SU969708A1 - Буровой раствор - Google Patents

Description

() БУРОВОЙ РАСТВОР

1

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, в частности к буровым растворам, примен емым дл  проходки нефт ных, газовых и других скважин в сложных геологических отложени х.

Известны буровые растворы дл  проводки скважин, содержащие реагентстабилизатор , полиакриламид и смазочные добавки 1 .

Недостатками указанных растворов  вл ютс  интенсивное обогащение выбуренной породой и низкие ингибирующие свойства. Ввод хлористого кали  предотвращает обогащение выбуренной породой , повышает период устойчивости стенок скважины, однако приводит к потере стабильности раствора и выпадению в осадок твердой составл ющей что уменьшает равновесие скважинапласт и водонефтегазопро вленйе. .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  буровой раствор, содержащий реагент-стабилизатор, полиакриламид , хлористый калий и воду 2,

Недостатками известного раствора  вл ютс  обогащение выбуренной.пбродой и низкие ингибирующие свойства . Ввод хлористого кали  предотвращает обогащение выбуреннойпородой , повышает период устойчивости стенок скважины, однако приводит к седиментации мела, что нарушает равновесие системы скважина-пласт. Недостатком раствора также  вл етс  высока  водоотдача, вызванна  отсутствием в нем коллоидной составл ющей , способной образовывать тонкую и плотную корку на стенках скважин .

Цель изобретени  - повышение ингибирующих свойств раствора, стабильности и снижение водоотдачи.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что буровой раствор дополнительно содержит смесь карбоната кальци  и сернокислого железа при

ледующем соотношении компонентов, асД:

Хлористый калий Полиакриламид 0,02-0,2 Лигносульфонат-5

ный реагент-стабилизатор , например конденсированна  сульфит-спиртова 

барда или феррохром-ю

Лигносульфонат, или окзил3 0-,0

Карбоксиметилцеллюлоза0 ,2-0,5

Смесь карбоната15

кальци  и сернокислого железа ВодаОстальное

Буровой раствор, содержит смесь арбоната кальци  и сернокислого же- го еза в соотношении 1:1-1:2,3.

В качестве реагента-стабилизатора раствор содержит карбоксиметилцеллюлозу в количестве 0,2-0,5% с конденсированной сульфит-спирто- 25 вой бардой или с феррохр 01члигносульфонатрм , или с окзилом.

Дл  повышени  эффективности реагентов-стабилизаторов раствор обрабатывают щелочью (NaOH, КОН) в ко- jo 1 7,Э&% + 0,02% полиакриламида+5% 1,18 k КССБч-20% мела 2.77,8% Н20+0,2% полиакриламида+2% КССБ+20% мела 3.№ 1+3% КС1 4.№ 2+10% КС1 5.70% ,1% полиакриламиДа+ %КССБ+ +0, КМЦ+5% 1,20 18 КС 1+20% мела 6. 73% HiO+0,n полиакриламида КССБ+ % КМЦ+5%

личестве 0,1-0,3 от объема раствора .

Дл  улучшени  смазочных свойств раствора используют нефть, нефтепродукты , графит и различные ПАВ.

Испытание нового раствора провод т следующим образом.

На 500 см воды при перемешивании добавл ют 10-400 г смеси карбоната кальци  (мела) и сернокислого железа , 30-100 г хлористого кали , д,22 г полиакриламида, г лигносульфонатного стабилизатора водоотдачи , например КССБ, 2-5 г КМЦ. Объе до 1 л Довод т дистиллированной водой . Перемешивание осуществл ют 2 ч, после чего замер ют показатели растворов . Ингибирующие свойства оценивают по коэффициенту устойчивости, характеризующему степень разупрочнени  образца аргиллита в растворе. Устойчивость образца аргиллита в прототипе принимаетс  за единицу. Фл кулирующие свойства оценивают по устойчивости бентонитового глинопорошка в растворах, т.е. по стабильности раствора до и после добавки 5 бентонитового глинопорошка.

Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице. 8 о/о i о/о

KCL+20% смеси содержащей 50 мела и 50 сернокислого железа1,21 32

.73% Н,0+0,П поли .акриламида

кссБ+0, кт+2%

КС 1+20% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа1,19 35

.72,5% H,jO+0,1% полиакриламида+ % КССБ+ +,0% КМЦ+3% КС1+20% смеси, содержащей

50% сернокислого

железа1,20 3

.65,5% Н20+0,1% полиакриламида КССБ +0,% КМЦ+10% КС 1+20% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа 1,2 32

0.60,5% ,1% полиакриламида КССБ 4 +0,% КМЦ+15% КС1 + +20% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа 1,27 30

1.7,59% H,,01% полиакриламида+4% КССБ-1+0 ,t КМЦ+5% КС 1+20% смеси, содержащей

50% мела и 50% сернокислого железа 1,21 29

2.7,58% ,02% полиакриламида+Ц% КССБ4 +0, КМЦ+5% КС 1+20% смеси, содержащей 50% мела+50% сернокислого железа 1,21 30

3.70,4% Н,0+0,2% полиакриламида+ % КССБ+ +0, (МЦ+5% КС 1+20%

Продолжение таблицы

О/О

1,93

6 о/о

1,06

6 о/о

1.29

6 о/о

3,

15 о/о

3,50

6 о/о

1,72

1,86

6 о/о

смеси , содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа 1,21 33

70,3 Н20+0,3 полиакриламида +k% КССБ+ +0, KMU+5 КС 1+20 смеси, содержащей 50% мела и 50 серно1 ,20 38 6 О/О кислого железа

70,9% ,1% поли5 . акриламида+4% КССБ+. +5% КС1+20% смеси, содержащей 50 мела и 50% сернокислого железа1 ,20 21

,% Н,зО+0,1% поли6 . акриламида+0,5% КНЦ+ +5% KCL+20% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа1 ,21 29

73,5% ,1% полиак7 . риламида+2% КССБ+0,5% КМЦ+5% KCL+20% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа .1,21 27

8.

69,7% H,,1% полиакриламида+50% КССБ+0,2% KMU+5% KCL-f20% , Содержащей 50%|Мела сернокислогЪ железа 1,20 39

70,8% Н20+0,1% ПОЛИ-9 . акриламида+4% КССБ+0,1% КМЦ+5% КС 1+20% смеси,содержащей 50% мела+50% сернокислого железа 1,20 32

70,4% Н,0+0,1% поли0 . акриламида 0,5% KMUt +4%кССБ+5% КС 1+20% 9меси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа 1,20 32

6 О/О

2,23

2,30

1,04

28 О/О

16 О/О

1,15

14 О/О

1,23

11 О/О

1.52

19 О/О

1,19

О/О

1,72

21.70,3 Hjjp-fO.nполиакриламида+0 ,6% КМЦ КССБ+5% КС1+20% смеси, содержащей 50% мела и 50 сернокислого железа

22.70,3 ,П полиакриламида+ % KCCBi Q ,k% КМЦ KCl+0,5 смеси, содержащей 501 мела и 50 сернокислого железа

23.60,3% ,1% полиакриламида+ % КССБ++0 ,6% КМЦ+5% .С1+ЦО% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа

2Д. АО,5% ,1% полиакриламида+ % КССБ +0 ,% КМЦ-5% KCU50% смеси, содержащей 50% мела и 50% сернокислого железа

25. 70,5% Н20+0,1% полиакриламида+ % КССБ +0,% КМЦ+5% KCL+20% смеси,содержащей 20% мела и 80% сернокислого железа

26.70,5% H20+OJ% полиакриламида- : % КССБ- Q ,k% КМЦ+5% КС 1+20% смеси, содержащей 30% мела и 70% сернокислого железа

27.70,5% HjO+0,11& полиакриламида+Ц% KCCBf +0,4% КМЦ+5% КС 1+20% смеси, содержащей 80% мела+20% сернокислого железа

