Порошкообразный реагент для обработки буровых растворов

(19 5 9 К 70 ИС У СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТ О Сд низко (ПАК) этому жит вод лекулярная мол.массой зобретениюглину и гоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут по креплению скважин и буровымрастворам(56) Авторское свидетельство СССРМ 956540, кл. С 09 К 7/02, 1982.Заявка ЕПВ М 0138594,кл. С 09 К 7/02, опублик. 1985.(54) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Изобретение относится к бурению скважин, а именно - к порошкообразным сыпучим реагентам для химической обработкибуровых растворов, используемых при бурении нефтяных и газовых скважин в высококоллоидных глинах,Известен реагент для обработки буровых растворов, представляющии собой водный раствор полиакрилнитрила,гидролизованного гуматом калия или на-трия, Недостатки реагента - товарная форма реагента - водный раствор и высокиеструктурно-реологические свойства бурового раствора при повышенном содержанииколлоидной фазы 6 - Зо/ вследствие загущения высокомолекулярным акрилатом-гипаном (1),Известен реагент - мополиакриловая кислота с2500 - 5000 (21. Согласно ибуровой раствор содер у 2(57) Порошкообразный реагент для отработки буровых растворов, для бурения нефтяных и газовых скважин, улучшающий структурно-реологические свойства буровых растворов. Реагент получают следующим образом: к 100 мас.ч. просушенного углещелочнго реагента добавляют 8,7 - 33 мас.о полиакриловой кислоты с мол. массой от 3 10 до 15 10 у.е. Смесь тщательно перемешивают. После окончания экзотермической реакции получают сыпучий мелкогранулированный непылящий порошок, Для предупреждения слеживания полученный реагент подсушивают при 60 - 70 С в течение 1 5 ч. мополимер АК-ПАК 0,5 - 12 ррв, (0,5-8 г/350 мл) ПАК является добавкой для регулирования (снижения) структурно-реологических свойств бурового раствора и дефлокуляции частиц глины буровых растворов. Существенным недостатком реагента является его жидкая товарная форма (250-ный водный раствор), Отсутствует технология" получен йя порошкообраз ного реагей 1 а - ПАК в связи с высокой гигроскопичностью сухого реагента, недостатком реагента является незначительное снижение структурно-реологических свойств (статического и динамического напряжения сдвига).Цель изобретения - улучшение структурно-реологических свойств бурового раствора за счет снижения статического и динамического напряжений сдвига,Поставленная цель достигается тем, что порошкообразный реагент для обработкиглинистых буровых растворов, включающий углещелочной или гуматнокалиевой реагент и полимер акрилового ряда, с целью улучшения стуктурно-реологических параметров за счет снижения статического и динамического напряжения сдвига при одновременном сокращении расхода реагента при обработке буровых растворов на основе высококоллоидальных глин, в качестве полимера акрилового ряда содержит низкомолекулярную акриловую кислоту с м,м. от 3 10 до 15 10 у,е"."при следуЮщем соотношении ингредиентов, мас,ч,:- Углещелочной илигуматно-калиевый реагент 100Низкомолекулярнаяполиакриловая кислота с м.м. от 3 10до 15 10 у.е. 8,7 - 33 Углещелочной реагент выпускается по ТУ 39 - 01 - 247 - 76Гуматно-калиевый реагент (ГКР) выпускается по ТУ 39-932 - 84Низкомолекулярная полиакриловая кислота ОЛДА) выпускается по ТУ 6 - 02 - 26 - 88. Улучшение структурно-реологических свойств бурового раствора, содержащего данный порошкообразный реагент, объясняется гелеобразование глино- содержащих буровых растворов за счет адсорбции комплекса на пластинах глины, нейтрализации положительного заряда глин, создания общего отрицательного заряда. Таким образом, достигается отталкивание глинистых пластин и препятствиеих сближению. Вместе с тем низкомолекулярный полимергуматный комплекс подвергается значительно меньшей деструкции в условиях температурной агрессии, а это способствует сохранению хороших структурно-реологических свойств после термостатирования, Кроме того, совместное использование низкомолекулярной ПАК с УЩР или гуматно-калиевым реагентом дает снижение статического и динамического напряжений сдвига и фильтрации,Получение порошкообразного комбинированного акрилового понизителя структурно-реологических свойств имеет большое значение, потому что получить полиакриловую кислоту в сухом виде невозможно в связи с ее высокой гигроскопичностью.