Буровой раствор

(515 С 09 К 702 ГОСУД 4 РСТБЕННсий КОМИ ТЕ 1ПО ИЗОБРЕТЕНИЯЬ; 11 ОТКРЬ,ТИЯл 1ПРИ ГК;Т СССР ОПИСАНИЕ И ЗОБ РЕ ГЕ Н ИЯ1. АВТОРСТВО 4 У СВИДЕ ГЕЛдСТВУлмаЪю 1( Ф р)ь(56) Авторское свидетельство СС СР М 1364627, кл. С 09 К 7/02, 1985.Городнов В.Д, и др, Получение полилерных буровых рас воров,а основе "л;1 Ц,- Нефтяное хозяйство, 1985, й 1, с. 25 - 28, (54) БУРОВО Й РАСТВОР(57) Изобретение относится к нефтедобывающей псомышленности. Цель - снижение отрицательного влияния на окружающую Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и в частности к буровым растворам,Известны эмульсионно-малосиликатные растворы следующсго соСтава, мас.,:Глинопорошок 26Силикат натрия 8КМ 0-600 2Нефть или дизельное топливо 7-12Неионогенное ПАВ(змулы атор) 0,1Полиэтиленовая крошка в дизельном топливе( пеногаситель) По меренеобходимостиВода ОстальноеДанный раствор содержит большое количество глины, что значительно снижает эффективность бурения, ухудшает коллекторские свойства пластов, Для поддержания параметров раствора в заданных пределах необходима постоянная добавка среду за счет повь(шения степени соя фычания нефти при одновременном гн,:к нии коррозионной активности и сохранении тех. нологических свойств. Для этого буроеь; раствор (БР) содержит ингредиен;ы прн следующел 1 их соотношении, мас.ф: кремнегель 10 - 25, нитрилотриметилфосфоновая кислота или грунт-и реобразовател ь ржа пчины, или отмывочный раствор 2-5, силикат натрия 5 - 20, вода остальное, Приготавлиьают БР путем смешения ингредиентов в следующем порядке: вода, кремнегель, нитрилотриметилфосфоновая кислота или грунт-преобразователь ржавчины, или отмывочный раствоо, 2 табл,исходных компонентов и пеногасителч, так как указанный раствор трудно очищать от шлама. Вреден для окружающей срс,сы.Также известен буровой раствор вкл , чаюший компоненты в следующем со;.т,. шении, мас.:Полиакриламид 0,005-.0,50 Силикат натрия 0,007-0,10 Глина 5.000-15,0 Вода Остальное Недостатком этого раствора является также большое содержание глины, что приводит к снижению эффективности бурения и ухудшению коллекторских свойств пла. стов, Раствор трудно подвергается очив(ению от шлама и нефти, вреден дл. окружающей среды. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав, который включает компоненты в следующих соотношениях, мас. ф:5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 КМЦ 1,7-2,1 Сернокислый алюминий 0,7- 1,8 Жидкое стекло 3-6 Хлористый натрий 20-25 Вода Остальное Недостатком известного раствора является отсутствие свойств связывания нефти, которая, попадая в буровой раствор в процессе бурения скважин, отрицательно влияет на окружающую среду, а содержание минеральных солей нарушает технологичность бурового раствора, вызывает коррозию оборудования и образование кристаллических отложений в призэбойной зоне пласта, Кроме того, сернокислый алюминий является дефицитным продуктом, используемым в бытовой и промышленной сфере для очистки воды,Цель изобретения - снижение отрицательного влияния на окружающую среду эа счет повышения связывания нефти при одновременном снижении коррозионной активности и сохранении технологических свойств бурового раствора,Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор, содержащий силикат натрия, дополнительно содержит кремнегель, нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ) или грунт-преобразователь ржавчины(ГПР), или отмывочный раствор(АДС) при следующем соотношении компонентов, мас, ,6:Кремнегель 10-25НТФ или ГПР или АДС 2-5 Силикат натрия 5-20 Вода Остальное Сопоставительный анализ с известным позволяет сделать вывод. что предлагаемый раствор отличается От известного введением новых компонентов, а именно кремнегеля, НТФ, ГПР. АДС.Анализ известных буровых растворов. используемых при бурении скважин, показал, что введение в раствор некоторых компонентов известно, например НТФ. Однако их применение в этих растворах в сочетании с другими компонентами не придает буровым растворам такие свойства, как снижение корроэионной активности, уменьшение воздействия раствора на окружающую среду за счет повышения связывания нефти.