Способ приготовления бурового раствора Советский патент 1982 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к технологии приготовления буровых растворов используемых при проходке геологоразведочных скважин.

Известно применение в качестве промывочной жидкости сапропеля в естественном виде влажностью 85-97% 1,

Недостатком такой промывочной жидкости является высокая влажность исходного материала, что экономически невыгодно при транспортировке на значительные расстояния.

Наиболее близким к предлагаемому спосрбу является способ приготовления бурового раствора, включающий перемешивание структурообразукнцего KC Iпонента с водой и углещелочным реё1гентом С2.

Основным недостатком этого способа является невозможность получения стабильных буровых растворов, в результате чего происходит выпадение основного компонента в осадок.

1 Целью изобретения является повышение стабильности раствора при использовании в качестве структурообразукицего компонента - сапропеля.

Поставленная цель достигается тем, что готовят водную суспензию углещвлочного реагента, в которую затем

вводят сапропель, причем углещелочной реагент берут в количестве в зависимости от убывающей влажности сапропеля от 3 вес.ч. с 20%-ным содержанием углещелочного реагента в водном растворе до 8,8 вес.ч. с 1,7%-ным содержанием последнего при добавлении едкого натра в количестве 0,2-i;o%.

10

Использование .углещелочного реагента (УЩР) для обработки сапропелей различного типа (карбонатного СаО 71,5%, органического - СаО Д9%, смешанного и их смеаей) влажностью

15 ниже естественной (5-85% )позволяет получать стабильные буровые растворы, превосходяцие по своим качествам растворы из сапропеля с естественной влажностью.

20

Предварительное приготовление водной суспензии из сапропелей путем размешивания в глиномешалке и последукяцая обработка их порошкообразным

25 УЩР не обеспечивают жела.емого результата (табл. 1, пробы 1а, 2а).

Приготовление раствора по предаагаемому способу позволяет получать .необходимые промывочные жидкости (табл. 1, пробы 16, 26).

30

В результате приготовления буровы растворов по такому способу образуются стабильные системы Э (стабильность находится в пределах 0,00 0,0210 кг/м, что отвечает установленным требованиям).

Расход сапропеля и дозировки других компонентов (УЩР и едкого натра) зависят от того, какой используется сапропель, т.е. какое соотношение органических и минеральных компонентов в нем, чем представлена минеральная часть и главное, какова влажност сапропеля.

В соответствии с предлагаемым спос бом сапропель в любом виде (влажность 5-97% обрабатывают в водном раство ре УЩР. Количество последнего зависит от влажности сапропеля и находится в пределах от 3 вес.ч. с 20%-ным содержанием УЩР до 8,8 вес.ч с1,7%-ным содержанием УШР (или в пересчете на конечный объем бурового раствора 1,5-10% УЩР). Действие УЩР усиливается добавлением едкого натра в количестве О,2-1,0%. В результате такой обработки образуется система, применение которой возможно в разнообразных геологотехнических условиях.

, Оптимальность выбранного количества сапропеля обосновывается примерами (см, табл. 2, пробы 1-2).

Изприведенных в табл. 2 данных можно заключить, что 30%-ная концентрация сапропеля примерно при средней его влажности (25,3%) является верхним допустимым пределом для обеспечения нормальной работы.

В табл. 2 пробы(7-11) показано, также, что для сапропелей с большой влажностью (52-55%) и меньшей карбо-; натностью после увеличения концентрации сапропеля выше 30% -происходит резкий скачок условной вязкости. В результате снижается подвижность, ухудшается прокачиваемость растворовнасосами. Кроме того, такое загустевание впоследствии приводит к быстрому зашламованию промывочной жидкости.

Оптимальность выбранного коли,чества УЩР обосновывается наиболее наглядно примерами, приведенными в табл. 3 (пробы 1-9).

