Буровой раствор Советский патент 1982 года по МПК C09K7/02 

1

Изобретение относится к буровым растворам, в частности к глинистым бурош 1М растворам для бурения геологоразведочных скважин в зонах поглощения.

Известен буровой раствор, содержащий вещества, препятствующие его поглощению Til.

Этот буровой раствор недостаточно э4 фективен при бурении скважин в зонах поглощения, так как имеет низкую вязкость ю и высокую водоотдачу.

Наиболее близким по технической сущности является буровой раствор, содержащий глину, щелочь, воду и реагент-стаб№лвзатор f2j.ts

Однако известный буровой раствор до- - рог и малодоступен, так как запасы тор- ; фа ограничены и постоянно истощаются, а кроме того, торф является пенным сырь ем для химической промышленности и ио 20 пользуется как удобрение в сельском хозяйстве,:

Целью изобретения является повышение вязкости и статического напряжения сдвига.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве реагента-стабилизатора paqiw вор содержит компостированные твердые бытовые отходы при следующем соотношу НИИ компонентов, вес. %:

Глина10-15

Щелочь0,1 - 0,2

Компостированные

твердые бытовые

отходы2-5

Вода°Остальное

Компостированные твердые бытовые отходы представляют собой влажную в мельченную волокнистую массу, качесРвенная и количественная характеристика которых представлена в табл, 1.

Отходы, включающие бумагу, пищевые остатки, стекло пластмассу и прочее, юмельчают, обеззараживают в компостируют.

Пример, 100 кг гпвнопорошка или кормовой глины засыпают в глином щалку емкостью 1м, заливают водой до половины объема и тщательно перемет 396вают 15-20 мин. Затем в полученную глинистую суспензию добавляют 1 кг щелочи, 20 кг компостиро ванных твердых бытовых отходов и доливают воду до пол ного объема. Полученную смесь тщательн перемешивают в глиномешалке 40 - 50 м Полученный таким образом буровой раствор содержит следующие компоненты вес. %: Глина10 ШелочьоОД Компостированные твердые бытовые отходы2 Вода-Остальное и характеризуется следующими параметрами: плотность - 1,06 г/см , условная вязкость-- 50 с, водоотдача - 30 см , сне - 20/25 мгс/см , условная вязкость 20 с, водоотдача - 30 см,.Т Пример 2. В глиномешалку емкостью 1 м засыпают 120 кг глины, за ливают воду до половины емкости, перемешивают и добавляют предварительн приготовленную и выдержанную в течени Часа смесь 1,2 кг щелочи, 58,8 л воды и 30 кг компостированных твердых быто вых отходов. Полученный раствор доводя Q до объема 1 ми тщательно перемешива ют в течение 40-50 мин. Полученный таким образом буровой раствор содержит следующие компоненты вес, %: Гшна12 Шелочь0,10 Компостированные бытовые отходы3 ВодаОстальное и характеризуется следующими парамеьрами: плотность - 1,06 г/см , условна : вязкость - 48 с, водоотдача - 18 см i статическое напряжение сдвига - 46/ 52 мгс/см , толщина корки - 1,5 мм. Пример 3. Буровой раствор го товят по примеру 2. При этом на 1 м раствора берут глины 15 О кг, щелочи i 2 кг, гвердык бытовых отходов 5О кг и осталььое - воду. Полученный таким образом буровой раствор содержит следукшше компоненты вес. %: Глина15 Шелочь0,2 Компостгфованные, . твердые бытовые отходы5 ВодаОстальное 4 В табл. 2 приведены ревзультаты лабоаторных исследований влияния различных онцентраций компостированных твердых ытовых отходов на параметры бурового аствора. Как видно ш табл. 2, введение комостированных твердых бытовых отходов буровой раствор приводит к росту уоовной -вязкости и статического напряжения сдвига. Причем аналогичные концент ации торфа оказывают менее эффективное зменение этих параметров. С увелтгченим концентрации компостированных бь тоых отходов в буровсы растворе водоот. ача уменьшается. Однако содержание отходов более 5% приводит к увеличению язкости и статического напряже11ия сдви-i га сверх оптимальных значений. Концент- i рация реагента менее 2% не обеспечива- ; ет необходимых значений вязкости водоотдачи и статического напряжения сдвига. Кроме того, приготовление бурового раствора по примеру 2 приводит к более значительному снижению водоотдачи, чем приготовление по примеру 1. Например, буровой раствор, имеющий количествен- ные соотношения компонентов, вес.%: Глина1О Шелочь0,1 Компостированные твердые бытовые отходы2 ВодаОстальное приготовленный согласно примеру 1, характеризуется следующими параметрами: плотность - 1,06 г/см , вязкость - 50 с, водоотдача - 30 см , статистическое на- пряжение сдвига - 20 - 25 мгс/см, а приготовленный согласно примеру 2 имеет соответствующие параметры: 1,06 г/см , 47 с, 2О см и 20/23 мгс/см. Содержание глины более 15% приводит к увеличению статического напряжения сдвига и условной вязкости сверх опт мальных значений. Кроме того, увеличение содержания глины в буровом растворе экономически нецелесообразно. Содержание глины в растворе ниже 10% не обеспеч№вает необходимых параметров для бурения. Использование изобретения позволит: снизить себестоимость бурового раствора при бурении в зонах поглощения (годовой экономический эффект при использовании изобретения по Белорусской геологоразведочной экспедиции составит 12,5 тыс. руб; расширить ассортимент реагентов-стабилизаторов буровых растворов; утилизировать отходы и тем самым предотвратить загрязнение окружающей среды.

Т а б л и да 1

Влажность, %

Зольность, % на сухое вещство

I Органическое вещество, I % на сухое вещество

Углерод, % на сухое вещество

Азот общий ( N), % : на сухое вещество

j

I Азот нитратный (N-WO,) j мг/100 г сухого веI щества

Фосфор общий (Pjpf), % на сухое вещество

Фосфор подвижный (), мг/100 г сухого вещества

Калий общий, % на сухое вещество

Калий подвижный, МГ/1ОО г сухого вещества

рН

Хлориды, % на сухое вещество

Кальций (СаО), % на сухое вещество

Натрий (NOiO), % на сухое вещество

Отнощение С -J Гумус, %

27-ЗО

35-55

ЗО-5348-59,5

5О-66

40-52

25-30

23 -33

О,8О-1.78 0,90-1,30

0,14-0,31 Следы

0,23-0,530,50-О,7О

ЗОО - 350

25О - ЗОО

О,40-О,6О

0,32 -0,90

250-300ЗОО-45О

6,50-7,257,00-7,50

0,5

0,6

2,5-5,02,5-5,0

0.2

26 -22 5 - 1О

Таблица 2