Пенообразующий состав

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 71761 с С 09 К 7/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ Ь есоюзного на титута методи ева, А.А,рлов и 88,/ Проселков е скважин, -Изобр кин, в час вам,испо газожидк ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствоКт 1425195, кл, С 09 К 7/08, 19Булатов А.ИПеньков А,НЮ,М, Справочник по промывк1 ЛНедра, 1984, с. 76,Авторское свидетельствоМ 1472647, 1989. етение относится к бурению скваности к пенообразующим состаьзуемым в качестве жидкой фазы стных очистных агентов. Целью изобретения является повышение выносной способности получаемой пены за счет улучшения ее реологических свойств при одновременном улучшении консолидирующей способности фильтра,Цель. достигается тем, что пенообразующий состав в качестве водорастворимого полимера содержит полиакриламид, а в качестве водорастворимой соли трехвалентного железа - или хлорид железй иш сульфат железа при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:Сульфонол 0,1-0,5 Пол иакриламид 0,1 - 0,5 Соль трехва(54) ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ (57) Изобретение относится к бурению скважин, в частности к пенообразующим составам для получения очистных агентов, С целью повышения выносной способности получаемой пены за счет улучшения ее реологических свойств при одновременном улучшении консолидирующей способности фильтрат, включающий сульфонол 0,1 - 0,5 мае.%, полиакриламид 0,1 - 0,5 мас,% и неорганический электролит и воду, вкачестве электролита содержит соль трехвалентного металла, например сернокислое или хлорное железо или хлористый алюминий в концентрации 0,10 - 0,25 мас.%. Обеспечивает интенсивную очистку забоя от шлама выбуренной породы и полную транспортировку его на устье скважин. 1 табл. лентного железа 0,1 - 0,25 Вода Остальное Для экспериментальной проверки подготовляют 19 композиций пенообразующих составов с различным соотношением компонентов, В качестве ПАВ.используют порошкообразный сульфонол, но возможна также эквивалентная замена на другие ионогенные ПАВ, т, е. алкилсульфат, алкилсульфонат, ДНС-А и т, д. В качестве полимера-стабилизатора используют сухой полиакриламид, Возможна эквивалентная замена на другие акриловые полимеры, в т. ч, гипан, сополимер МВВ, лакрис и т. д.Вспенивание пенообразующего состава объемом 100 см осуществляют при механическом перемешивании в миксере в течение 5 мин. Кратность К и устойчивость (стабильность) Я полученной пены определяют по известным методикам., т, е, в мерномцилинздре по времени истечения из пены50 см жидкости. Кроме того, на ротационном вискозиметре определяют реологические параметры пен, в том числе КСР -коэффициент сдвигового разжикения, 5мПа с; оо - асимптотическая вязкость,мПа.с; 1 оо - эффективная вязкость прискорости сдвига 100 с . мПа с, Ингибирующие свойства фильтрата исследованных составов оценивают по ВМпо показателюфильтрации эа 30 мин (Взо, смз).П риме р, В фарфоровыйстакан помещают 2 -ный раствор полиакриламида(25,15 или 5 мл) для получения указанных втаблице концентраций ПАА (0,5; 0,3 и 0,1соответственно), заливают 40 мл воды; Приперемешиваний добавляют 10 о -ный раствор соли (30, 15 или 10 мл) для получениясоответствующих концентраций (0,5; 0,3; и0,1), затем засыпают сульфонол 0,3; 0,25; 200,15; 0,1 и О;05 г соответственно. Вспенивание производят на миксере, перемешивают3 мин только при вращательном движениии 2 мин дополнительно при движениивверх-ониз. 25В таблице представлены сравнительные показатели пенообразующих и реологических свойств пен на основе известногои предлагаемого пенообразующих составов. 30Оптимальным соотношением компонентов в составе является ПАВ: полимер;электролит 1:1,1 -0,5,Из таблицы следует, что предлагаемыйпенообраэующий состав характеризуется 35оптимальным комплексом структурно-механических свойств, обеспечивающих интенсивную очистку забоя от шлама выбуреннойпороды и практически полное транспортирование его на устье скважины. Так, например, коэффициент сдвигового разжиженияпен на основе предлагаемого состава до 4,7раза (состав 6) больше известного, чтоопределяетболее низкую вязкость с ростомскорости сдвига, т; е, улучшение прокачиваемости при определенном расходе очистного агента.