Буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 5 1)4 С ЗОБРЕТЕ О соотнош мелкодис,3-1,0, г рсностью 10 ическая сод нии, мас. отиласбес персныи хр ролизный л 100 нм) О, 0,02-0,10, 0,8-1,0 хл нин ди енияо-Сибирсого инс 1,0, каус карбоксим тилцеллюл5,0-26,4 о тр воелко и да остальное. Для и дисперсного гидролизн пользуют многотоннажн ения ого лигнина 1 е отходы б и.Свитехни(влажнос Опыт прий асбесзовых 30. исажин. М.4, с.27 аботы попромывочнвращенияурении ск- Иркутст.1, с. ениюименно Раствор содериенты, мас.7: Мелкодисперсн т следующие ингре 3-1, 0 хризотиласбестГидролизный лигнин дисперсность10- 100. нм е пока- створа. О, 2-1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Красноярский отдел бури испытания скважин Восточнкого научно-исследовательсктитута геологии, геофизикирального сырья(56) Ангелопуло О.К. и др.менения гидрогена с щелочнотовой затравкой. - Бурениеи морских нефтяных сквВНИИЭгазпром, 1981, вып.Опытно-методические рследованию и разработкежидкостей с целью предоткавернообразования при бжин в Красноярском крае.ВостСибНИИГГ и МС. 1985,123.(57) Изобретение касается бурениянефтяных и газовых скважин. Цельизобретения - снижение показателяфильтрации бурового раствора. Раствор содержит ингредиенты при следу Изобретение относится к нефтяных и газовых скважин к буровым растворам, испол для их промывки. ель изобретения - сниж ля фильтрации бурового химического производства -ческий гидролизный лигнин тьдо 702, размер частиц до 10 мм).Раствор готовят путем диспергирования технического гидролизного лигнина, диспергирования хризотиласбеста,и смешения ингредиентов. Диспергирование хризотиласбеста и гидролизноголигнина можно осуществлять на дисковой мельнице с профилированной гарнитурой. Для этого приготавливают суспензию из всех ингредиентов и пропускают ее через мельницу в течениенескольких циклов циркуляции. Зазормежду дисками мельницы 1,00-0,06 мм ,обеспечивает получение гидролизноголигнина дисперсностью 10-100 нм.Раствор обладает приемлемыми структурно-механическими реологическимисвойствами, что предопределяет перс- фпективность его использования в промысловой практике. 2 табл.Каустическая сода 0,02-0,10Карбоксиметилцеллюлоза 0,8-1,0Хлорид натрия 5,0-26,4Вода ОстальноеВ качестве исходного сырья для получения мелкодисперсного асбеста используют коротковолокни тый хризотиласбест марки К-20, для полу чения мелкодисперсного гидролизного лигнина применяют многотоннажные отходы - технический гидролизный лигнин биохимического завода влажностью до 707., размер частиц до 10 мм,Процесс приготовления бурового раствора состоит из следующих стадий: диспергирование технического гидролизного лигнина, диспергирование хризотиласбеста, смешение компонентов 20 бурового раствора, стабилизация системы.Диспергирование технического гидролизного,лигнина осуществляют по замкнутому циклу: рабочая емкость .25 дисковая мельница - рабочая емкость, В рабочей емкости готовят водную суспензию лигнина 107.-ной концентрации. Циркуляция суспензии происходит за счет напора, создаваемого дисковой мельницей с профилированной гарнитурой. При прохождении лигниновой суспензии в зазоре между дисками мельницы (зазор 1,0-0,06 мм) происходит диспергирование лигнина до размеров 10-100 нм. Для нейтрализации кислых35 продуктов по циклу вводят каустическую соду. Количество циклов соответствует трем.Суспензия диспергированного лиг нина имеет следующие параметры:концентрация 107, рН 7,5, УВ не течет, СНС 1/10-76/80, д Па, суточный отстой О.П р и м е р. 500 мл 27,-ной сус пензии мелкодисперсного асбеста смешивают с 50 мл 107-ной суспензии мелкодисперсного лигнина. Объем доводят водой до 800 мл. С целью гомогенизации содержимое перемешивают с помощью лопастной мешалки в течение 15 мин. Для стабилизации вводят 200 мл 57.-ного раствора КМЦв воде. Систему перемешивают в течение 5 мин.Результаты исследований растворов, приготовленных в соответствии с указанным примером, приведены в табл. 1 и 2. Как видно из табл. 1 рассол хлористого натрия, стабилизированныйКИЦ(опыт 1), не имеет статистического напряжения сдвига и характеризуется высокими значениями показателя фильтрации (15 см),Введение до 17. активированного асбеста в предыдущую систему (опыт 2)позволяет повысить статическое напряжение сдвига от 0 до 22-24 ЗПа, нопоказатель фильтрации остается высоким (18 смэ).