Буровой раствор

(ГОСПАТЕН ЕННОЕ ПАТЕНТНО СССРСССР) ИЯ ЕТ К ПАТЕН иссле о кре овательский лению сква.В,Ва лова ев,Ф фррев, С,В.Ва.В,фролова,СССР87.СССР88. твор, содержао понизителя смазочной до- локсополимера ИСАНИЕ И(71) Всесоюзный научнои проектный институт ижин и буровым растворам% 1451154, кл, С 09 К 7/02, 19 Изобретение относится к глинистым буровым растворам на водной основе для бурения нефтяных и газовых скважин,Известен буровой раствор, содержа. щий глину, понизитель фильтрации, смазочную добавку (масло концентратафосфотидов) и воду,Недостатками указанного раствора являются высокая фильтрационная способность и ухудшение смазочных свойств сувеличением плотности раствора.Известен буровой расщий 20 - 27 о глины, 0,1 - 0,4фильтрации (метас), 1 - 5 7 Обавки СМАДи 0,1 - 0,15 о б(57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин, Сущность; буровой раствор содержит, мас.: глину 9,0-30,0 органический реагент-стабилизатор 0,2 - 5,0, пониэитель вязкости 2,0-3,0; регулятор рН 0,2-5,0; реагент СНПХ 7215 - 0,025 - 0,150, спринт 0,5-3,0, вода - остальное. Реагент СНПХ представляет собой оксиэтили рова нный алкилфенол с азотсодержащей добавкой в ароматическом растворителе, спринт- смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных поверхностно-активных веществ. В качестве органического реагента стабилизатора буровой раствор содержит карбоксилметилцеллюлозу или конденсированную сульфит-спиртовую барду, или их смесь при массовом соотношении 1:(5-10), а в качестве ионизителя вязкости он.содержит феррохромлигносуллвфонат или лигносил. 2 з.п., 1 табл. пилена и окиси этилена (проксароксанол ЦЛ) и воду.таткам данного раствора являетльное снижение смазочной спос ростом содержания твердой желите.ля.изобретения является улучшечных свойств бурового раствора ременном сохранении реологиче.тв,вленная цель достигается тем, что аствор, содержащий глину, оргареагент-стабилизатор, пониэиости, регулятор рН, смазочную воду, дополнительно содержит окиси про нол 168, и Недос ся значите собности фазы и утя Целью ние смазо при однов ских свойГ Поста буровой р нический тель вязк добавку иреагент СНПХ- оксиэлкилированный алкилфенол. с азотсодержащей добавкой в ароматическом растворителе, а в качестве смазочной добавки - спринт - смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных поверхностно-активных веществ, при следующем соотношении ингредиентов, мас. ф:Глина 9,0-30,0 Органическийреа гент-стабилизатор 0,2-5,0 Понизитель вязкости 2,0-3,0 Регулятор рН 0,2-5,0 Реагент СН ПХоксиалкилированныйалкилфенол с азотсодержащей добавкойв ароматическом растворителе 0,025-0,150 Спринт - смесь натриевых солей жирныхкарбоновых кислоти неионогенных по- верхностно-активных веществ 0,5 - З,О Вода Остальное В качестве органического реагентастабилизатора используют, например, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) или конденсированную сульфит-спиртовую барду, или их смесь при массовом соотношении 1:(5-10),.. При необходимости увеличения плотности раствора в его состав может быть включен утяжелитель.Отличительной особенностью настоящего изобретения является синергетический эффект при совместном действии в буровом растворе смазывающей добавки спринт и СНПХ. Последний в отличие от ранее известйых имеет до 86-96 мас.0 ь . оксипропильных групп, сочетающихся с алкилфенольными группами и обеспечивает вследствие своих структурных особенностей в сочетании со спринтом значительное повышение смазочных свойств в буровых растворах с увеличенным содержанием твердой фазы и утяжелителя.Приготовление бурового раствора осуществляют следующим образом.Для приготовления буровых растворов используют глинистые суспензии из глино- материалов различной коллоидальности: бентопорошок (ОСТ 39-208-86), комовая глина, глинистый шлам. В глинистые суспензии при перемешивании лабораторной мешалкой добавляют реагенты - понизители10 15 20 25 вязкости, реагенты-понизители фильтра-. ции, регулятор рН, смазывающую добавку спринт (ТУ 38-50712-87) и оксиалкилированный алкилфенол с азотсодержащей добавкой в ароматическом растворителеСНПХ(ТУ 39 - 576565-К 023 - 84). Понизители вязкости и фильтрации вводят как в сухом виде, так и в виде водных растворов, имеющих за счет добавок регуляторов рН, например, гидроокиси натрия или калия, водородный показатель рН = 8,5-9,5Технологические свойства буровых растворов определяют на. стандартных приборах в соответствии с РД 39-2-645-81. Смазочные свойства буровых растворов оценивают по коэффициенту трения (и) пары "металл-металл", который определяют на приборе "Любрисити ЭП" фирмы "Бароид" в соответствии с АР ВР.138 при нагрузке 11,3 Н м.