Буровой раствор

Союз Советских Социапистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 883140 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. с присоединением заявки ЙВ(23) Приоритет -С 09 К 7/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(53) УДК 622.244, . 144,3(088.8) Дата опубликования описания 2 31181 Н.П, Левик, Н,А. Мариампольский, Р,Б. Мал З.С. Ковалева и Г.В, Черникова сьяВДЗСфЦц ) ПА тСч;.Г,;(54) БУРОВОЙ РАСТВОР 1-3 Изобретение относится к воднымбуровым растворам, применяемым длябурения нефтяных и газовых скважин,сложенных слабоустойчивыми легконабухающими и размокающими глинистымипородами, склонными к осыпям и обвалам.Известны водные ингибированныебуровые растворы, содержащие глину,пониэители водоотдачи, разжижителии ингибирующие добавки 1).Однако эти буровые растворы обладают серъезными недостаткаьт. Та 1 с,широко распространенные кальциевыерастворы - известковые, гипсовые,гипсоиэвестковые, хлоркальциевые идр, - характеризуются низкой (100135 С) термостойкостью. Трудностьрегулирования реологических и фильтрационных показателей хлоркалиевыхбуровых растворов также ограничиваетобласть их применения,Наиболее близок к предлагаемомубуровой раствор, состоящий из глинистой суспензии, высокощелочной(рН 1-ного раствора ) 12) натриевой соли алюминиевой кислоты (алюмината натрия) и сульфит-спиртовойбарды (ССБ). Алюминат натрия и ССБвзяты в количествах 0,3-1,2 и 5-15 от объема бурового растворасоответственно. Ингибирующий эффектдостигается за счет взаимодействия 5алюмината натрия с глинистыми породами (2) .Недостатком .указанного раствораявляется низкая термостойкость (до .100 оС)иэ-эа высокой щелочности(рН 12).11 Ель изобретения - повЫшение ингибирующей способности буровогораствора в условиях высоких (до200 С) забойных температур.Для достижения указанной целиингредиенты взяты в следующих соот ношениях, мас.:Глина 5-10МодифицированныйлигносульфонатАлюмокалиевые квас 20 0,3-0,5Акриловый полимер,например метас 0,3-0,5Гидроксид калия 0,1-0,3Вода Остальное 25 При этом в качестве модифицированного лигносульфоната растворсодержит окэил.В таблице представлены составы ипоказатели известного и предлагаемо- ЗО го буровых растворов.;охзду м о м а со о мЬо о1 1 1 м1 1 1 1 о 1 л111 Ц х х О в а о о о о м м11О В1 9631 ЖДХ 1о д 1 ОЕ он 1аэР 3С 1, 13 сч 1 11 Ю 111о1 Э311Р 1а 1одно1 Э 11 а1О1 А1 о1 Р 11Р21 О11 2 11 Н 11 Х 11 Эхо1о1 Х 1111 111 1 1 Э охдноэ хэ Рйа яРюаоон н д д хохдон аЙ х ц ао РООХЭ охнеоа а мо о о о о с с л 4 л 4 л л883140 Формула изобретения 1-3 Составитель Г. СапроноваРедактор И. Николайчук Техред А.Савка Корректор Н. Стец Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 10120/36 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно иэ таблицы, предлагаемый раствор после термостатированияпри температурах 20, 150 и 200 Симеет приемлемые значения технологи,ческих показателей, тогда как те жепоказатели известного раствора послетермостатирования уже при 150 Сприобретают чрезмерно высокие значения.Для сравнения степени ингибирования предлагаемого и известного буровых растворов определили набухаемостьсаригюхского бентонита в фильтратахуказанных растворов.Как видно иэ таблицы, предлагаемый раствор в отличие от известногоообладает термостойкостью до 200 Си .сохраняет высокие ингибирующиесвойства.При этом алюмокалиевые квасцыобеспечивают снижение щелочностисреды и одновременно являются поставщиком одно-и трехвалентных катионов,(К+, А ), обеспечивающих двойноеингибирование разбуриваемых пород.Ввод в систему гидроксида калияпозволяет одновременно получитьвозможность регулирования рН среды,до необходимых значений и иметьдополнительный источник катионов калия. Ингибирующий эффект достигается за счет блокирования катионамикалия гексагональной структуры трехслойного силиката глинистых минералов, и за счет образования хемосорбционного слоя гидроксида алюминия вокруг глинистых частиц. Гидроксид алюминия получается при реакции взаимодействия алюминиевой солис гидроксидом калия,Таким образом, выбранное сочетание химических реагентов позволяетполучить высокоингибированную систему, .термостойкую до 200 С, со значениями рН, близкими к нейтральным.Низкое содержание глинистой фазы,наличие модифицированного лигносульфоната, полиакрилатов и близкаяк нейтральной щелочность среды являются основными факторами, обеспечивающими высокую (до 200 С) термостойкость раствора.Применение предлагаемого буровогораствора позволит повысить устойчивость проходимых пород при бурении высоко температурных (до 200 С)скважин, уменьшить износ долот ибурового оборудования, снизитьопасность прихвата бурильного инструмента, уменьшить крутящий момент игидравлическое сопротивление,улучшить качество цементирования.При этом сокращаются сроки строительства скважин эа счет предотвра.щения осложнений, связанных с нарушением целостности проходимых породв высокотемпературных скважинах, иувеличивается механическая скоростьбурения за счет снижения процентног.содержания твердой фазы в единицеобъема бурового раствора.15 Экономического эффекта от внедре.ния предлагаемого бурового раствораориентировочно составит 60 тыс.руб.на скважину глубиной 6000 м призабойных температурах 150-200 С 2 (иэ расчета 10 руб, на 1 м проходки) 1. БУРОВОЙ раствОр, содержащийглину, алюмокалиевые квасцы, модифицированный лигносульфонат, гидроксилыкалия, акриловый полимер, напримерметас, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения ингибирующих свойств раствора при 20200 С, компоненты, содержатся в следующем соотношении, мас.Ъ:Глина 5-10Акриловый полимер,например метас 0,3-0,5МодифицированныйлигносульфонатАлюмокалиевыеквасцыО, 3-0,540 Гидроксид калия 0,1-0,3Вода Остальное2. Раствор по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качествемодифицированного лигносульфоната4,он сОдержит ОкзилеИсточники. информации,принятые во внимание при экспертизе1. Роджерс В.Ф. Состав и свойства промывочных жидкостей, М., фНед Ра, 1967, с. 419-452.2. Авторское свидетельство СССРР 328245 кл С 09 К 7/04, 1966.