Порошкообразный реагент удобен в перевозке и применении, дает возможность использовать его при низких температурах.Предлагаемый реагент приготовляют следующим образом. К 100 мас.ч, просушенного углещелочного реагента ГКР) добавляют 8,7 - 33 мас.ч,полиакриловой кислоты, Смесь тщательноперетирают в ступке, После окончания экзо 5 термической реакции получается сыпучиймелкогранули рованный непылящий порошок, который в целях предупреждения слеживания подсушивают при 60 - 70 С втечение 1,5 ч. Порошок полностью раство 10 рим в воде,Об эффективности реагента судят поснижению статического напряжениясдвига СНС), динамического напряжения сдвига (то), фильтрации (Ф) модельно 15 го бурового раствора при комнатнойтемпературе и после термостатированияпри 66 и 177 С.Исследования с целью оценкисвойств понизителя вязкости проводили20 по методике Американского нефтяногоинститута:а) К 350 см бентонитовой суспензииздобавляли 1,75 г соли (МаС) и перемешивали 3 мин на миксере.25 б) Добавляли 5 г исследуемого дефлокулянта. В течение 1 мин перемешивали пробу,в) Доводили рН бурового раствора до9,50,1 добавкой ИаОН в течение 20 мин30 при перемешивании,После перемешивания проверяли рН.г) Если рН соответствовал 9,5 + 0,1, перемешивали 1 мин и измеряли реологические параметры, используя приборы СНС 35 и ВСН,д) Выдерживали раствор в автоклавепри 66 С в течение 16 ч.е) После термостатирования доводилирН до 9,5 " 0,1 и замеряли рН, СНС 1 м, СНС40 10 м,пл,то, Ф.ж) Аналогично п.д, выдерживали раствор при 177 С.з) После термостатирования доводилирН до 9,5 + 0,1 и вновь измеряли реологиче 45 ские свойства и водоотдачу.Исследовали опытные образцы порошкообразного реагента на глинистой суспензии 8 - 9-ной кон центра ции, Примеры 1, 8(и рототи и).П р и м е р 2. К 100 г углещелочногореагента (или гуматно-калиевого) добавляли 13,6 г полиакриловой кислоты с перемешиванием и перетиранием смеси в ступке,Во время перемешивания и перетирания55 шла экзотермическая реакция, Послеокончания экзотермической реакции продукт подсушивали, Полученный продуктпредставляет собой непылящий порошокчерного цвета.Составитель Л.БестужеваТехред М,Моргентгл Корректор Н.Бучок Редактор Б.Федотов Заказ 3521 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 П р и м е р ы 3 - 9, 10, Реэгент для обработки бурового раствора готовили по примеру 2,Содержание низкомолекулярной полиакриловой кислоты в порошкообразном реагенте должно быть в пределах 8,7 - 33 мас,ч, на 100 мас.ч, гуматного реагента,При содержании полиакриловой кислоты более 33 смесь получалась нетехнологичной - частички смеси слипались, слеживались. При содержании низкомолекулярной ПАК менее 87 мас,ч, ухудшились реологические параметры (статическое и динамическое напряжения сдвига),С увеличением содержания глины эффективность прототипа падала,Применение порошкообразного реагента для обработки буровых растворов позволяет в 3 - 4 раза снизитыЪ.Статическое напряжение сдвига понижается до О/0-0/9. Формула изобретения Порошкообразный реагент для обработки буровых растворов, включающий углещелочной или гуматнокалиевый реагент и 5 полимер акрилового ряда, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения его структурно-реологических параметров за счет снижения статического и динамического напряжения сдвига при одновременном со кращении расхода реагента при обработкебуровых растворов на основе высококоллоидальных глин, он в качестве полимера акрилового ряда содержит низкомолекулярную акриловую кислоту с мол.м. от Зх 10 до 15 15 х 10 у.е. при следующем соотношении ингредиентов мас чуглещелочной или гуматнокалиевый реагент - 100;низкомолекулярная20 полиакриловая кислота с м.м, от Зх 10до 15 х 10 у.е, - 8,7 - 33,0,