Способ приготовления глинистого бурового раствора

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН С 0 К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСКОМ 1) 3351067/23.С.Ко" омедов вательсслед ию ск 33893, 977. льство 04, 19 СССР СУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЙ(71) Всесоюзный научноский институт по крепле и буровым растворам (53) 622.243.144.2(088. (56) 1. Патент СЫЮ й 40 кл. 252"8,5, опублик. 12, Авторское свидете Я 883140, кл. С 09 К 7 У тотип),.(54)(57) 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА путем введения в стабилизированный полимеромраствор алюмокалиевых квасцов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повыаения ингибирующих свойствраствора, перед введением в последний алюмокалиевых квасцов производят.его дополнительную обработку солями.одновалентных металлов,2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве со"лей одновалентных металлов используют хлорид калия или натрия в количе.стве 1-5 и 1-25 мас.Ф к объему раст-.вора соответственно,Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин и, в частности, к водным буровым растворам,которые могут быть использованы внеустойчивых глинистых разрезах.Известен способ приготовления вод"ного бурового раствора, состоящегоиз бентонитовой глины, гидроксидакальция, гуматов, гидроксида и хлорида калия, которые вводятся в раст"вор одновременно 1 1 1.Рднако этот буровой раствор характеризуется низкой термостойкостьюиз-за высокой щелочности, трудностью15регулирования структурно-механических показателей и недостаточной ингибирующей способностью.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ приготовления глинистого бурового раствора путем введения в стабилизированный .полимером раствор алюмокалиевых квасцов 1 21.Однако ингибирующее действие достигается за счет блокирования кати 25онами калия гексагонэльной структурытрехслойного силиката глинистых минералов и за счет образования хемосорбционного слоя гидроксида алюминия вокруг глинистых частиц. Гидроксид алю- оминия получается при реакции взаимодействия алюминиевой соли с гидроксидом калия,Недостатком этой промывочной жидкости является то, что при разбуривании высококоллоидальных и особенносильно увлажненных гидратированныхглинистых пород ингибирующая способность ее оказывается недостаточнойдля обеспечения устойчивости отвала 40скважины из-за малого содержанияионов АХ +; К+ и Ма в системе. Дополнительная обработка алюмокалиевыми квасцами с целью повышения содержания указанных катионов вызывает 45резкое ухудшение параметров буровогораствора, ведет к перерасходу гидроксида калия,; так как квасцы имеютсильно кислую реакцию,Целью изобретения является повышение ингибирующих свойств раствора,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу приготовленияглинистого бурового раствора путемвведения в стабилизированный йолимером,раствор алюмокалиевых квасцов перед введением в раствор алюмокалиевых квасцов производят дополнительнуюего обработку солями Ьдновалентныхметаллов.В качестве солей одновалентныхметаллов используют хлорид калия илинатрия в количестве 1-5 и 1-25 мас.Фк объему раствора соответственно.В качестве разжижителя в предложенном составе используют лигносульфонаты (окзил, ССБ, СДБ), а в качестве стабилизатора - полисахариды(КМЦи КМЦ) или акриловые полимеры (метас М).Буровой раствор, предварительнообработанный солями одновалентных металлов (КС 1 или МаС 1), менее чувствителен к дальнейшей обработке алюмокалиевыми квасцами, обладает высокимингибирующим действием.П р и м е р. Для сравнения раствора, полученного по предлагаемому способу, с прототипом проводят опыты(см. таблицу),Буровые растворы готовят из предварительно гидратированного и диспергированного саригюхского бентонита;Полученная глинистая суспензия обрабатывается сополимером М, окзилом,хлористым калием (натрием), алюмокалиевыми квасцами и гидроксидом калияпри следующем массовом соотношениикомпонентов:Буровой Ингибитор Соли калияраствор (алюмокали- (натрия)евые квасцы)99 0,5 0,598,5 0,5 12 3 0,5 25Для сравнения предлагаемого способа обработки бурового раствора с прототипом приготавливают глинистые растворы, обработанные М, окзилом, алюмокалиевыми квасцами и гидрокси дом калия.Параметры приготовленных растворов измеряются на стандартных приборах после термостатирования при 150, 200 С в течение 16 ч.Результаты лабораторных исследований приведены в таблице.М 1- а ч счь Вфь ОО СО СО СО а Э 3- Эв в оь фь ОО 01В О сЧ , , а ОО В ОО Ю оь фь ОО О.ф Ю сч сч СО -Ф о Ф СОЮ в СО м сч м -1ф ОО о. о в м СЧ Ю л СО ЧЭв вО 1 фФ М 1- Л ъО СО В ь -3 О СО а О Ф ъО м О м ю О 3- О 333 а о 3 Ю Ю фьфь ф"щ Оо в во оь фь фь ьщ ф Ч ОО Оо фф фь СО о о в м 1 о о , фь Ч0 Ю О в о оь фь ваЮф оь фь С1 1 1 1 1 3ов 1 1 3 1 1 1 1 1 1 3 1о ХО 1 Ц л 3- афь О К С 3 Х Х ф О. ф о о а о ф СЧ о оо аЧ 1 о о о а а о фЧ о о в а Ю а о о о а а в э о 3- а Ф - 1 Ч Мь 4 ьо о о оь Ф Юьь Ф в ч сч а фь й сЧафЮ 1 1 1ь а о ф 3 АР О Щ О,)Х о й о а 33 а Оо СОь фь ВсЧ В В В СО СО м м СОьфь Ф Ю ОО В 3 00 Ф -Ф В В В Л Л В В ВОО Ч СО Эь1021678 Составитель Г. СапроноваРедактор М, Дылын Техред М.Костик Корректор А,Тяско Заказ 3983/17 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5филиаЛ ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Из данных этой таблицы видно, чтопредварительное введение одновалентных катионов в буровой раствор улучшает его ингибир 1 ю 4 ую способность.При такой обработке устраняется коагулирующее действиеквасцов, Качество раствораю 9 МВе прй вводе одновалентных катионов,. перед обработкойраствора квасцами,Замеряется поглощение жидкой Фазы 10глинистыми образцами (Чо), образцами,спрессованными под давлением 40 атм. Коэффициент водопоглощения образцов, помещенных в раствор, содержа щий 0,5 квасцов и гидрооксид калия, составляет 2,23; в растворе, содержащем 3 хлорида калия, он равен 1,95, а при совместной обработке раствора 34 хлористого калия и 05 Ф алюмокалие вых квасцов он снижается до 1,5. Дальнейшее увеличение содержания квасцов приводит к перерасходу гидрооксида калия и не способствует уменьшению коэффициента водопоглощения. 25На показатели раствора добавка квасцов свыше 2,5 Ф существенного влияния не оказывает. Применение предлагаемого способа приготовления бурового раствора в условиях бурения скважин в неустойчивых глинистых отложениях при наличии высоких забойных температур позволяет повысить устойчивость ствола скважин, .снизить опасность прихвата бурильного инструмента, снизить гидравлические сопротивления, а также сократить расход химических реагентов и материалов за счет уменьшения частоты обработок, улучшить качество цементирования скважин, Зкономическая эффективность от его использования обеспечивается за счет сокращения сроков строительства скважин из-за предотвращения осложнений связанных с нарушением устойчивости высококоллоидальных глинистых пород при темпеоратурах от 0 до 200 С; увеличения механической скорости бурения из-за снижения процентного содержания твердой фазы в единице объема бурового раствора; сокращения расхода химических реагентов и материалов из-за предотвращения диспергирования выбуренной породы, а следовательно, уменьшения наработок раствора.