Способ приготовления солесодержащих буровых глинистых растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК за) С 09 К 7 00 рокачиванием через родинамичес- чающийкий излучат с я тем, ч т л ель снижения времени приокачивание вора с солью чеизлучатель осуии соли рав этического знааксимальноеванного растЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТСССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(72) В.Н.Баринов и М.А.Галимов (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(56). 1. Мариампольский Н.А,и др.Спе циальные буровые растворы для проводки скважин в сложных геологических условиях. Обзорная информация, сер. "Бурение", М., ВНИИОЭНГ, 1979, с. 23-24.2, Ахмедов К.С. и др. Водорастворимые полиэлектролиты для бурения. Ташкент,ФАН Узбекской ССР, 1982, с. 135-142 (прототип). Я 01122679 А(54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОЛЕ- СОДЕРЖАЩИХ БУРОВЫХ ГЛИНИСТЫХ РАСТВО РОВ, включающий ввод соли в пресный глинистый раствор и диспергирование смеси глинистого раствора с солью энергоемкости процесса готовления раствора, смеси глинистого раст рез гидродинамический ществляют при содержа ном 50-.1307 от его кр чения, определяющегозагущение недиспергиро вора.1 11226Изобретение относится к технологии бурения нефтяных, газовых и геологораэведочных скважин, в частности к технологии приготовления буровых растворов на водной основе.5Известен способ приготовления солесодержащйх буровых глинистых растворов, заключающийся в смешивании с пресной водой глины для. предварительного ее гидратирования, обработ О ке пресной суспензии химическими реагентами, вводе в. раствор соли, ее измельчении и растворении с помощью фрезерно-струйной мельницы и утяжелении раствора. Этот способ осуществля ется как при приготовлении ограниченной порции .раствора в отдельной емкости, так и при переводе пресного . раствора, на котором осуществлялось бурение скважины,в соленасыщенный 20 при непрерывной циркуляции через скважину 13,Недостатком этого способа являет.ся повышение значений показателей реологических свойств раствора:. вяэ кости, динамического и статического напряжений сдвига, При вводе в раствор соли выше определенного содержания начинается значительное загустевание раствора, что ведет к повышению давления ь манифольде буровых насосов в 2-3 раза. Как показала практика, перевод пресного раствора в соле- насыщенный сопровождается повышением условной вязкости раствора с 32-35 с до 150 с и "нетекучейф, а динамического напряжения сдвига с 9-9,5 Па до 27-42 Па, что требовало постепенного ввода соли в течение 10-12 циклов прокачки раствора через скважи 40 нучНаиболее близким к изобретению является способ приготовления солесодержащих буровых глинистых растворов включающий ввод соли в пресный гли-4 нистый раствор и диспергирование смеси глинистого раствора с солью прокачиванием через гидродинамический излучатель.В известном способе в глинистый раствор вводят соль, одновременно50 прокачивая смесь через диспергатор - гидродинамический излучатель, Гидро- динамическая обработка существенно изменяет картину развития деформационных процессов при воздействии электролитов на глинистые частицы, а именно высокая дисперсноть частиц, возникающая в результате механического и кавитационного воздействия в диспергаторе, способствует увеличению в системе глина - вода - элект. ролит контактов, ответственных заразвитие быстрых эластичных деформа- . ций, т.е. разжижает,систему. Максимальный разжижающий эффект в извест-ном способе достигается за 14 циклов прокачки через диспергатор.Наиболее целесообразно использование для осуществления известного епособа струеформирующих устройств 2.Недостатком известного способа является излишняя энергоемкость и длительность процесса, так как смесьсоли с глинистой суспензией пропускается через диспергатор в течение всего времени ввода соли.Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса и времени приготовления раствора.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления солесодержащих буровых глинистых растворов, включающему ввод соли впресный глинистый раствор и диспергирование смеси глинистого .раствора с солью прокачиванием через гидродинамический излучатель, прокачивание смеси глинистого раствора с солью через гидродинамический излучатель осуществляют при содержании соли, равном 50-1303 от его критического значения, определяющего максимальное загущение недиспергированного раствора еВведение соли в глинистый раствор, приготовленный на пресной воде, сопровождается ростом его реологических параметров (условной вязкости, кажущейся вязкости,ффстатического и динамического напряжения сдвига).