабильности глинистой суспензии.

Максимальная стабильность глинистых суспензий, в которых вместо СаСаСМ введен ТКС, 4-6 часов. ;..

0

5

0

5

Оксалат натрия в отличие от хромата натрия (в указанных концентрациях) не вызывает коррозии аппаратуры.

Экономический эффект от применения оксалата натрия - 0,03 руб, на 1 м3 бурового раствора..

Оксалат натрия может быть использован и в качестве регулятора реологических свойств шликера при производстве керамических изделий.

Формула изобретения Буровой раствор, включающий глину, водорастворимую органическую соль щелочноземельного металла и воду, о т л им а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения предельного напряжения сдвига глинистых суспензий, стабильности суспензий во времени, он в качестве водорастворимое органической соли щелочноземельного металла содержит оксалат натрия, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Глина :5-30 Оксалат натрия 0,5-3,0 Вода Остальное.

Та б л и ц а 1

Повышение предельного напряжения сдвига глинистых суспензий во времени достигается за счёт содержания в буровом растворе глины (5-30 мас.%), оксалата на- Ттрия(0,5-3,0 мае. %)й воды (ост.) 3 табл. .

Предельное напряжение сдвига глинистых суспензий

. Технологические свойства бурового раствора

Стабильность глинистой суспензии

Таблица 2

Та б л и ц а 3