Буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1 4 С 09 К 7/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Ц"ВБЛ:О .,3 ВТОРСНОМУ С ТЕПЬСТВУ 0,5-1,1,0-3,а1, 0-5,льное и ч а- ачестве Ост р по и. 1, о т тем, что он в иной воды содер атрия или калия2. Раствщ и й с я минерализо с хлоридом т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Московский ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимическойи газовой промышленности им. И,М.Губкина(56) Обозин О.Н. и др. Нейтрализациясероводорода оксидами железа, - Газовая промышленность, 1980, В 5, с.2022. Рябоконь С.А. и др. Утяжеляющая добавка к буровому раствору для нейтрализации и удаления сероводорода при бурении скважин. - Нефтяное хозяй ство, 1979, У 3, с.19-21.ф Лернер Р.С. и др. Исследование гидрогеля метаса в качестве основы полимерных и полимербентонитовых растворов. Сб. Химическая обработка буровых растворов. - Труды ВНИИБТ, вып. 53, 1981, с.123.Ангелопуло О.К. и др. Асбестовые буровые растворы. - Нефтяник, 1982, с, 11,14,15. еЯОа, 1227643 А(54)(57) 1. БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий водорастворимый полимер, инертный наполнитель, например асбест или целлюлозу, водорастворимое неорганическое соединение и минерализованную воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения:качества раствора путем повышения его структурно-механических свойств в условиях сероводородной агрессии, он в качестве водорастворимого неорганического соединения содержит соединение шестивалентного хрома при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:Водорастворимый полимерИнертный наполнительСоединение шестивалентного хромаМинерализованнаяИзобретение относится к областибурения нефтяных и газовых скважин,в частности к промывке ствола скважины и вскрытию продуктивных горизонтов, содержащих сероводород.Известны буровые растворы, содержащие различные нейтрализующие сероводород добавки на основе оксидов311нжелеза - оксид железа ГеО аиронаитспандж".Известны буровые растворы, содержащие ЖС, СНУД,Однако оксиды железа имеют высокуюстоимость и сложную технологию получения. Добавки ЖС, СНУД отрицательно воздействуют на структурно-механические и ферромагнитные свойствапромывочных жидкостей и имеют высокую стоимость.Известен буровой раствор, состоящий иэ метакрилового сополимера-ме"таса (0,3-0,5 вес.ч.), бихроматакалия (0,2-0,25 вес. ,) и гидросульфита натрия (0,27-0,30 вес. ).Раствор готовят следующим образом.В растворе полимера размешивают бихромат калия (КС 1 07) и вводят Гидросульфит натрия (Ма, 5 0,). В результате окислительно-восстановитечьной реакции (шестивалентный хром переходит в трехвалентный) идет интенсивное гелеобразование (образуется гидрогель метаса). Образовавшийся гель используется как буровойраствор.Недостатком этой системы является то, что гидросульфит натрия очень нестойкий продукт(разлагается на свету, при нагревании на солнце и хранить его практически невозможно).Кроме того, эта система характеризуется очень узким диапазоном концентраций. Иинералиэация этого раствора до введения гидросульфита не позволяет получить гидрогель метаса и заструктурировать буровой раствор. При попадании же в гидрогель метаса сероводорода система полностью теряет свои реологические и фильтрационные характеристики,поскольку разрушаются хромполимерные комплексывИзвестен буровой раствор, соцержащий водорастворимый полимер, неорганическое соединение, инертный наполнитель и минерализованную воду, 1,0-5,0 Остальноелентного хромаМинералиэованная вода В качестве минерализованной водыраствор содержит воду с хлоридомнатрия или калия.В качестве инертного наполнителяиспользуют мелкоизмельченную целлюлозу (размеры волокна менее 210м)низкосортный асбест (6, 7, 8 сортпо ГОСТ 12871-67),В качестве хроматов можно использовать следующие соединения: К Сг 0,5 МаСгО, хроматный шлам, представляющий соббй отход промышленности получения хромовых соединений и имеющийследующий состав, вес. : СгО 16,Используют сульфаты и хлоридытрехвалентных металлов - хрома, железа, алюминия, двухвалентных " цинка, меди, железа,5 :Раствор готовят следующим образом,Асбест вымачивают в растворемногоосновной соли, вводят в раствор полимера, куда затем вводят10 щелочь.Известный раствор имеет низкоесодержание твердой фазы, высокуютермосолестойкость, обусловленнуюналичием инертных материалов - асбес 15 та, солей поливалентных металлов иих гидроксидов.