Введение до 17. лигнина в рассолхлорида натрия, стабилизированный 17.ным КМЦ(опыт 3), позволяет существенно уменьшить фильтрацию (до5 см), но СНС остается равным О,В опытах 4-,7 представлены рецептуры буровых растворов с использованием композиций гидролизного лигнинаи хризотиласбеста. При повышенииконцентрации лигнина от О, 1 до 1,07и постоянном содержании хризотиласбеста 17 показатель фильтрацииуменьшается от 17 до 6 см, при зтомСНС 1/10 - раствора возрастает от14/14,3 до 41/50 ВПа, дальнейшее увеличение концентрации лигнина в растворе до 1,27 (опыт 8) не способствует улучшению качественных показателейсистемы, следовательно, не являетсяцелесообразным. В то же время снижение концентрации лигнина менее 0,27.резко увеличивает показатель фильтрации (опыт 4), что также является нецелесообразным.Таким образом, оптимальная концентрация гидролизного лигнина находится в пределах 0,2-1,07,.В опытах 9-12 изучалось влияние концентрации хризотиласбеста на структурно-механические свойства буровых растворов. Видно, что при содержании в растворе лигнина 17 повышение концентрации хризотиласбеста от 0,2 до 1,27. способствует увеличению СНС 1/10 от 0,4/2,4 до 47/54 Па, однако повышать концентрацию асбеста более 17 нецелесообразно из-за увели-. чения показателей фильтрации иСНС .1/10 (опыты 11, 7 и 12). Также нецелесообразно уменьшить концентрацию хризотиласбеста ниже 0,37 (опыты 10 и 9), поскольку статическое напряжение сдвига приближается к нулевым значениям.1,О 1,О 1,О 1,О 1,О 1,О о оО,454 1,г 1,О 1,О 1,О 247,Вго54гого.,в261712,88,84 1,0 0,6 0,8 1,г 1,0 1,1,О1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0 5 15 6 17 1,О1,О УВ - услонная вязкость р- плотность,СНС - статическое напряиение сдвигаф - показатель фильтрации.рН - вадородньв 1 показатель. Прим 5 14707Таким образом, оптимальная концентрация хризотиласбеста находитсяв пределах 0,3-1,0%,В опытах 13-17 изучалось влияниеконцентрации КМЦ, хлорида натрия5на качественные показатели системы,Видно (опыты 13 и 14), что снижениесодержания КМЦот 0,8 до 0,67.в растворе способствует увеличению 10показателя фильтрации от 16 до 25 см .Увеличение содержания КМЦот 1до 1,27 практически не приводит кснижению показателя фильтрации(опыты 6 и 15) .Таким образом, оптимальная концентрация КМЦможет быть определена равной 0,8-1,0 Е. Из опытов 16и 17 видно, что уменьшение содержанияхлорида натрия ниже 5,07 также нецелесообразно из-за низкого значениястатического напряжения сдвига, атакже снижение активирующего воздействия среды на диспергирование асбеста. 25Таким образом, оптимальной концентрацией хлорида натрия является5,0-26,0 Ж.Данные эксперименты подтвердиливозможность получения бурового раствора с малым содержанием твердой фазы при использовании композиции гидролизного лигнина и хризотиласбеста.При этом 11 елкодисперсный гидролизныйлигнин понижает показатель фильтра-ции в минерализованном растворе, а 57 6мелкодисперсный хризотиласбест является структурообразователем.Сопоставление данного раствора с известным (табл, 2) показывает, что показатель фильтрации изменяется в пределах соответственно 6-12 см (опыты 5-10) и 15-16 смз (опыты 1-3).Низкие значения показателя фильт-. рации бурового раствора наряду с приемлемыми значениями других технологических свойств предопределяют перспективность использования бурового раствора в промысловой практике. Формула изобретенияБуровой раствор, включающий мелкодисперсный хризотиласбест, хлорид натрия, карбоксиметилцеллюлозу и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения показателя фильтрации, он дополнительно содержит гидролизный лигнин дисперсностью 10- 100 нм и каустическую соду при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:Мелкодисперсныйхризотиласбест 0,3-1,0Гидролизный лигнин дисперсностью10-100 нмКаустическая содаКарбоксиметилцеллюлоза 0,8-1,0Хлорид натрия 5,0-26,4Вода Остальное1470757 Таблица 2 Состав, иас.й (вода - остальное) Показатели 1 1 р, кг/мУ 8, с снс 1/1 О, ч Па Каусти- ческая Хлорид натрия ф, см сбест Иелкодислврсныйгидролизный лигнин рн сода Составитель Л.БестужеваТехредМ,Дидык Корректор М. Демчик Редактор Н.Рогулич Заказ 1431/28 Тираж 630 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 1 0,5 2 1,0 Э1,5 4 5 1,0 1,0О 9 0,2 10 0,5 1,2 12 1,0 13 1,0 4 10 16 1 О