Асимптотическая вязкость, характеризующая вязкость агента на забое, для предлагаемого состава значительно ниже 50известцого (в 2 - 8 раз), что способствует эффективному разрушению горнь,х пород иоблегчает отделение разрушенной породыв зОне действ рабочйх эвенто породоразрушающего инструмента, увеличивая 55механическую скорость бурения., Вместе стем,эффективная вязкость, определяющаятечение агента в затрубном пространстве, п 1 й низких скоростях сдвига (100 с ), для данного состава в несколько раз (в 5-15,6 раз) выше асимптотической вязкости при равном соотношении иигредиенгов, Это обеспечивает высокую выносную способность пены в затрубном пространстве и предупреждает шламонакопление в призабойной части ствола, а также в кавернах и пустотах по всей длине ствола, Для прототипа отношение циюlдоо не превышает 1 - 2,2.Кроме того, фильтрат данного пенообразующего состава имеет значительно меньшую водоотдачу, что повышает ингибирующую способность очистного агента при бурении набухающих и размокающих пород гл и н исто Го состава.Как видно из таблицы, консолидирующая способность оптимального состава (примеры 7, 12, 17) в 1,5-2 раза выше, чем и рототипа.Навеску раздробленного кернового материала (фракция 0,3-0,5 мм) смачивают 5 см фильтрата исследуемого консолиди 3рующего состава. Затем формируют цилиндрический образец, имеющий площадь сечения 4,9 см и определяют пределР прочности на сжатие из выражения Р = -Я (ПА) где Р - нагрузка разрушения, м; 3 - площадь поперечного сечения, м . Критерий Р характеризует способность фильтрата повышать прочность и устойчивость породы, что особенно важно при бурении в генетически слабосвязанных и технически разрушенных породахВ качестве полимера состав содержит полиакриламид (ПАА), который по сравнению с КМЦимеет повышенную способность к комплексообразованию в присутствии ионов поливалентных металлов за счет их взаимодействия с активными радикалами или функциональными группами макромолекулы полимера, а также ПАВ.Возникновение металлоорганических сшитых структур объемного характера улучшает реологические параметры получаемой пены и повышает стойкость воздушных пузырьков, т. е. несущую способность пены даже при малых расходах. При этом увеличивается стабильность пены в скважине при остановках циркуляции и снижении давления, улучшается очистка от шлама выбуренных пород и предупреждается его осаждение при вынужденных или технологических остановках циркуляции,Использование состава позволяет успешно пробурить скважину, предупредив осложнения в интервалах пучащих глин и%7%7615 свойстве В; сиа Р, Пв 7 аа "Фседоеиоа с 5частивно в зонах развальцевания и мелонитизации. Формула изобретенияПенообразующий состав, включающий 5 сульфонолролиакриламид, соль трехвалентного металла и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выносной способности получаемой пены зв счетулучшения ее реологических свойств при 10 Состав Содериаиие коилонентов, Пенообрааукьтал спо иас 2 собиостьКоеК В, сйио иПа.сй1 2, 3 4 5 одновременном. улучшении консолидирующей способности фильтрата, он в качестве соли трехвалентного металла содержит хлорид или сульфат железа при следующем соотношении ингредиентов, мас. :Сульфонол 0,1-0,5 Полив криламид 0,1-0,5 Соль трехвалентного железа 0,1-0,25 Вода Остальное, 0,10,0,05Остальное 19 9,9 2,5 5,9 6,3 8,5 20,9 2,5 2,5 Составитель Т.ФокинаТехред М.Моргентал Корректор О,Кундрик Редактор М,Бланар Заказ 852 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113 О 35, Москва, Ж-Зб, Раушская наб 4/сз Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 СульФонолОДД6102ВодаСульФонолОДДД 1 С 2ВолаСульфонол0 ДД2 СаВода 0,3030,5Остальное ,10,10,1О,Остальное 3,3