Однако использование этого раствора в условиях сероводородной агрессии затруднено, поскольку в результа 20 те реакции образуются сульфиды поливалентных металов, что ухудшает реологические и фильтрационные параметрыбурового раствора.Целью изобретения является улучше.ние качества бурового растворапутем повышения его структурно-механических свойств в условиях сероводородной агрессии.Поставленная цель достигается тем,30 что буровой раствор, содержащий водорастворимый полимер, инертный наполнитель, например асбест или целлюлозу, водорастворимое неорганическоесоединение и минералиэованную воду,в качестве неорганического соединения, буровой раствор содержит соединение шестивалентного хрома, приследующем соотношении ингредиентов,мас. :40 Водорастворимый полимер 0,5-1,5Инертный наполнитель 1,0-3,0Соединение шестива1227 10обраПримерееР Раствор после взаимодействия с 8,5Исходный раствор Состав бурового раствора вп14,9 0,4 6,0 0 20,0 12,0 8,0 12 еО От 4 15 О 2810 1,0 2,0 О,О 2,2 8,0 4,0 0 38,0 6,0 20,0 О,4 . 2,4 14,0 64,0 3,5 2,0 0,35 0,8 12,0 18, О 21,0 Оеб 4 еО 30 эО 0,40 15,0 12,0 1510 0,2 20,0 34,0 0,6 810 7, Ге Оэ 9,6 А 1 086,5; СаО 32,2; МдО 28,7.Для придания раствору нейтральной или слабощелочной среды используют гидроксиды, алюминаты, силикаты 5 щелочных металлов.В качестве полимерных реагентов используют полимеры акрилового ряда на основе эфиров целлюлозы и крахмал.Раствор готовят следующим зом,В минерализованной воде разводят соль хрома, после этого тщательно размешивают инертный наполнитель 15 и вводят полимер, Затем раствор подщелачивают, если это необходимо,и закачивают в скважину. После взаимодействия с сероводородом раствор приобретает структуру, снижается его фильтрация.П р и м е р. В 200 мл 10%-ного раствора ИаС 1 размешивают 3 г измельченной целлюлозы, а затем 3 г К 2 Сг 02 и добавляют 2 г карбоксиме 25 тилцеллюлозы, После растворения полимера в раствор вводят 5 мл 207. - .ного раствора Р 1 аОН, устанавливая рН 8,5. Состав раствора, мас.Е:Полимер 1,030Целлюлоза 1,5КХС"202 1,5107-ный растворР 1 аС 1 ОстальноеВ соответствии с указанной методикой быпи приготовлены растворы (по 1 200 мп 2 Х-ного КС 1 + 0,2 г К Сг,О,+ + 0,2 г целпыозы + 0,4 г ЮШ2 200 мп 5 Х-ного КаС 1 + 6 г ЯаСтОа + + 3 г асбеста2 г ПАА Э 200 мп 10 Х-ного ЯаС + 1 О г хроматного адама а 6 г цеплюпозы + 0,3 г гипана 22,0 4 200 мп Х-ного КС 1 + 0,1 г НтСгОт + 0,1 г асбеста + 0,1 г метаса 5 200 мп 25 Х-ного ЯаС + 12 г К,Сг, О + + 8 г асбеста + 4 г К6 200 мп 1 ОХ-ного ХаС 1 + 1,0 г Сг(504 ) ф 4 г асбеста е 3 г ОШ (прототип) 26 2 200 мп 1 ОХ-ного ПаС 1 + 3 г двуокиси марганца + Э г асбеста +г Сг (50 я) + 2 г )ОШ 32 8 200 мп 5 Х-ного КС + 2,2 г цеппвпозы + + 3 г хроматного шлама + 3 г крахмала 643 4200 мл), которые заливали в герметичные колбы и при перемешивании прокачивали 500 см Н 28. После выдерживания раствора в течение 30 мин определяли его параметрыВ табл. 1 представлены параметрырастворов до и после прокачиваниясероводорода (количество введенныхполимеров указано в пересчете насухое вещество, рН растворов вдиапазоне 7-9),Как видно из представленных данных,предлагаемый буровой раствор обладает большим преимуществом перед известными - при воздействии сероводорода раствор улучшает свои свойства.Это объясняется тем, что при попадании сероводорода в систему происходит окислительно-восстановительнаяреакция, приводящая к окислению сероводорода до свободной серы, наиболее активного гелеобразователя, именно в процессе перехода хрома из шестивалентного в трехвалентное состояние.Предлагаемая система хорошо утяжеляется (без дополнительного вводатвердых структурообразователей), совместима со всеми реагентами, в томчисле и добавками - поглотителямисероводорода. При ухудшении параметров раствора в процессе бурения егоможно дополнительно обрабатыватьхромовыми соединениями. Параметрыраствора с различными добавками зпредставлены в табл. 2.Таблицараствор после вэаимодеяствин с 88Состав бурового раствора Ь, рюИПа сПасмэ 9 200 мл 152-ного ЯаС 1 + 10 г ЯаС 04 ++ 500 смэ Н Б 10,0 2,0 3 + 10 г К Сг 202 + 500 см Н 2 Б 14,0 1,5 22,0 Редактор Л,Веселовская Заказ 2262/26 Тираж 644 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рау 1 пская набэ д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 1 + 500 см Н Б 2 + 500 см Н Б3 + б г каст.201 4 + 100 г утяжелителя 5 + 500 см Н Б Составитель Г. СапроноваТехред Н,Бонкало Корректор М,Самборская