Буровой раствор — SU 1384595 (original) (raw)
ОПИС ИЗОБРЕТЕН И Эпы. 0 01-0,50 0,01-0,03 омплексонр ганосилионат щелочого металла О,-0,6стально ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ щоескому СЦИД(46) 30.03.88 Бюп, Ну 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению сква жин и буровым растворам . (72) А.И.Булатов, Л.П.Вахрушев, С.А.Гарьян, Б .Ф,Кгоренко, П.В,Каси" рум, В.М.Лимановский, М,В.Рудомино, В.И,Рябченко,Э.В,Серебренникова, и В,М,Шенбергер(54) (57) БУРОВОЙ РАСТВО глину, воду, понизител и фосфоновый комплексо ю щ и й с я тем, что, щения структурно-механи рационных показателей вора в условиях полнмн рессии он дополнитель ганосиликонат щелочного следующем соотношении мас,Х:Глина 4 Понизитель водоотдачиФосфоновый р, содержащий ь водоотдачи н, отлича с целью улучческих и филь бурового растнеральной аг" ио содержит орметалла при компонентов, 138459540 45 Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам для промыв.ки скважин,5Известен буровой раствор, содержащий глину, воду, понизитель водоотдачи, кремнийорганическую добавку,в качестве которой применяют мононатриевую соль этил- и метилсилантриола. 10Недостатком этого раствора являет"ся низкая солестойкость и потеря работоспособности при одновременномприсутствии водорастворимых солейщелочных и щелочноэемельных металлов, 15Известен также буровой раствор,содержащий глину, воду, понизительвоДоотдачи и фосфоновый комплексон,в качестве которого испольузют нит рилотриметиленфосфоновую кислоту 20(НТФ).или 1-оксиэтилиденфосфоновуюкислоту (ОЭДФ).Основным недостатком его являетсяухудшение структурно-механических ифильтрационных показателей под воздействием полиминеральной солевойагрессии,Цель изобретения - улучшение структурко-механических и фильтрационных.показателей бурового раствора в ус" ЗОловиях полиминеральной агрессии,Поставленная цель достигаетсятем, что буровой раствор, содержащийжину, воду, понизитель водоотдачии фосфоновый комплексон, дополнительио содержит органосиликонат щелочного металла при следующем соотношениикомпонентов, мас.%:Глина 4-25Ионизитель водоотдачи 0,01-0,50Фосфоновый комплексон 0,01-0,03Органосиликонатщелочного металла 0,1-0,6Вода ОстальноеВ качестве понизителя водоотдачив растворе используют ККЦ или акриловые полимеры.Известно использование органосиликонатов натрия в. глинистых буровыхрастворах в качестве стабилизаторав условиях высоких температур и ингибитора неустойчивых глинистых пород, Однако при добавке хлоридовнатрия, кальция или магния при концентрации хлоридов кальция более 12% и хлоридов натрия более 5-10% буровой раствор теряет свою работоспособность в результате высаливаниякремнийорганического реагента.Известно, что фосфоновые комплексоны высоко эффективны в качестве регуляторов структурно-механическихсвойств лишь в пресных глинистыхрастворах. Обработанные ими буровыерастворы в усповиях полиминеральнойагрессии ухудшают свои структурномеханические и фильтрационные показатели,Предлагаемый буровой раствор позволяет устранить указанные недостат"ки известных технических решений иможет быть использован при массовомбурении нефтяных и газовых скважин,в том числе, при раэбуривании легкодиспергируемых глинистых отложений,солевых пропластков или при поступлении пластовых вод, содержащих одновременно соли щелочных и щелочноземельных металлов. Это преимущество обусловлено одновременным присутствием в составе предлагаемого бурового раствора фосфорорганического икремнийорганического компонентов,способных к активному физико-химичес-.кому взаимодействию с катионнымицентрами глинистых частиц и катионами Жа , Са , Мд+, присутствующими в растворе, Образование устой- .чивого глинополимерного комплекса содновременным участием НТФ (илиОЭДФ) и органосиликоната обуславливает солестойкость и способствует стабилизации структурно-механических ифильтрационных свойств бурового раствора.