Минимальная концентрация УЩР в буровом растворе, при которой обнаруживается действие реагента на систему, включающую сапропель, составляет 1,5% (или 8,8 вес.ч.). При этой концентрации УЩР образуется стабильный раствор из органического сапропеля (табл. 3, пробы 1,5. Максимально допустимое количество УЩР в водном растворе, регламентированное предлагаемым способом, ограничивается в связи со значительным возрастнием условной вязкости, наиболее заметной при утяжелении промывочных жидкостей (табл. 3, пробы 6-9). Максимальное ссХдержание УЩР в водном растворе, .таким образом,составляет 20% или 3 вес.ч. водного раствора УЩ в буровом растворе.

По предлагаемому способу буровой раствор приготавливают следующим образом.

В мешалку заливают половину объема воды. Затем засыпают расчетное количество УЩР и в случае необходимости расчетное количество едкого натра и размешивают в течение 15 мин

Образовавшуюся суспензию смешивают с расчетным количеством сапропеля в течение 30-45 мин, в результате чего образуется промывочная жидкость В зависимости от ее назначения регламентируются параметры, регулирование которых возможно путем изменения процентного содержания компонентов системы.

Использование предлагаемого способа приготовления буровых растворов обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: возможность использования для приготовления растворов сапропелей различных типов (органического, карбонатного, кремнеземистого, смешанного) с любой влажностью i 5-97%); возможность получения буровых растворов с пониженным содержанием твердой фазы; возможность получения буровых растворов с плотностью 1,04 г/смт1з карбонатного сапропеля; возможность быстрого восстановления исходной проницаемости пласта, пробуренного с помощью буровых растворов, приготовленных по предлагаемому способу.

I

m 2

д

S Д (ч ЮН К (О и t«)

н о о CJ а: гн

г

Xг

о

мж

Ь

н

о

m со о

гН

I

0) о

А Н

Ч « СО О и

О Id К О ж я «

m

I л

(ч СП 2

Н

о о о eS

гЧ l

ал 0) а си о о S п о н

ffl П и

ч I

о НО)

m 2 и а

о « о

плат

tо(Ог I

0)mо. о

п пV

Sоооон

t::;mE4nCUDiU и

ононд() к и х.и о а а п

tN О

tN

со

о о

о

о

О

ОО

ОО

о

о

о

о со

о

о

о г

го

го

VO

ст

in гч

-

гго

п

го

м о

о

го гН

тН

te

гН

гН

го

оо гя

00

s

ОО

о

ё&

н

SS

р,ь;

пч

id(U

ов

I

S. и

QI н и dP 1в «5 О

Ь4 Х К

гч

о

о

о

о го

Q

(d (ч

см

m

го

S

m

ОО

ОО VO

ю

ю

(U

ЧГ

ж-1

г гН

Id «

(н

QI S ор О а:

А

н

о о .

S

&| §а

ав с

1Л CN

ш

N

т

04

N

1

VO

го

г

г

1Л N

ОО

ш

1Л

(О

ю

ю гм

(V

Id Я s Ч

о |в м

1196399712

Формула изобретения мости от убывающей влажности сапроСпособ приготовления бурового раст-ни ем углещелочного реагента в водном

вора, включающий перемешивание струк-растворе до 8,8 вес.ч. с 1,7%-ным

турообраэующего компонента с водой исодержанием последнего при добавлении

углещелОчным реагентом, отлича-5едкого натра в количестве 0,2-1,0%. ю щ и и с я тем, что, с целью повы-Источники.информации,

шения стабильности раствора при ис-принятые во внимание при экспертизе пользовании в качестве структурооб- 1. Авторское свидетельство СССР

paasTontero компонента сапропеля, го-по заявке 2700714/23-03,

товят водную суспензию углещелочного Юкл. С 09 К 7/04, 1978. реагента, в которую затем вводят 2. Куличихин Н.И., Воздвижинсапропель, причем углещелочной ре-ский Б.И. Разведочное бурение. М.,

агент берут в количестве в зависи- Недра, 1966, с. 97. пеля от 3 вес.ч. с 20%-ным содержа