Буровой раствор

1726125 О П-И-е" А Н" ф Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРесттублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет - ,Опубликовано 05,04,80. Бюллетень Рй 13 ио делам изобретений и открытий(53) УДК 622.243. , 144,3 ( 08 8.8) Лата опубликований описания 07,04,80(72) Авторы изобретения Н. В, Щукин и А. С, Непомнящий Ч ерниговс кое отделение Украинского научно-исследова тельскогогеолого-разведочного института Министерства геологииУкраинской ССР(54) БУРОВОЙ РАСТВОР Изобретение относится к буровым растворам, в частности к буровым растворамна водной основе, и может быть использовано для бурения глубоких скважин нанефть и газ в5Известные для стабилизации таких растворов реагенты-стабилиза торы - гидролизованный полиакрилонитрил, крахмал икарбоксиметилцеллюлоза с повышениемтемпературы до 150-180 С и увеличени емтоем минерализации резко снижают свою активность, так как они подвергаются термоокислительной деструкции с потерейстабилизирующих свойств Ц .Известны буровые растворы, содержащие водную суспензию неорганическихтвердых частиц, реагент-стабилизатор изгруппы: гидролизованный полиакрилнитрил,крахмал, и карбоксиметилцеллюлоза и антиоксидант (фенол, гидрохинон и др,), сни- ожаюший термоокислительную деструкциюреагента-стабилизатора (2),Однако известные буровые растворыне обладают достаточно высокой термостабильностью и устойчивостью к полиминеральной агрессии, что проявляется в резком повышении водоотдачи и ухудшении структурно-механических свойств. Смазочная способность ивестных буровых растворов резко снижается при повышении температуры и минерализации, что приводит к снижению скорости бурения, проходки на долото и увеличению вероятности прихвата бурильного инструмента,Цель изобретения - повышение термостабильности бурового раствора, устойчивости его к полиминеральной агрессии с одновременным увеличением смазочной способйости в условиях высокой температуры. Для достижения указанной цели в буровой раствор, содержаший водную суспензию неорганических твердых частиц и реагент-стабилизатор, вводят в качестве антиоксиданта терпеновые полимеры с молекулярным весом 218-с 56 при следующем соотношении компонентов, вес.%:726125 3,Ревгент-стабилизатор . 0,25-4Терпеновые полимеры 0,25.Водная суспейзия неорганических твердыхчастиц Остальное.Терпеновые полимеры (продукт полимеризации моноциклических терпеновых :углеводородов, полученный при производстве (4,7,7-триметилбицикло-( 1,2,2)-гептанон 3) характеризуются следуюшими 10 Физико-химическими показателями;Молекулярный вес 218-456Показатель .преломления 1 4959-1,5226Кислотное число, 15мг КОН/г продукта 10-36Плотность при20 С, г/смф 0,920-0,987В качестве реагента-стабилизатора можно использовать гидролизованный поли акрилонитрил или крахмал или карбоксиметилцелл 1 о лозу. Тейология йрйготовления предлагаемого бурового раствора заключается в совместном или раздельном добавлении к водной суспензии йеорганических твердых вешеств реагента-стабилизатора в количесч- ,ве 0,25-с вес,% и терпеновых полимеров н количестве 0,25-4 вес,% и интенсивном .их перемешивании. 4Реагент-с:табилиза тор и терпеновые полимеры предпочтительно вводить в буровойраствор в виде смеси в соотношении 1:1при рН среды 9-9,5.Для экспериментальной проверки изобретения приготавливают минерализоввнныйбуровой раствор, содержащий вес,%;Константиновский глинопорошок 20Хлористый натрий30Хлористый кальций 2Вода Остальное,Этот буровой раствор разделяют нв трипартии, каждую из которых стабилизируютили гидролизованным полиакрилонитрилом,или крахмалом, или карбоксиметилцеллюлоэой, На основе каждой партии приготавливают по 6 композиций буровых рвстворов 1введением различных антиоксидантов (см.таблицу).Термостабильность и устойчивость бурового раствора к полиминеральной агрессии оценивают по изменению величины водоотдвчи и статического напряжения сдвига до термоствтирования и после термостатирования раствора в течение 3 ч при220 С,Количественный состав и результатыэкспериментальных исследований буровогораствора с антиоксидантами приведены втаблице,,"8 рФ 4Эьхосах фоох ос оай д оа ф-; ф 5 аХ с.а о,д ф0,25-4 0,25-4 Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизетов сокращается в 6-8 раз, Высокая смазочная способность предложенного бурово, Патент США % 2867584,го раствора позволяет увеличить проход- - кл, 252-8.5, опублик. 1959.ку на долото на 16-201 и механическую, ФРезультаты экспериментов поквйь 1 вают,что стабилизация бурового раствора с применением в качестве внтиоксиданта терпЬновых полимеров в количестве 0,25-4 вес,%позволяет сохранить водоотдвчу и статическое напряжение сдвига без существенных изменений при 220 С в условиях по олиминеральной агрессии.Экспериментами установлено, что буровой раствор, стабилизированный полиакрил-Онитрилом, крахмалом и КМЦв присутствии 1 герпеновых полимеров, превышает прочность смазочных пленок известныхбуровых растворов в 2-4 раза.Проведенные эксперименты подтверждают весовую термо- и солестойкость и смазочную способность бурового раствора, обработанного реагентами-стабилизаторамис добавкой терпеновых полимеров.Испытания показывают, что предложенный буровой раствор обеспечивает успешную проводку глубоких рвзведочных скважин при забойных температурах свыше150 С в условиях полиминервльпой агрессии. При бурении скважин в мощных хемо генных отложениях с применением бурового раствора, ингибированного терпвновыми полимерами, водоотдача находится впределах 4-7 мл/30 мин, периодичностьхимобработки бурового раствора составляет 20-30 сут, В случае применениятерпеновых полимеров расход химреагеноскорость бурения на 4-8%,Ф о р м у л а изобретения1. Буровой раствор, содержащий водную суспензию; неорганических твердых,)8частиц, ревгент-стабилизатор и актиоксидант, о тл и ч в ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термоствбильностиОраствора до 220 С и устойчивости к полиминервльной агрессии при одновременном увеличении смазочных свойств, в ка честве антиоксидантв раствор содержит терпеновые полимеры с молекулярным весом 218-456 при следующем соотношении ингредиентов, вес,%;Ревгенть-стабилизаторТерпеновые полимерыВодная .суспензия неорганических твердыхчастиц 2, Раствор по и, 1, о т ли ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве терпеновых полимеров используют продукт полимеризвции моноциклических терпеновых углеводородов, полученный при производстве (4,7,7-триметилбицикло-( 1,2;2)гептанон). 3. Раствор по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве реагентвстабилизатора используют гидролизованный полиакрилонитрил или крахмал, или карбоксиметилцеллюлозу. 2, ГородновВ. Д. и др, Исследование глин и новые рецептуры глинистых растворов. М., "Недра", 1975, с; 202 (прототип).Составитель Г. Свпроновв Редактор Н. Горввт Техред Э, Чужик Корректор Т. Скорцовв Заказ 850/18 Тираж 725 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4