Способ модификации буровых растворов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р 1 423803 Союз Советских Социалистических Реслубликпубликовано 14.06,75. ата опублпкованпя оп елам изобреи открытий(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ БУРОВЫХ РАСТВОРО оцессе арбоо ин 72) Авторы . пзобретенпя . И, М. Тимохин, В, гт. Тес(71) Заявитель Московский ордена Труд нефтехцмичсской и газовой1Изобретение относится к способу обработки высокоминерализованных промывочных жидкостей, предназначенных для бурения глубоких и сверхглубоких скважин на нефть и газ.Известно, что один из наиболее эффектив ных стабилизаторов промывочных жидко. стей - карбоксиметилцеллюлоза (КММ) различных степеней полимеризации сохраняет свои защитные свойства до температуры 130 - 160. С ростом глубин и, как следствие 10 этого, с ростом температуры на забое, в результате термоокислительной деструкции КММ значительно увеличивается ее расход для обработки промывочных жидкостей.Известен способ стабилизации карбоксиме тилцеллюлозы введением ингибитора термоокислительной деструкции в буровой раствор совместно с КММ или в процессе синтеза КММ на любой стадии.С целью повышения устойчивости КММ к 20 термоокислительной деструкции в буровых растворах предложено в качестве ингибитора использовать гексаметилендиамин (ГМДА) в количестве 1 - 3,5% от веса раствора при введении ингибитора в буровой раствор или от 25 веса целлюлозы при введении его в процессе синтеза КММ.При добавлении к буровому раствору 2,5% ГМДА от веса раствора, обработанному КММ, даже в условиях насыщения его пова о, В, Д. Городнов и В, П. Носо ого Красного Знамени институт ромышленности йм. И. М; Губки реннои солью, а также при наличии солеи кальция и магния, достигается достаточно высокаястабильность промывочной жидкости, подвергнутой термообработке при 2005 втечение 2и более- часов (см; табл, 1 - 2); обозначения,принятые в табл. 1 - 4: Т,сс - вязкость при заполнении СВП200 см и истечения 100 смего; СНСО - предельное статическое напряжение .сдвига через 1 и 10 мин; Взс - водоотдача за 30 мин,Наличие в буровом растворе ГМДА приводит не только к его термосолестойкости, но ик значительному улучшению его смазочныхсвойств, что обеспечивает повышение стойкости опоры долота, снижение гидравлическихпотерь, способствует предотвращению посадоки затяжек, предохраняет бурильный инструмент от коррозии, а стенки скважины от набухания и т. д.Введение гексаметилендиамина в прсинтеза КММ приводит к получению кдиамина и позволяет снизить количествгибитора в 100 - 500 раз.Синтез карбодиамина осуществляется следующим образом.Целлюлозу (вискозную или другого типа)обрабатьвают водным раствором едкогснатра концентрации 240 г/л при 19 - 23 в те.чение 1 ч, отжимают от избытка водного раствора щелочи до 2,6 - 2,7-кратного веса по473803ф оф аВ ахахх ОХ- оо хо ко хофф фоао Оа,сОИ фхафОЗ Ю7 о х . оФ Гб 1 о ж со ич С 3 Ф, Б о о хО Х 1о ф О О х а Аф х со омъ 10нО ОО ОСЧ СЧОм иЪ .Н О О СЧ о О со ф 3о а о О Ф СЧ о) О СО О О (О оо оО ОахоСО оох фо ф( х а О м 2 х Х Я И ао ох иЪ О Щ О Щ О О СО О О о 0 о о 3 ц о Ф а о о ф а Ь 1 й о х фЮ о о о ф о ф а ЮСЯЯхо Д о о ф о а Юо о о Д о о й х С 1 Ю о оОоф 2о О Щ Об 3.бООСЧсо 1 б о О СЧ СЧ РЭх0 хххаф фМ ЯРйж Яо о ох х х о,ааахо о оХХХ о а о а Фх о о о Ю оОСн чС 4О 1 сО ; й х о О С оо о х й " е 3 ео хф х хО ъ о со ю аЮо о а О р мС Ох О Х хо О мс ха х с о65 от о о О о ос О со Я х о оО мх Ио С 0 С о о И сб О о ос о о х О а ххо д1сох х х схо а со о аЮ ха со хй о 1о о а С М о х о а 0х :х2о оа ао оС д О О О и 1 а 5 о Сх х й й с о а Ф Ф 3 о х й х х о х 3 о 1о осо с.а од 0ох х хООХоО ОсиМ хо. ихО аМОоходхИОс 0 Х - ХОхдсбхасО (,хооаОх с х О й х ссаО о хо хс о Оххх оОх сб х о( ах а ахСЧ Осм н Ои 1 О и и и С м О и с и со и и и и Ь с 0 О СЧО О О00 00 О и сч и с О О ОООО сч сч сч сч сч сч сч сч м мн м с 0 х И Ф х й о а Ф х И о а о х О о х х й х х х о а о ФФ а473803 Предмет изобретения 20 Составитель Т, МартинскаяТехред 3. Тараненко Корректор Е. Рогайлина Редактор Емельянова Заказ 3175/16 Изд. М 1542 Тираж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 отношению к весу исходной целлюлозы, измельчают в течение 2 ч, после чего к ней добавляют ГМДА из расчета 3% от веса целлюлозы или 1 % от веса готового продукта. После перемешивания в течение 30 мин с ингибитором реакционную смесь обрабатывают монохлорацетатом натрия в соотношении 2 моля на 1 моль целлюлозы,Некоторые условия получения и свойства карбодиамина приведены в табл, 3,Обработка буровых растворов различной степени минерализации (вплоть до насыщения поваренной солью и до содержания солей кальция и магния 1,0 - 1,5%) карбодиамином осуществляется путем его добавления в раствор в количествах 1 - 2,5% от веса КМЦ (в зависимости от степени минерализации циркулирующего раствора и забойной температуры) в сухом виде, либо в виде 5 - 10%-ного водного раствора.Результаты обработки высокоминерализованных буровых растворов термосолестойким реагентом, приведенные в табл, 4, показывают, что карбодиамин оказывает благоприятное действие на буровые растворы, выдержанные при 200.+5 в течение 2-х и более часов.Наличие в буровых растворах карбодиамина приводит. не только к их термосолестойкости, но и к значительному улучшению их смазочных свойств, что обеспечивает повышение стойкости опоры долота, снижению гидравлических потерь, способствует предотвращению 5 посадок и затяжек, предохраняет стенки скважины от набухания и т. д.Ингибирование КМЦ ГМДА в процессесинтеза эфира позволяет достичь резкого повышения эффективности действия ингибитора, 10 снижения его расхода в 100 - 500 раз.Применение карбодиамина в качестве стабилизатора исключает необходимость использования растворов ингибитора, что позволяет предотвратить снижение удельного веса буро вых растворов (особенно утяжеленных) и взначительной степени уменьшить расход утяжел ител я. Способ модификации буровых растворовобработкой карбоксиметилцеллюлозой и ингибитором ее термоокислительной деструкции 25 или продуктом их взаимодействия, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости растворов, в качестве ингибитора применяют гексаметилендиамин,