Буровой раствор Советский патент 1982 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению сквал ин и может быть использовано при промывке в процессе проходки и крепления скваохин. Известны буровые растворы, в состав которых входят реагенты-стабилизаторы для регулирования их фильтра ционных и реологических свойств (лигносульфонаты, полисахариды, полиакрилаты, хроматы, фенолы) . Недостатком их является недостаточная термостойкость и, как следствие, ухудшение параметров при воздействии высоких температур. Кроме того, существую1чие реагенты не решают ,ачи обеспечения необходимых смазочных характеристик буровых растворов и дпя этих целей используются дополнительно значительные (до 25%) добавки нефти или нефтепродуктов. Соответственно увеличивается стоимость работ, ухудшаются условия труда, расходуется дефицитное сырье и усложняется решение вопросов, связанных с охраной окружающей среды. Известен также буровой раствор, содержащий глину, добавку и воду 23. В качестве добавки он содержит гидрофобизируюцую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10. Несмотря на достаточную устойчивость к воздействию высоких температур, ГЮК-10, начиная со 150° С, не обеспечивает стабильность реологических параметров глинистых суспензий. После термостатиро.вания вязкость увеличивается с 35 до 220 с, а статическое напряжение сдвига с 54 до 120 мг/см и с 69 до 180 мг/см за 1 и 10 мин соответственно. В результате воздействия температур, превьшаювшх 200 С, глинистые суспензии с добавками ГКЖ-10 увеличивают водоотдачу с 8 до 12-14 см . Добавка в раствор ГЮК-10 в ко;шчестве до 1% обеспечивает снижение сил сопротивления на контакте металла с глинистой

корк,ой, но недостаточно, чтобы предотвратить прихваты бурового инструмента в скважине.

Цель изобретения - увеличение тер мостойкости раствора до 250 С и повышения его смазочных свойств.

Цель достигается тем, что буровой раствор в качестве добавки содержит фенилсиликонат натрия при следзжлдем соотношении ингредиентов, вес.%: Глина3,0-10,7

Фенилси ликонат натрия0,2-0,9 Вода Остальное Растворы проверяют путем термостатиг рования при 250 ° С как без добавок Утяжелителя, так и при одновременном воздействии нагревания и добавок утяжелителя, увеличивающего плотность и содержание твердой фазы в широких пределах.

Параметры неутяжеленных и утяжелен ных буровых растворов до и после термостатирования приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, величины водоотдачи предлагаемых растворов остаются неизменными после термостатирования до 250° С, а величина вязкости и статического напряжения сдвига почти не увеличивается. При концентрациях фенилсиликоната натрия выше и ниже предельных значений наблюдается резкое повышение водоотдачи. При концентрациях глины ниже предельных значений не образуется стабильной структуры раствора, недостаточна толщина глинистой корки. В связи с этим статическое напряжение сдвига снижается

до нуля. При концентрациях глины выше предельных значений наблюдается значительное повьш ение вязкости и стАтического напряжения сдвига, значительно возрастает тиксотропия глинистых растворов после термостатирования.

В табл. 1 для сравнения приведены результаты обработки буровых растворов гидрофобизирующей кремний-органи5 ческой жидкости ГКЖ-10. Глинистые растворы, обработанные ГКЖ-10, имеют большие значения вязкости и статического напряжения сдвига,-которые после термостатирования еще более возраста-Q ют до неприемлемых значений.

Растворы, содержащие фенИлсиликонат натрия, обладают лучшими смазочными свойствами, чем буровые растворы с добавками ГКЖ-10 или нефти.

5 В табл, 2 приведены зависимости влияния ГЮК-10, фенилсиликоната натрия и нефти на изменение силы сопротивления при движении металла по глинистой корке от концентрации зтих веществ в буровом растворе.

Предлагаемый буровой раствор позволяет улучшить технологию проводки скважин в условиях высоких забойных температур, и уменьшить вероятность возникновения прихватов.

nj

a s

R

o

rt H

Таблица 2

Формула изобретения Буровой раствор, содержащий глину, добавку и воду, отличающийс я тем, что, с целью увеличения термостойкости раствора до температуры 250° С и повышения его смазочных „ свойств с сохранением этих свойств при утяжелении раствора, он в качестве добавки содержит фенилсиликонат натрия при следующем соотношении ингредиентов,вес.%: 3,0-10,7 Фенилсиликонат натрия0,2-0,9 ВодаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Ь. Кистер В.Г. Химическая обрабстка буровых растворов. М., Недра, 1972, с. 145-151, 302. 2. Авторское свидетельство СССР № 325342, кл. С 09 К 7/02, 1969 (про тотип).