П р и м е р. При приготовлении составов соблюдается следующая последовательность введения компонентов: берут 5 мас.силиката натрия (со средним значением силикатного модуля), добавляют 83 мас. (, воды и 10 мэс. кремнегеля. В полученную массу добавляют 2 мас.;6 НТФ (или ГПР, или АДС). После тщательного перемешиеания раствор готов к применению,Аналогично готовятся остальные составы, приведенные в табл, 1.Компоненты. применяемые для приготовления предлагаемого бурового раствора,имеют промышленное производство.Исследование бурового раствора производят следующим образом.Коррозию оборудования исследуют поГОСТУ 9, согласно которому металлическиепластинки иэ Ст, 3 весом 14,733; 14,699;15,009; 14,976 и 15,010 г опускают в раствор.приготовленный по рецептуре состава 2, Поистечении 1 ч определяют потерю веса пластин путем взвешивания до и после испытаний по формуле:гп 1 - гп 2ч, - - - ,где Ч - скорость коррозии:в 1, гл 2 - масса пластинки до и послеиспытания, г;5 - поверхность образца. м;т- время, ч.После еыдерживания в растворе вес испытываемых пластин остается без изменений. Исходя иэ результатов испытанийустановлено, что предлагаемый раствор невызывает коррозию оборудования,Связывание нефти исследуют следующим образом.В мерный цилиндр отбирают 100 смбурового раствора, добавляют 25 мл нефти(среднее количество нефти, содержащейсяе отработанном буровом растворе) и тщательно перемещиваются. Смесь выдерживают 7 сут на структурирование, поистечении которых сверху раствора наливают воду. Пленки нефти на поверхности воды не наблюдается, что свидетельствует освязывании нефти до 95-100, Результатыиспытаний растворов приведены е табл, 2,Содержание НТФ (или ГПР, или АДС) вбуровом растворе в пределах ."-5 мас. всоставах 1-3 обеспечивает структурообразование раствора, При содержании менее 2мэс, структурообрээование отсутствует,т,е. этот предел является нижним пределом,а менее 2 мас. (состав 4) является минимально запреДельным, а более 5 мэс, неимеет существенного елияноя на качествораствора, т,е. увеличение до 6 мас. 7 (состав5) является максимально запредельным. Введение кремнегеЛя (составы 1-3) е раствор е пределах 10-25 мас. обеспечивает гелеобразное состояние раствора, предотвращает фильтрацию в поры пласта, при уменьшении кремнегеля ниже 1 О мас,(состав 4) раствор получается нестабильный, а увеличение количества кремнегеля5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выше 25 мас,ь (состав 5) не отражается на качественных показателях раствора.Содержание силиката натрия в растворе в количестве 5-20 мас, (составы 1 - 3) обеспечивает консистентность и однородность среды, причем при уменьшении содержания его менее 5 мас., (состав 4) раствор расслаивается, следовательно 5 мас.;(, является оптимально нижним пределом ингредиента, а менее 3 мас.ф, минимально запредельным, увеличение количества силиката натрия выше 20 мас, экономически нецелесообразно. так как основные показатели раствора остаются беэ изменений и сос;ав 5 относится к максимально запредельному значению.Предлагаемый раствор не ухудшает коллекторские свойства пласта. что позволяет за короткий срок освоить скважину после бурения; срок освоения по предлагаемому раствору в несколько раэ меньше, чем при бурении с известным раствором, так как предлагаемый раствор не имеет твердой фазы, не содержит минерал ьные соли, не забивает поры пласта, Следовательно исключается накопление твердых частиц в предлагаемом буровом растворе, измельчение шлама происходит при циркуляции, эа счет чего повышаются показатели работы долот, Кроме этого, предлагаемый состав выполняет смазывающие функции, что предотвращает прихваты бурильных и обсадных колонн из-за отсутствия фильтрационной корки.