Буровой раствор Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к буровым растворам, используемым для их промывки.

Целью изобретения является улучшение кинетики фильтрации раствора при одновременном снижении коррозионной активности и повышении прокачиваемости раствора, он дополнительно содержит кожевенную пыль, в качестве щелочного компонента - побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида, а в качестве лигносульфоната - феррохромлигносульфонат, при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Глина0,5-4,0

Хлорид магния18.0-32.0

Побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида12,0-38,0

Феррохромлигносульфонат2,0-6,0

Кожевенная пыль1,5-6,0

ВодаОстальное

Приготавливают раствор в следующей последовательности. Расчетное количество воды, необходимое для приготовления раствора разливают поровну в две емкости В первую емкость вводят потребное количество глины. Полученную суспензию обрабатывают ФХЛС. Во второй емкости растворяют хлорид магния, вводят последовательно ко- жевекную пыль и Т-80. После перемешивания до однородного состояния содержимое двух емкостей сливают в одну. После перемешивания раствор пригоден для использования.

П р и м е р . В две емкости заливают по 240 см3 воды. В первую емкость засыпают 20 г глинопорошка, перемешивают и после получения однородной суспензии вводят 40 г ФХЛС.

Во второй емкости растворяют 250 г MgCl2 и вводят в раствор при перемешивании 30 г кожевенной пыли. В полученную суспензию доливают 240 г Т-80 и продолжи

(Л

С

со

,К 00 00

XI о

ют ее перемешивание в течение 46 мин. Затем содержимое обеих емкостей сливают и перемешивают до однородного состояния.

В соответствии с изложенным примером были приготовлены различные рецептуры раствора отличающегося соотношением ингредиентов, состав которых приведен в табл.1.

В соответствии с поставленной целью по известной методике определяли начальную фильтрацию Фо и стандартную Ф фильтрацию раствора. При равных значениях Ф лучшим является раствор, кинетика фильтрации которого характеризуется более высоким значением Фо поскольку в этом случае создаются условия для повышения буримости пород.

Прокачиваемость является интегральной характеристикой раствора и определяется совокупностью его структурно-механических и реологических свойств. В качестве количественной характеристики прокачиваемости использовали давление, развиваемое насосом при вознобновлении циркуляции через модель скважины засолоненной исследуемым раствором, Модель скважины представляет собой две концентрично расположенных трубы, установленные вертикально. Нижний конец верхней трубы заглушен. Раствор через верхний конец внутренней трубы закачивается и выходит по межтрубному пространству. Методика измерения состояла в следующем. Раствор прокачивали через модель скважины в течение трех минут. Затем прекращали циркуляцию и спустя 30 минут при ее возобновлении фиксировали максимальную величину давления, развиваемого насосом в момент пуска Рп. Для сопоставления растворов использовали коэффициент прокачиваемости, представляющий собой отношение давления прокачивания для исследуемого раствора Рпр. к давлению прокачивания воды Рпр.:

Кп Рпр/РпвЧем выше Кп, тем хуже прокачивае- мость раствора. Из сопоставления результатов (табл. 2} исследования предложенного и известного растворов (состав, мае. %: насыщенный раствор MgCb, глина4, каустическая сода 0,5, крахмал 2, ССБ 10) следует,

что кинетика фильтрации последнего характеризуется низкими значениями начальной фильтрации. (38 % от стандартной).

У предложенного раствора (опыты 2, 3, 4) значения Фо составляют 47-58 % от стандартной. Коэффициент прокачиваемости для данного раствора находится в пределах 1,08-1,26, что ниже, чем у известного (Кп 1,32).

Для составов с соотношением ингредиентов, отличающимся от указанного в формуле изобретения (табл. 1, 1, 5) целью изобретения не достигается. Раствор 1, несмотря на низкий коэффициент прокачивае- мости, имеет Фо 3,6 см°, что составляет 36 % от стандартной и ниже чем у известного раствора. Состав 5 при низкой прокачиваемости (Кп 1,34) обладает и низкой начальной фильтрацией (Фо 1,6 см3), составляющей 23 % от стандартной.

Указанные достоинства раствора пред- определяют возможность его использова- уия в промысловой практике с целью повышения эффективности процесса буре- кия.

Формула изобретения

Буровой раствор, содержащий глину, хлорид магния, щелочной компонент, лигно- сульфонат и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения кинетики фильтрации при одновременном снижении коррози- онной активности и повышения прокачиваемости раствора, он дополнительно содержит кожевенную пыль, в каче- стве щелочного компонента - побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена из изобутилена и формальдегида, а в качестве лигносульфо- ната - феррохромлигносульфонат при сле- дующем соотношении, мае. %:

Глина0,5-4,0

Хлорит магния18,0-32,0

Побочный продукт

производства диметил- диоксана при получении

изопрена из изобутилена

и формальдегида12,0-38,0

Феррохромлигносульфонат2,0-6,0 Кожевенная пыль1,6-6,0

ВодаОстальное

Таблица 1

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мае. % глина 0,5-4.0; хлорид магния 18,0-32,0, побочный продукт производства диметилдиоксана при получении изопрена изобутилена и формальдегида 12,0-38,0, феррохромлигносульфонат 2,0- 6,0, кожевенную пыль 1,5-6,0, вода-остальное. 2 табл.

MgCi-f

Те

18 2-4 32 34

Таблица 2