В качестве фосфонового комплексона используют нитрилотриметиленфосфоновую кислоту, товарный продукт НТФ,оксиэтилидендифосфоновую кислотуОЭДФ,В качестве органосиликонатовщелочных металлов используют соединения общей формулыв в80 МО 3 О ЯОръ р 51 0 1 втоварные продукты петросил петро" силМ, петросил.Дпя приготовленная бурового раствора можно использовать любые глино- материалы, например бентопорошки, комовые глины, глину, нарабатываемую1384595 Состав раствора,2 носилнко- аелочного снс па в фосдоноый компексон Пониэнтель во- доотдачи н алла 5( э,67 8вест-иый) 213 нт з 4,7/11,8 4,8711,0 4, 19,9 57 4,3 КМБ О,ОО 5 И рнно при бурении скважины, в количестве 4-25 мас,% в зависимости от требуемых технологических параметров бурового раствора.П р и м е р 1, Иэ 93,27 г (93,27%) воды и 6 г (6%) бентопорошка (в рас.чете на сухой продукт) при перемешивании в течение 1 ч готовят 6%-ную глинистую суспензию, Добавляют 0,3 г 1 О КМЦ (0,3%), перемешивают 30 мин. Затем вводят 0,03 г (0,03%) НТФ и 0,4 г (0,4%) петросили перемешивают 1 ч.Технологические параметры раство ров (условная вязкость - Т, с; ста.тическое напряжение сдвига - СНС, Па; водоотдача - В, см за 30 мин)зизмеряют на стандартных приборах по известным методикам: Т 32 с; СНС 20 23/4,1 Па; В 3,5 смП р.и м е р 2, Буровой раствор состава,%: вода 74,09, глина иэ. глинистого шлама 25; КМЦ 0,5, НТФ 0,01, петросилМ 0,4, приготовленный 25 по методике примера 1, прогревают в автоклаве в течение 8 ч при 120 С. Заыеряют параметры: Т 35 с; СНС 2,8/5,0 Па; В -4,9 смП р и м е р 3. В буровой раствор, 30 приготовленный по методике примера 1, вводят порциями при перемешивании в течение 1 ч 12 г хлорида натрия и 3 г хлорида кальция. Выдерживают в течение 24 ч, перемешивают и замеряют параметры: Т 35 с; СНС 4,7/6,0 Па; В 6,5 смП р и м е р 4. Буровой раствор, приготовленный по примеру 3, подвергают термообработке при 80 С в тече ние 8 ч. Замеряют параметры: Т 42 с; СНС 6,2/9,7 Па; В 7,2 смДля выявления оптимального соотношения компонентов и преимуществ по сравнению с известным буровым раствором приготовлены: буровой раствор по примеру 5 и образцы буровых растворов - примеры 6-14 по методике примера 1.В таблице приведены сравнительные данные для указанных буровых растворов, содержащих 12% На 01 и 3% СаС 1 е после термообработки при 120 С в течение 8 ч;Как видно, буровой раствор предлагаемого состава (примеры 3, 4 и 6 - 8) имеет лучшие структурно-механические и фильтрационные показатели по сравнению с известным (пример 5) в условиях полиминеральной агрессии. Содержание в растворе фосфоновых комплексонов менее 0,01% или органосиликонатов менее 0,1% не дают эффекта в улучшении технологических параметров (примеры 9 и 11), а содержание фосфоновых комплексонов более 0,03% и органосиликонатов более 0,6% является нецелесообразным, так как нет заметного улучшения технологических параметров (примеры 10 и 12), Примерами 13 и 14 показано, что раздельное использование фосфоновых комплексонов и органосиликонатов ще- лочных металлов в концентрации до 0;7% эффекта не дает. Таким образом улучшаются структурно-механические и фильтрационные показатели бурового раствора в условиях полиминеральной агрессии. т Параметры бурового растворапосле прогрева1384595 Продолжение таблицыМ став раствора,2 рахетр лослурового раствора огрева Пр ры,Па 8,сн энгаво свти елочного ъ вово левсон галла 05 НТФ7 НТФ Петросмл36 7 17,6 14 74,29 25 0,01 Аа,7 йетросил81 28,3 еэамерею КоРРектоР В,Бутяга Тираж 646 ПодНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушскаянаб д,4/5 но Заказ 1381/19 13035 оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород., ул .Проектная,4 74,25 25 О 3 ЮНЦ 0 91 0 8 0,3 1 ОЩ 0 Составитель А,Симецкедактор М.Недолуженко Техред А.Кравчук 4,0)8,713,9/27,6