1,20 35 6 О/О

1,73

1,03 18 21 О/О

1,03

0,02

1,30 А2 3 О/О

2,52

1,36 3 О/О

2,55

}.2k

1,Й

1,08 20 37 О/О

1,21 73 8 О/О

1,9

1,07 20 7 О/О

1,37

1,73

11

70,5% Н,0+0,1 полиакриламида+4 KCCB-f+Q , 1(МЦ+5 KClf +20 смеси, содержащей 70% мела и 30% сернокислого

1,20 29 6 О/О железа

№ 1+5% бентонитового глинопорош . 969705

.: 12 . /

Продолжение таблицы

1,8i

Как видно из таблицы, оптимальным  вл етс  состав раствора KCL, 0,02-0,2 полиакриламида, лигносульфонатного стабилизатора водоотдачи, 0,2-0,5% КМЦ, -kO% смеси , содержащей 30-70% карбоната кальци  (мела и 30-70% сернокислого железа.

Уменьшение количества хлористого кали  ниже 3% приводит к обогащению раствора бентонитом и снижению ингибирующих свойств раствора, повышение количества хлористого кали  выше 10% не улучшает качества раствора .

Добавки полиакриламида мене 0,02 и выше 0,2% стабилизируют бентонит в растворе.

Уменьшение количеств КССБ менее 3 и КМЦ менее 0,2% приводит к увеличению водоотдачи растворов, увели-.

Продолжение таблицы

чение количеств КССБ свышеf,КМЦ выше 0,5% нецелесообразно, поскольку они перестают оказывать существенное вли ние на водоотдачу раствора.

В результате уменьшени  количеств смеси карбоната кальци  и сернокислого железа ниже 1% не улучшаетс  стабильность системы и не образуетс  плотна  тонка  корка, о чем свидетельствует повышение водоотдачи раствора; содержание белее А0% смеси не улучшает качество раствора.

Изменение соотношени  мела и сернокислого железа в смеси приводит к ухудшению качества раствора.

Claims (2)

1. В исследовани х примен ют полиакриламид различной степени гидролиза и разного молекул рного веса, а также двухвалентное (FeS04-7 ) и трехвалентное (Рег(504)з) железо. 15 Внедрение предлагаемого раствора позволит бурить скважины на сбалан сированном давлении, что повысит н 5% механическую скорость бурени  и уменьшит на 300 ч затраты времени на проработку ствола скважины. Формула изобретени  1. Буровой раствор, содержащий реагент-стабилизатор, полиакрилами хлористый калий и воду, отличающийс  тем, что, с целью повышени  ингибирующих свойств рас вора,стабильности и сйижени  водоотдачи ,он дополнительно содержит с карбоната кальци  и сернокислого ж леза при следую1чем соотношении ком . нентов, мас.%: Хлористый калий 3,0-10,0 Полиакрил.амид 0,02-0,2 Лигносульфонауный р агент-стЬ илизатоД , ;например, конденсированна  сульфит-спиртова  барда или феррохромлигно8 сульфонат, или ок3 ,0-i,0 зил Карбоксиметил0 ,2-0,5 целлюлоза Смесь карбоната кальци  и сернокислого железа 1,,0 ВодаОстальное 2.Раствор поп.1,отличающ и и с   тем, что бн содержит смесь карбоната кальци  и сернокислого, железа в отношении 1:1-1:2,3. 3.Раствор по п,1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что он в качестве реагента-стабилизатора содержит карбоксиметилцеллюлозу в количестве 0,2-0,5 с конденсированной ульфит-спиртовой бардой или с ферохромлигносульфонатом , или с окзиом . Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Паус К. Ф. Буровые растворы. ., Недра, 1973, с.85.
2. 2.Дарли Х.С.Х. Преимущества поимерных буровых растворов. - Инженер ефт ник, 1976, № 11, с. (проотип ) .