Состав для приготовления аэрированного бурового раствора Советский патент 1980 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к нефтегазо- добывающей промышлейности, а именно к технике и технологии, применяемым при вскрытии коллекторов с аномально низкими пластовыми давлениями (АНПД), при глубинах скважин до 500-1000 м. Известны буровые растворы для разбуривания проницаемых коллекторов с аномально низким пластовьп давлением, улучшенные за счет уменьшения плотности бурового раствора, получаемого либо введением в циркулирующий газ водного раствора ПАВ, либо применением добавки воздуха в водные растворы различных ПАВ, таких как Превоцелл-100, ДБ, и стабилизации аэрирования высоковязкой КМЦ . Известны также составы для приготов ления аэрированного бурового раствоpa, содержащие глинистый раствор ПАВ и стабилизатор пены, причем глинистый раствор состоит из бентонита и стабилизатора глинистого раствора . Недостатком обеих систем промывочных агентов является резкое разделение при остановке циркуляции, необходимость применения энергоемкого и высокопроизводительного компрессорного оборудования, недостаточная совместимость, со вскрываемой средой продуктивного коллектора, общая неустойчивостытехнологичееГких свойств, например при использовании жесткой технической воды. Цель изобретения - повышение стабильности аэрированного бурового раствора.. Поставленная цель достигается том, что в качестве ПАВ состав содержит превоцелл W.jHON-lOO, а в качестве стабилизаторов метас и лигносульфонат щелочной с рН 8-9,5, при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Бентонит3,0-3.8 Превоцелл W-O К -100 0,1-0,3 Метас0,2-0.35 Лигносульфонаг щелочной с рН 8-9,50.2-0,3 ВодаОстальное В качестве стабилиайгрующей добавки вместо сополимера метакриловой кислоты и метакриламида возможно для той же цели применить сополимер метакриловой кислоты (73-8О%) и метилметакрилата (27-2О%), при тех жедоаировкак. Буровой раствор приготавливаегся следующим образом. В- качества основы испол1 зуется сус пензия предварительно проциспергирован- ного бентонита с концентрацией его 3-4% Приемлемая для приготовления текни- ческая вода может быть минералиаованной, например, с общей соленостью 300 мг-экв и более. Для первичной стабилизацни суспензии может быть использована добавка 0,1-О,3% низкощелочного лигносульфоната, например или КССБ-4 и др. В качестве химического аэратора и ПАВ, растворимого в соленых и жестких пластовых водах, а также угле водородах, в буровой раствор вводят раст воримые в углеводородных и в пластовых водах оксиэтилированные алкилфенолы, например Превоцелл- -О -ЮО, в количествах 0,05-0,3%. Фиксацию аэрирования и общую стабилизацию бурового раствора осуществляют добавками гидрализованнык реагентов описанных типов: -сополимером мегакриловой кислоты и метакри ламида (метас) или метилметакрилата при дозировках 0,05-0,3% в пересчете на сухое вещество. Соотношение в приготавливаемом реагенте метакриловых продуктов н каустической соды (в пересчете на сухие) 10:Si 5 и 10:4, что обеспечивает их полный гидролиз. В буровой раствор ПАВ можно вводить либо одновременно со стабилизирующей добавкой, либо после нее. Для приготовления данной рецептуры бурового раствора приемлемы любые известные механические устройства {глиномешалки, БПР и .т. д.). Другие показатели, определяющие соответствие качества буровых растворов требованиям вскрытия коллекторов с АНПД - наименьшая фильтрация, толщина ({ильтрационной корки ,и структурно-механические показатели, обес печивающие легкую прокачиваемость при сохранении седаментационной устойчивости Последняя присуща всем соотношениям ПАВ и сополимера в предлагаемой рецептуре. Длительность устойчивости оптималь ных рецерптур аэрированных буровых раст воров (по сохранению минимальной плотности) - более суток. Такая устойчивость аэрирования обеспечивает выполнение буровым раствором требуемых технологических функций без принудительного аэрирования от компрессорных или иных механических устройств высокой производительности. Благодаря контактированию объемов бурового раствора с воздухом атмосферы на перепадах элементов приустьевого участка циркуляционной системы обеспечивается необходимое поступление воздуха для поддержания аэрирования при затратах лишь 1О% расхода воздуха по известной технологии компрессорного аэрирования. При содержаниях от 0,05 до 0,1% оксиэтилированных алкилфенолов, в зависимости от концентрации сополимерного реагейта (от О,О5 до 0,3%) показатели бурового раствора изменяются в следую- щих Пределах: плотность 1,03 - 0,98г/см условная вязкость 25 - 35 сп; CHCtiiQ0-2/2 - 3 мгс/см ; ,6 - 10 мл; К - 1,5-1,0 мм; рН - 8,О-8,3 (см.таблицу №N9 4,5). Однако при этих соотношениях ингредиентов не достигается устойчивое аэрирование. При содержаниях оксиэтилированных алкнлфенопов более 0,1%, но при концентрациях Сополимерного реагента от 0,О5 до 0,2% устойчивость аэрирования также не обеспечивается. Показатели бурового раствора изменяются при этом в следующих пределах: плотность при циркуляции 0,64-0,98 г/см , в покое через сутки - от 1,О1 ао 1,ОЗ условная вязкость от 25-7ОС; CHQ /jQ0 67/2-87 мгс/см ; Взо - 16-29 мл; К - 1,3 - О,5 мм; рН - 7,7 - 8,О (см. таблицу 8 и 11). При концентрации сополимерного pea гента от 0,35 до 0,5% и оксиэтилированных алкилфввопов 0,3% буровой раствор стабилен по показателям, за исключением плотности, которая изменяется от 0,4 0,5 г/см- при циркуляции до 0,96 г/см через сутки покоя. Этого аедостаточно, хотя по остальным показателям буровые растворы технологичны. Они имеют низ- кие значения СНС Ьл-2-40/5-72 мгс/см, достаточно высокую для обеспечения выноса шламовых- частиц условную вязкость (90с - капает), невысокий показатель фильтрации {6-7 ми) - см. таблицу ID и 14. Оптимальные величины вязкости (55- 165 с), обеспечивающие вынос частиц выбуренных пород и устойчивое аэрирова