Предлагаемый раствор является высокоэкологичным: полностью связывает нефть, не расслаивается и не смешивается с водой, происходит самоотверждение отработанного раствора.Применение известного раствора не защищает окружающую среду от вредных примесей отработанного бурового раствора, так как в процессе бурения буровой раствор обогащается не только шламом, но и нефтью. При бурении с применением известного раствора связывание нефти, попадающей в буровой раствор, отсутствует, в шламовых амбарах происходит полное расслоение отработанного бурового раствора на следующие слои: нижний слой - шламовый; средний слой - глинистый; верхний слой - нефтяной.При этом абсолютно отсутствует отвер-ждение отработанного бурового раствора в шламовом амбаре; во время паводков амбары наполняются водой, происходит смешение отходов с груНтовыми и паводковыми водами, чго приводит к растаиванию и выходу из амбаров нефти, т,е, верхнего, а также глинистого слоев. которые попараюг в водоемы, реки, озера, пагубно влияют на флору и фауну, загрязняют окружающую среду.Краткая характеристика компонентов бурового раствора.Нефелиновый кремнегель представляет собой рыхлую агрегированную массу белого цвега с желтоватым оттенком. Массовая доля влаги достигает 70. Применяется в целлюлозно-бумажной промышленности и при производстве цеолитов,Нитрилотриметилфосфоновая кислота представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворяющийся в воде. Применяетсякак ингибитор в нефтедобывающей промышленности.Композиция ГПР представляет собой однородную жидкость желтовато-коричневого или зеленоватого цвета, хорошо смешивающуюся с водой, ацетоном, кислотами, Относительная плотность композиции ГПР должна быть не менее 1,45 г/см . Применяется в качестве добавки к грунт-преобразователю ржавчины для металлических поверхностей.Композиция АДС состоит из комплексообразующих соединений. Представляет собой легко подвижную однородную жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета с относительной плотностью не менее 1 г/см . Композиция АДС применяется как отмывочный раствор от карбонатных солеотложений в нефтедобывающей промышленности. Формула изобретения буровой раствор, включающий силикат натрия и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения отрицательного влияния на окружающую среду за счет повышения степени связывания нефти при одновременном снижении корроэионной активности и сохранении технологических свойств бурового раствора, он дополнительно содержит кремнегель и нитрометилфосфоновую кислоту и/или грунт-преобразователь ржавчины при следующем соотношении компонентов, мас,:Кремнегель 10-25 Нитрометилфосфоноваякислота и/или грунтпреобраэователь ржавчины 2-5 Силикат натрия 5-20 8 ода Остальное1707051 Таблица 1 Таблнцаг Р,г/смф 1" Сос- Конлонентнтвв Содерианме ко 9 ФО ментов 1 нас. ь СНС а дна рН та г/научсфР авва1 О,Ог,о5,083.о17,53,5.12,566,525,05,0го,о50,о7,01,О3089,030,06,о25,039,о1 О,О2,05,0Вз,о17,53,512,566,525,05,о20,050,01753,512,566,5 КреннвгельНТФСилнкат натрмлВода 1,07 5 31 3,5/17,7 9,0 0,087 90 КреннегельнтеСилнкат натриюВадаКремнвгельНТФСилнкат натриюВодаКраине гельНТФСмликат матриаВодаюКремнегвльНТФСнюикат натрииВода 1,15 Зг 5, ф/21,3 8,5 0,081 95 1,24 34 6,0/26,6 7,5 0,080 100 1,03 Ь 30 2,0/7,5 9,4 0,098 25 1,30 За 6,1/26,8 7,3 о,оВо 100 6 КремнегельГНРСилмквт натриаВодаь7 КремнегсльГОРСилмкат натрнлОодв 1,08 5 31 33/17,2 9,2 ое 075 92 1, 18 32 5,5/22,2 8,0 0,071 97 КренмагельГ 11 РСмлнкат нвтрмкВода 1,25 30 5,8/27,0 8,1 0,070КреннегельФАССмлнкат натрииВодаНвввстнид 1,17 30 5,1/22,7 У,5 0085 98 азе е 7/29 Уе 9 Оф 191 ее е а еРв е а аваев аа еа вав- отюснтельнал ллотность 1 Ф - онльтрацмл 1 УВ . условнаю вава кость; СНС/цр статическое напреаенне сдвига аа 1 и 10 ммн; Чкскорость корроэин 1 СН - свлвмванне неФтн Нринечанне Составитель Г.СтепановаТехред М.Моргентвл Корректор О.ципле Редактор Н.Яцола Заказ 240 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательскиЧ 1 комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101