Буровой раствор

Союз СоветскихСо 1 иалистичесиихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк двтоском свидведьствт пц 883136(5)М. Кл,С 09 К 7/02 Ркуаарстюый коитат СССР по аелаи зебретей и открытий(53) УДК 622 243 ,444 (088. 8) Дата опубликования описания 25.11,81 С.А, Кеворков, З.С, Ковалева, В.К. Коновалов,Г.В. Беликов, А.И. Анцибаров и Н.Л. Мариампольский(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-.исследовательский институт по креплениюскважин и буровым растворам Министерства нефтянойпромышленности СССР(54),БУРОВОЙ РАСТВОР Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин, а именно к промывке скважин ингибированными буровыми растворами.Известно использование в бурениискважин при температурах свыше 100120 С буровых растворов, содержащихоглину, едкий натр, лигносульфонты,ингибирующие добавки (хлорид илисульфат кальция) .11 1,Их применение рассчитано на уменьшение диспергирования выбуренногошлама и снижение набухаемости глинистых пород, слагающих стенки скважин. Недостатком этих растворов является наличие, агрессивных анионов 50 и С 1 . Слабая чувствительность растворов к обработке их реагентами для регулирования свойств создает трудности при эксплуатации и обуславливает высокую стоимость обработки. Наиболее близким по составуингредиентов к предлагаемому раствору является известковый буровой раствор, работающий при температурах до100-120 С и содержащий глину, едкийнатр, известь и лигносульфонаты 121.В этом растворе ион кальция ока,зывает наиболее мягкое коагулирующеевоздействие, Раствор достаточно чувствителен к обработке химическимиреагентами, так как не содержит агрессивных ионов 50, и С 1Недостатками указанного раствораявляется ограниченность ингибирующего влияния в связи с незначительнойконцентрацией ионов кальция (100300 мг/л) и низкая термоустойчивость (100-120 С).Содержание ионов кальция в известковом растворе определяется растворимостЬю извести, которая сдерживается высокой щелочностью раствора(рН 11-12,5). В известном составе бурового раствора щелочь (едкий натр)обязательно должна вводиться в известковый раствор для обеспечения эффекта стабилизации структурнл-механических свойств лигносульфонатнымиреагентами.Область применения этих растворовсущественно органичена из-за их отвердевания при высоких температурах,что обусловлено высокой щелочностьюрастворов.Цель изобретения - усиление ингибирующей способности раствора и повышение его термоустойчивости,Указанная цель достигается тем,что в качестве стабилизатора структурно-механических свойств буровойраствор содержит модифицированныйтрибутилфосфатом лигносульфонат приследующем соотношении ингредиентов,вес.7: Глина1 звестьИодиЬицированныйлтрибутилфосфатом лигносульфонат 3 - 5Вода ОстальноеВ раствор может быть добавлен утяжелитель (в частности барит) для обеспечения требуемой плотности. Допускается ввод в раствор реагентов, регулирующих водоотдачу (например КМЦж).Для указанного модифицированного лигносульфанатного реагента. характерно ослабление водородных связей гидратированных поверхностей частиц на границе раздела фаз, что вызвано наличием в реагенте трибутилфосфата, Это позволяет поддерживать рН буровых растворов, обработанных лигносульфонатами, модифицированными трибутилфосфатом, в пределах 7,5-9. Известно, что растворимость извести зависит от рП раствора. Так, если при рН 12 содержание растворимого кальция составляет 200-300 мг/л, то при рН 8 оно равпо 200 мг/и. Следовательно, при снижении щелоч- ности бурового раствора растет его ингибирующее действие.Уменьше 1 л 1 ле рН известкового бурового раствора позволяет увеличить его термостойкость до 14 Ф С.С целью поддержания рН бурового раствора в пределах 7,5-9 исключается ввод каустической соли, а модифицированный трибутилфосфатом лигносульфонатный реагеыт следует добав 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 лять без предварительной нейтрализации его щелочью.