.ше получают при содержаниях оксиэтилйрованных алкилфенолов от ОД до О,3% и сополимеров метакриловой кислоты с метакриламидом от 0,2 до 0,35%. Показатели плотности при этом оказываются в в диапазонах от 0,5 до 0,59 г/см при циркуляции и от 0,58 до 0,7 г/см через сутки покоя, в - от 2/2 до 18/52 мгс/см , показатели фильтрации от 1О цо 5 мл, толщина фильтрационной корки - от 1,3 до 0,6 мм (см. таблицу №№ 6,7,12 и 13).

Буровые растворы со всеми соотношениями упомянутых ингредиентов имеют низкую щелочность (8,6-7,75), что сдер- живает дезинтеграцию частиц выбуренных глиносодержащих пород, их переход в буровой раствор. Таким образом, по совокупности показателей заданным требованиям отвечает буровой раствор, содержащий в качестве основы воду, глину (например, 3,7% бентонита первого сорта. О,2% лиг- носульфоната и 0,О4-О,07% каустической соцы, а также оксиэтилированные алкилфенолы в количествах 0,1-0,3% и метак-

риловые сополимеры в количествах 0,20,35%.

При использовании предлагаемой рецептуры бурового раствора обеспечиваются необходимые условия вскрытия продуктив ных KOJtneKTopOB с аномально-низкими пластовыми давлениями, приуроченными к глубинам до 5ОС м. За счет рецептуры обеспечивается необходимое и достаточное снижение показателей фйльтрапин, толщины фильтрационной корки, предельных сне, широкое регулярованве вязкости, обуслсдаливаюшей вынос частиц выбур 18Ых пород tipe малых скоростях восходящего потока в копьцёвмм зазоре | бурящейся скважины, а также устоАчввое снижение плотности бурового раствора аа счет фн зико-химической стабкаьяости еН системы, получешкИ от оаяного ксмппекса об- работки. Рецептура бурового раствора соответствует требованиям вскрытая еще и бпагоаара ралячшо в вей ПАВ, растворе мых как в пластовых вооах. так и в углеводородах.

hо

о

см со

с

со

со .- 11 иаобрегения Формула

Состав для приготовления аэрированного бурового раствора для вскрытия нефтяных и газовых коллекторов с аномально- j низким пластовым давлением, содержащий бентонит, поверхностно-активное вещество, стабилизаторы и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности аэрированного бурового раст- о вора, в качестве поверхностно-активного вещества состав содержит лревоцелл V V-O 4-1OQ, а в качестве стабилизаторов метас и лигносульфонат щелочной с рН , 8-9,5, при следующем соотношении ингре- is диентов, вес.%:

Метас

Лигносульфонаг

щелочной с рН

8-9,5

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Межлумов А, О. Использование аэрированных жидкостей при проводке скважин. М., Недра, 1976, с. 5-7. 773062 Бенгоннг3,0-3,8 Цревоцелл W - и-100 О,1-0,3