Любой иэ этих параметров в достаточной мере отражает изменение содержания соли.Используются параметры - статичес-, кое напряжение сдвига (6) за 1 мнн и предельное динамическое напряжение сдвига (Г ).:При вводе поваренной соли в глинистый раствор ее критическое массовое содержание, вызывающее максимальное повышение условной вязкости и динамического напряжения сдвига, равно 16,5-183, а при вводе хлористого калия - 1,8 2,23 (фиг. 1).На фиг. 2 показаны полученные нами графические зависимости изменениястатического напряжения сдвига за, 3 11226 1 миц (9) и предельного динамического напряжения сдвига (ь ) глинистых растворов от концентрации в них КС 1 как для химически необработанных растворов, так и обработанных 0,05% КМЦ.При концентрациях КС 1, равных околокритическому ее значению, несмотря на то, что параметры суспензии незамеримы, четко видно, что ре" 1 р комендуемый нами интервал включения диспергаторов практически сохраняется даже после химобработки. 0,05% КМЦ (фиг. 2) .На фиг. 3 показаны графические зависимости изменения параметров гли. нистого раствора от концентрации ЯаС 1 для химически обработанного 2,5% УЩР и необработанного раствора.В этом случае значение критичес" кой концентрации НаС 1 в случае химобработанного раствора несколько ниже, чем для необработанного (ца 2%).Способ осуществляется следующим образом. 25В пресную воду засыпается расчетное количество глешогорошка, суспензия перемепееоается до полцой геедратации глины. Затем суспензию обрабаты 3вают карбонатом натрия, УЩР или КИЦ, после чего вводят поваренную соль, Всю обработку ведут при прокачивании раствора через скважину или в отдельной емкости при постоянном перемешивации. После достижения содержания соли в растворе 8,25-9%, последний подают Насосом в струеформирующее устройство - гидродицамический излучатель, например диспергатор "струя в струю".40При этом перепад давления ца соплах диспергатора должен быть це менее МПа; наиболее реальное значение перепада давления в опсрации - 6-10 ИПа. Скачкообразно повышают со 45 держание соли в растворе, прокачцваемой через диспергатор, до 22-23%. После достижения содержания соли в".растворе 23% диспергнровать раствор нецелесообразно, так как при дальнейшем вводе соли до насыщения50 (26,4%) она будет коагуляционцо раэжижать раствор.Таким образом, наибольший эффект, при котором наблюдаются наименьшее время соленасыщения растворов и ми 55 нимальные энергоэатраты процесса, достигается диспергированием раство" ра при содержании в нем соли только в пределах. соответствующих наибольшему эагущению растворов,т.е. в интервале 0,5-1,3 ( 50-130%) от критического содержания.Предлагаемый способ ввода соли в пресный глинистый буровой раствор осуществляют на бурящейся скважине Ахтырского УБР ПО Краснодарнефтегаэ с помощью гидравлического диспергатора "струя в струю". Содержание. поваренной соли в растворе до 8-8,6 мас.% доводят путем перемешивания смеси и прокачки ее через скважину в течение одного цикла. Соль при этом растворяется, не вызывая значительного загустевания раствора (условная вязкость раствора повышается с 32-35 до 38-40 с, динамическое напряжение сдвига - с 9 до 9,5 Па), Затем, продолжая ввод соли, прокачивают раствор через диспергатор перед подачей его в скважину. Содержание растворившейся соли скачкообразно повышают до 21,5-22,5%. Выходящий из диспергато" . ра раствор имеет условную вязкость 50-55 с, динамическое напряжение сдвига - 10"11 Па. После прокачивания раствора с содержанием соли 22% в течение одного цикла через скважицу днспергирование прекращают, а ввод соли до насыщения производят обычным способом с перемешиванием. Условная вязкость раствора за время. насьпцения солью не превышает 60 с, динамическое напряжение сдвига 11 Па, что позволяет прокачивать раствор через скважину, не снижая производительности насоса, и весь процесс осуществляют за три цикла прокачки через скважину с промежуточной подачей во втором цикле через диспергатор.Прокачивание раствора через диспер. гатор интенсиФицирует процесс растворения введенной в раствор соли, сокращая до минимума время нахождения его в состоянии соответствующем околокритическому содержанию соли. Таким образом, за счет прокачивация через диспергатор бурового раствора с введенной в него солью происходит интенсивное растворение ее, что обеспечивает скачкообразное повышение концентрации соли в растворе.аз 8096 2 раж 633 Подписиое атедтффг.Ужгород, ул.Прое ал ППП Инаер 3 ал радоп 7 ыдиспергааОраФиа.Г 8 (неЯабвк,)