Реагент для обработки глинистых буровых растворов Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к области технологии бурени-й скважин на нефть и газ, в частности к реагентам для обработки буровых растворов.

Известны химические реагенты на основе лигносульфонатов КССБ, окзил и другие, применяемые для снижения водоотдачи и вязкости буровых растворов fl.

Недостатком указанных реагентов является снижение (потеря) эффективности как стабилизатср:а водоотдачи при. повышенной минерализации бурового раствора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является реагент, содержащий сульфит-спиртовую барду и сульфат поливалентного металла и воду 2.

Недостатком известного реагента является инактивация стабилизирующей способности при повышенной минерализации бурового раствора, агрессивное действие на смазывающие свойства за счет составляющего хромпика, а также токсическое действие последнего на окружающую среду.

Целью изобретения является понижение водоотдачи и улучшение смазочных свойств раствора в минерализован ной среде.

Поставленная цель достигается тем, что реагент дополнительно содержит щелочь и лесохимические смолы при следующем соотношении ингредиентов, мае.%:

Сульфит-спиртовая барда 15-20

10

Сульфаты поливалентных металлов10-15Щелочь 1,0-2,0 Лесохимические смолы 8,0-13

15 Вода Остальное По химическому составу смолы лесохимические представляют собой сложную смесь алифатических и циклических углеводородов, смоляных кислот

20 и других органических веществ.

Сырая сосновая смола марки В ГОСТ 11238-65 представляет собой густую мяслянистую жидкость темнокоричневого цвета плотностью при

25 1,05-1-08 г/см, вязкостью 0,210,24 Па/с. Она является продуктом сухой перегонки смолистой древесины в температурном режиме 200-380 С.

Реагент готовится следующим обра30зом.

На 750 см воды добавляется 150200 г ССБ, перемешивается в течение 5-10 мин, затем вводится 100-150 г сульфата алюминия или сульфата железа, а через 15-20 мин 80-130 г смолы лесохимической и 10-20 г щелочи. Объем доводится водой до 1 л и перемешивается 15 мин.

Для сокращения времени приготовления реагента рекомендуется подогрев реакционной смеси до 80-90 С.

Порядок ввода составляющих компонентов на эффективность реагента не влияет.

Новый реагент для обработки буровых растворов исследован в лабораторных условиях на пресном и минерализованном растворах. После замера ис ходных показателей раствор делят на серию равных частей. Одну часть растворов обрабатывают ФХЛС, другую предложенным реагентом, обработанные растворы перемешиваются в течение 1 чна мешалке при скорости 600 об/мин.

По сравнению показателей бурового раствора судят о качестве нового реагента. Смазываквдйе свойства оцениваются по показателю коэффициента сдвига фильтрационной корки - КСК. Полученные данные приведены в таблице .

8%-ный бентонитный раствор

25+15% реагента, содержащего 17,5% ССБ, 12,5% сульфата алюминия + 1,5% гидроксида аммония +10,5% смолы лесохимической и вод

25+15% реагента, содержащего 17,5% ССБ, 12,5% сульфата цинка, 1,5% гидроксида натрия + 10,5% смолы лесохимической и воду

25+15% реагента, содержащего 17,5% ССБ, 12,5% сульфата меди и 1,5% гидроксида натрия + 10,5% смолы лесохимической и , воду

25+15% реагента, содержащего 17,5% ССБ, 12,5% сульфата алюминия + 1,5% гидроксида натрия +13% смолы лесохимической и воду

25+15% ФХЛС

Как видно из приведенных данных, реагент, содержащий в своем составе 15-20% ССБ, 10-15% сульфата аммония, 1-2% гидроокиси натрия, 8-13% лесохимических смол и воду, эффективно снижает водоотдачу,и смазочные свойства раствора в условиях поливалентной агрессии без ухудшения структурно-механических свойств раствора.

36/67

21 0,65

17

40/78

0,15

19

41/77

0,16

21

47/85

0,17

28/55

6 0,10 44/82 29 0,52

При этом установлено, что количество сев менее 15% не обеспечивает стабилизирующей способности реагента,

W а более 20% не улучшает качества

бурового раствора. Уменьшение содержания сульфата алюминия ниже 10% снижает эффективность реагента., а увеличение их количества свыше 15% при-,

65 водит к значительному повышению вяз5 99078 кости реагента и соответственно раствора. При введении менее 1% щелочи не создается необходимая среда реакционной смеси и соответственно не достигается эффективность реагента, а количество щелочи свьаце 2% при-5 водит к образованию водонерастворимых соединений и соответственно к потере стабилизирующей способности реагента. При добавке смолы лесохимнческой в количестве менее 8% неЮ достигается снижение вязкости, пошлшение солестойкости и смаэывакщей способности реагента. Увеличение со-держания смолш свьвие 13% не дает существенного изменения качества pea-15 .гента. Внедрение предложенного реагента в производство позволит расширить область применения лигносульфатов, в частности, для минерализованных растворов, что позволяет заменитьЛ1 пищевой крахмал. Кроме того, применение предложенного реагента исключает использование токсичного хромпика и необходимость введения в буровой раствор25 смазочных добавок. 9- 6 Формула иэоОретения Реагент для обработки глинистых буровых растворов, содержащий сульфит-спиртовую барду, сульфат поливалентного металла и воду, о т л ичающийся тем, что, с целью понижения водоотдачи и улучшения. смазываю1№Х свойств раствора в минерализованной среде, он дополнительно содержит щелочь и лесохимические смолы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Сульфит-спиртовая барда 15-20 Сульфаты поливалентных металлов 10-15 Щелочь 1-2 Лесохимические смолы 8-13 вода . Остальное Источники информации. ринятые вр внимание при экспертизе 1. Паус К.Ф. Буровые растворы, ., Недра, 1973, с. 97-102. 2. Там же, с. 99-101 (прототип).