При проведении лабораторных испытаний в качестве модифицированного трибутилфосфатом лигносульфонатного реагента применялся реагент ССБТ, ССБТ готовился путем ввода трибутилФосфата в 207.-ный водный раствор ССБ, последующего тридцатиминутного перемешивания и суточного отстоя. Трибутилфосфат вводился из расчета 17 от массы сухого ССБ. Затем предварительно диспергированный в воде глино- порошок обрабатывался смесью жидко го ССБТ с известковым молоком в таком количестве, чтобы соблюдалось указанное выше соотношение ингредиентов, и тщательно перемешивался.оПрогрев раствора при 140 С в те-. чение 6 ч практически не вызывает ухудшения параметров.Известный раствор после аналогичного прогрева густеет до нетекучего состояния, Этот же раствор нетекуч и ь обычных условиях при повышении содержания глины до 117. Настоящий известковый буровой раствор при таком содержании глины имеет вполне приемиимые, исходя из технологических требований, параметры. Увеличение количества извести в известковом буровом растворе свыше 0,5 Е приводит к увеличению его рН, и, соотственно, снижению термостойкости раствора и содержания ионов кальция. Снижение количества извести в известковом буровом растворе ниже 0,27. приводит к уменьшению содержания ионов кальция в растворе, а значит и его ингибирующей способности.Известковый буровой раствор с низкими значениями рН был испытан на скважине Р 4 Смоленская Краснодарской ГПК объединения Краснодарнефтегаз. Известковый раствор состава, вес,Е: глина 10, БКИ О, БМЦ 0,4) барит 7, вода - остальное, с параметрами 1 =1,37 г/см , Т=36 с,В=8,2 см, СНС,1/р 72/162 кг/см рН 10,4; Са 120 мг/л был обработан модифицированным трибутилфосфатом лигносульфонатным реагентом - окзил-Т. Окзил-Т готовился добавлением в товарный оксил трибутилфосфата из расчета 1,3 кг на 1 т окзила, тщательным перемешиванием и отстаиванием в течение суток.883136 5Обработка окзилом-Т с рН 4-5 привела к снижению щелочности извест-. кового бурового раствора, а вследствие этого к повышению растворимости извести, вводимой в количестве 0,3 вес.Х. Был получен известковый буровой раствор с параметрами ,9=1,49 г/см, Т=28 с, В=5 см, СНС 10 3,9 мг/см, рН 7,9; С 640 мг/л.испергирование выбуренной породы 10 и вызываемое тем самым увеличение содержания глинистой Фазы с настоящем известковом буровом растворе при бурении мощных отложений высококоллоидальных майкопских глин не наблю далось. Промышленные испытания известкового бурового раствора с низкими значениями рН показали его высокую эффективность, Экономический эффект от внедрения составил 18 тыс,руб. 20Таким образом, лабораторные и промышленные испытания настоящего бурового раствора с низкими значениями рН показали его высокую ингибирующую способность и термостойкость Высокую35 эффективность при бурении неустойчивых глинистых отложений. 6 Формула изобретенияБуровой раствор, содержащий глину,известь и реагент-стабилизатор, структурно-механических свойств, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюусиления ингибирующей способностираствора и повышения его термоустойчивости, в качестве реагента-стабилизатора структурно-механическихсвойств раствор содержит модифицированный трибутилфосфатом лигносульфонат, причем соотношение ингредиентовследующее, вес.Х 1Глина 7-1Известь 0,3-0,5Модифицированныйтрибутилфосфатомлигносульфонат 3-5Зода ОстальноеИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Роджерс В.Ф. Состав и свойствапромывочных жидкостей при бурениискважин, М., "Недра", 1967, с. 409421, 434-454.2. Там же, с. 422 (прототип).Составитель В. ЯгодинРедактор И. Николайчук ТехредА. Йабинец Кор ектор Г. ОгарЗаказ 10578 . Тираж 687 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 д Москва ЖРаушская наб.д д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4