Полимерный состав бурового раст-BOPA Советский патент 1981 года по МПК C09K7/02 

(54) ПОЛИМЕРНЫЙ СОСТАВ БУРОВОГО РАСТВОРА

1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, где предложенная композиция может быть использована в качестве бурового безглинистого раствора. Предложенная композиция может быть также использована в химической технологии волокнистых материалов в качестве загустки.

Известна загущающая композиция, в которой увеличение вязкости раствора (и затем уменьшение вязкости по истечении определенного времени) достигается прибавлением к водному раствору анионного полимера (например, карбоксиметилцеллюлозы), трехвалентного соединения хрома (0,02 - 0,3%) и окислителя - перманганатов и персульфатов (0,01-0,20/0) 1.

Известен способ получения защищающей композиции на основе КМЦ, металла переменной валентности и кислоты 2.

Однако применение карбоксиметилцеллюлозы для бурового раствора не рекомендуется в условиях возможной минеральной агрессии при бурении пластов с больщим содержанием солей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой загущающей композиции и способу ее приготовления является загущающая композиция на основе оксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ), содержащая соль металла переменной валентности - трехвалентного хрома, щелочной агент - NaOH и воду, причем рН 10-11 устанавливают после Медения соли хрома в раствор ОЭЦ 3.

Однако полученное согласно этой композиции повыщение вязкости недостаточно велико для эффективного использования этой загущающей композиции в нефтедобывающей промышленности.

Точно контролировать рН в двухфазной системе - задача технически сложная.

Целью изобретения является повыщение загущающих свойств бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве щелочного агента состав содержит алкилсиликонат натрия, причем соотношение ингредиентов следующее, вес. °/о:

Оксиэтил целлюлоза0,5 - 2

Алкилсиликонат натрия2 - 5

Соль металла переменной

валентности0,05 - 0,5

ВодаОстальное.

В качестве соли металла переменной валентности можно использовать CuSO4,

CuCli, CuCl, Cu (ЫОз)2, CuBra, Сг(ЫОз)з, СгСЬ или NiClaИзобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Растворяют по 0,05 г CuSO4 в 98 г 0,5%-ного водного раствора ОЭЦ или в 98 г 2%-ного водного раствора ОЭЦ. Затем в каждый раствор постепенно при перемешивании добавляют по 2 г этилсиликоната натрия. Полученные вязкие системы имеют вязкость при напряжении сдвига 10 г/см 2 78 и 7200 сП соответственно. Вязкость исходных растворов концентрацией 0,5 и 2% соответственно равна 5 и 150 сП. При напряжении сдвига 50 г/см вязкость композиций снижается до 12 и 250 сП соответственно. Через полчаса вязкость композиций практически восстанавливается (70 и 7000 сП соответственно). Через 2 суток вязкость композиций равна 5,5 и 120 сП при напряжении сдвига 10 г/см .

Пример 2. Композицию готовят растворяя 0,15 г CuSO4 в 145,5 г 1 /о-ного раствора ОЭЦ. Вязкость исходного F/o-Horo раствора ОЭЦ 30 сП. Затем к 48,5 г полученного раствора соли меди добавляют 1,5 г этилсиликоната натрия, к другим 48,5 г - 1,5 г метилсиликоната натрия, к оставшимся 48,5 г - 1,5 г 20/о-ного раствора КОН. Вязкость композиций возрастает до 4800; 2900 и 690 сП соответственно. Через 5 суток вязкость композиций соответственно равна 420; 110, 25 сП.

Пример 3. Растворяют по 0,1 г CuCl, CuCli, Си(ЫОз)л, СиВг2, NiCb, СгСЬ, Сг(N0.3)3 соответственно в 95 г 2/о-ного раствора ОЭЦ, получая таким образом 7 растворов этих солей.

В каждый раствор добавляют по каплям при перемешивании по 5 г этилсиликоната натрия. Образуются студнеобразные системы с вязкостью 20000; 2500; 18000; 30000; 1400; ЗрООО; 30000 сП соответственно. Через 14 дней композиции с солями хрома остаются студнеобразными, остальные превращаются в Бодоподобные жидкости.

Пример 4. Растворяют 0,5 г Сг(ЫОз)з в 100 г 2%-ного раствора ОЭЦ, затем в раствор постепенно добавляют 5,3 г этилсиликоната натрия. Образуется студнеобразная система с вязкостью 20000 сП. Через 10 дней вязкость системы равна 800 сП.

Пример 5. 4,8/о-ный раствор ОЭЦ гидратируют в 500 мл воды при комнатной температуре в течение 0,5 ч. Затем к половине всего количества полученной взвеси (250 г) добавляют 0,25 г CuSO4 и перемешивают до растворения соли. Далее добавляют к ;ей постепенно при перемешивании

7г этилсиликоната натрия. Получают композицию с вязкостью 4000 сП (при Р 10

8другой половине полученной взвеси гидратированной ОЭЦ (250 г) устанавливают добавлением щелочи рН среды, равную 10. Затем растворяют в ней 0,25 г PbCl, контролируя при этом рН. Полученная композиция имеет вязкость 560 сП (Р 10 г/см).

Изменяя концентрацию полимера, соли и алкилсиликоната, можно регулировать как вязкость, так и время разжижения композиции.

Формула изобретения

щелочности и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения загущающих свойств бурового раствора, в качестве регулятора щелочности состав содержит алкилсиликонат натрия, причем соотношение ингредиентов следующее, вес. °/о0,5 - 2

Оксиэтил целлюлоза ог.

Алкилсиликонат натрия

ij

Соль металла

0,05 - 0,5

переменной валентности Остальное.

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2654724, кл. С 09 К 7/02, 15.08.78.