Инвертный эмульсионный буровойРАСТВОР Советский патент 1981 года по МПК C09K7/06 

1

Изобретение относится к области буре ния нефгяиык и газовых скважин в частности, к бурюым растворам на углеродной основе (РУО), применяемым для промывки скважин при бурении в сложнык геологических условиях, а также для их закачивания и качественного вскрытия продуктивных пластов.

Известна обратная эмульсия на основе ИБР (Известковобитумного раствора), состоящая из дизельного топлива, высокоокисленного битума, извести, соли и воды 1

Недостатком этой системы является то, что при повышенных температурах () происходит увлажнение гли- нистых пород и, как следствие, разупрочнение их, что может привести к осложнениям в скважинах. Увлажнение глин происходит, несмотря на высокую агрегативную устойчивость k термостойкость (яо 2ОО С) самой обратной эмульсии на оснсюе ИБР.

Известен высококонцентрированный ин- вертный эмульсионный раствор(

состоящий из дизельного топлива, эмультала, СМАДа (окисленЬого петропатума), бентонита, минерализов1анной воды и кар боната натрия (регулятор щелочности) 21

Недостатком этой рецептуры является относительно высокая вязкость и в связи с этим плохай очистка раствора от выбуренной породы, а также недостаточная термостойкость - при температурах больше снижается агрегативная устойчивость системы и происходит разупрочнение глинистых пород.

Цель изобретения улучшение качества раствора при бурении неустойчивых пород за счет повышения его крепящих свойств.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит соль железа, а в качестве регулятора щелочности содержит известь, причем соотношение ингредиентов следующее, мас.%:

Дизельное топливо-30-45

Окисленный Петра-

латум1-2

Соль железа0,5-1,0

Известь0,5-1,0

Минерализованная хлоридом магния

или кальдия вода Остальное

Минерализованная хлоридом магния или кальция вода содержит хлорид магния или кальция 1О - 20 мас.%.

Предлагаемый буровой инвертный эмулсионный раствор .в лабораторных условиях готовится в следующем порядке.

В 39,ЗО% дизтоплива растворяется 1,60% окисленного петролатума. При непрерывном перемешивании на смесителе Воронеж-.2 со скоростью вращения пропеллерной мешалки 70ОО об/мин в углеводородную фазу постепенно в течение 1 ч вводятся 58,ЗО% водного раствора

солей,%: вода 46,61; MgCe2lO,9; Fe бОд 0,79, Водный раствор солей и углеводородная фаза перемешиваются в течение 2 ч. Затем вводится 0,8О% извести и система перемешивается еще 1 ч. Общее время перемешивания 3 ч.

В таблице приводятся данные лабораторных исследований по определению относительного увеличения влажности ис- кусственного керна (естественная влажность керна 6%) после нахождения его в течение 24 ч в среде бурового раствора при и давлении 600 кгс/см .

Искусственный керн готовят прессованием из бентонитового порошка. Влажность определяют гидридкальциевым методом и методом отгонки воды из керна на приборе Дина и Старка.

Устойчивость предлагаемого раствора и его свойства определяются содержанием железных мып окисле нногопетропатума,которы являются бопее эффективным стабипизатором и эмульгатором, чем мыла щелочноземель ных металлов. Кроме того, стабильность системы увеличивается за счет структурирования дисперсной фазы и бронирования межфазного слоя твердыми частицами гдароокиси железа, образующимися в результате гидролиза соли железа и повышения рН при введении в систему извести. Для достижения оптимальных технологических параметров соотношение компонентов ч окисленный петролатум: соль железа: известь, найденное опытным путем, должно быть 2:1: Iw Сояь щелочнсюемельного/ металла ( ) служит для регулирования активности водной фазы, эе содержание в водной фазе определяет- ся из расчета получения раствора 2О309&-НОЙ концентрации. Определяющим является содержание .в системе окисленного петролатума. Как видно из данных, приведённых в таблице, цля систем с концентрацией окисленного петролатума 1% наблюдается заметное увлажнение керна (по величине близкое к известному), при концентрациях 1-2% увеличения влажности на расстояниях от стенки керна 7 мм и более не происходит., а в пристенной зоне (2 мм от стенки) влажность увеличивается незначительно (0,5% для концентрации 1%) и при концентрации окисленного петролатума 2% равно нулю. Следовательно, оптимальная концентрация окисленного петралатума больше 2% приводит к перерасходу реагентов, увеличению вязкости и времени приготовления бурового инвертного р мульсионного раствора. Таким образом, при содержании окисленного петропатума в системе 1-2% и соли железа и извести по 0,5 - 1,О% . увлажнения керна практически не npoHCxo цит. При разбуривании неустойчивых; по- род с промывкой скважины таким раствором не будет происходить увлажнение пород, что позволит предупредить переход их в неустойчивое состояние и обеспечит проводку скважины без осложнений. Формула изобретения 1. Инвертный эмульсионный буровой раствор, содержащий дизельное топливо, окисленный петропатум, регулятор щелочности и минерализованную хлоридами маг ния или кальция воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества раствора при бурении неустойчивых пород за счет повьтшения его крепя щих свойств, раствор дополнительно содер жит соль железа, а в качестве регулятора щелочности содержит известь, причем соотношение ингредие нтов следующее, мас,%: Дизельное топливо30-45 , Окисленный петролатум1-2 Соль железаО,5-1,0 Известь0,5-1,0 Минерйлвэовавная кпоряаам магния или калия водаОсталшое 2. Раствор по п. 1, отличаю -. щ и и с я тем, .что минералвзюавная вода содержитхлорида магния или кальция 10 - 2О мас.%. . Источники информации, принятые во внимание при 8Кспергя®в 1.Терентьев Ю. Г, и др. Новая тех нология, предотвращающая осл.ояшешя при проводке скважин на Северном Кавкаае. М., ВНИИОЭНГ, 1976, с. 22. 2.Касьян«ж Н. М. и др. Промышлёвные испытания инвертной дмульсии с высоким содержанием воды при бурении в неустойчивых , РНТС -Бурение, 1975, 3, с. 18-2О(прототип).