Состав и свойства буровых растворов при температуре 20 С и после прогрева в течение бч при температуре 150 С приведены в таблице. Состав растворов приведен в массовых процентах, что соответствует количеству.реагентов в граммах, необходимыхдля приготовления 100 г раствора П ри м ер 1(прототип). В 898,5 г водыдобавляют 90 г глины, перемешивают лабо раторной мешалкой до получения однородной суспензии и вводят 10 мл 10 -ного водно-щелочного раствора метасэ(1 г метаса,9 г воды и 05 г йаОН),10 г СМАДи 1 г Проксэнола 168. Перемешивают до одно родного состояния. Коэффициент тренияравен 0,13.П р и м е р 7. В 879,75 г воды добавляют90 г глины, перемешивают до получения однородной суспензии и вводят 80 мл 25-но го водно-щелочного раствора ФХЛС (20 гФХЛС, 60 г воды и 2 г йаОН). 30 мл 10-мого водного раствора КМЦ, 5 г спринта и 0,25 г СНПХ. Коэффициент трения,09.45, П р и м е р 9. В 850,75 г воды добавляют90 г глины, перемешивают до получения однородной суспенэии и вводят 20 г ФХЛС, 4 г йаОН, 30 г КССБ, 5 г спринта и 0,25 г СНПХ 7215, Коэффициент трения равен 50 009.П р и м е р 17. В 523,3 г воды добавляют200 г глины, перемешивают до получения однородной суспензии и вводят 30 г ФХЛС, 4 г АРАОН, 2 г КМЦ, 20 г КССБ, 200 г барита, 55 20 г спринта и 0,7 г СНПХ 7215, Коэффициент трения равен 0,10.Как видно из приведенных данных, содержание СНПХ 7215 и спринта в количествах соответственно 0,01 и 0,46 растворы1797617 29 и 31) не оказывает заметного влияния на улучшение смазочных свойств буровых растворов. Увеличение их концентрации до 0;025 - 0,15 фД и 0,5 - 3,0 (растворы 7 - 28) эффективно улучшает смазочные свойстда, как неутяжеленных, так и утяжеленных буровых растворов. КОэФфициенты трения в этом случае на 20 - 40; ниже, чем у прототипа (растворы 1 - 6) и растворов, содержащих СНПХ 7215 или спринт индивидуально (рас 6творы 33 - 36). Дальнейшее увеличение концентрации СНПХ 7215 и спринта в составе буровых растворов (растворы 30 и 32) нецелесообразно, поскольку-оно не приводит к 5 существенному улучшению их смазочныхсвойств и способствует росту реологических характеристик.Буровой раствор наряду с улучшеннымисмазочными свойствами обладает понижен ной экологической опасностью.2,0-3,0;0,2-5,0; Формула изобретения 1. Буровой раствор, содержащий глину; органический реагент-стабилизатор, бонизитель вязкости, регулятор рН, смазочную добавку и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения его смазочных свойств при одновременном сохранеии реологических характеристик, он дополнительно содержит реагент СНПХ 7215 - оксиалкилированный алкилфенол с азотсодержащей добавкой в ароматическом рас-. творителе, а в качестве смазочной добавки - спринт - смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных поверхностно-активных веществ при следующем соотношении ингредиентов, мас.ф:глина 9,0-30,0, органическийреагент-стабилизатор . 02-50;понизитель вязкостирегулятор рНреагент СНПХ 7215-оксиалкилированный алкилфенол с азотсодержащей добавкойв ароматическомрастворителе 0,025-0,150;спринт - смесьнатриевых солейжирных карбоновыхкислот и неионогенныхповерхностно-активныхвеществ 0,5 - 3,0;вода остальное,2, Раствор по п.1; о т л. и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве органического реагентастабилизатора, он содержит карбоксиметилцеллюлозу, или конденсированнуюсульфит-спиртовую барду, или их смесь примассовом соотношении 1:(5 - 10).3, Раствор по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятеМ, что в качестве понизителя вязкости онсодержит феррохромлигносульфонат илилигносил,а Попи- та Варит СВЧ 3 Спринт С 03 Проксанол168 РегуллторрП Поннзительвязкости доааааа рогрееа (150 С)а таУВ, ф,с снз то нзитепь ьтрации на тат ф,сиз ух 0иетас КИЦ КССБ ХЛС Лигносип с40 н.т.зв96 2, 2 0 4,5,34, 20 35 20 .36 0;2 0,2 171 1,23 1 3,0 0,20 2 25 т 12 9 13. 9 14. 9 15 20 16 20 1 У 20 18 20 19 20 2 О 20 21 20 22 30 2 Э . 30 24 . 30 1Влилние состава на технологические показатели бурових растворов а е а т аа а е е ааае аааааа Состев раствора, нас.а (еопа - остальное) 10 1,09 б "1,1 О 11 1,32, 12 1,56 1 О. 1,33 11 1,561,г 4 8 125 9 1,47 11 1,641,25 9 1,47 9 1,70 9 1,29 У 1,30 10 1;53 11 1,74 8 1,54 1 О 1,78 5 1,28