Способ обработки бурового раствора

(51)4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ й"БРАБОТКИ БУ ю реагенероводорогазовых982ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(7) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А. Г. Потапов, Т. П. Перман, А. И. Ишанов и А. Н. Ананьев (53) 622.243.144.3(088,8) (56) Кго 22 Е., Ячз.пагоду А. МесЬапзш хагарда в 3.аг 1 со чайогцрггск сгуа 1 е 2 епИтюйогоФЬепИ зе 2 азоче, О Н СЬеш. 8 окоч, 1963,2, с. 209-222Инструкция по примененн та Ждля нейтрализации с да при бурении нефтяных н сквакин, РД 39-2-758-82, 1(54)(57) СПОСОБ О РОВОГО РАСТВОРА, включающий введение реагента - нейтрализатора сероводорода на основе оксида келеза (1 ) и регенерацию бурового раствора, подвергшегося воздействию сероводорода, отличающийся тем, что, с целью повышения поглотительной способности, снижения расхода реагентов на обработку и восстановления технологических свойств отработанного бурового раствора, регенерацию отработанного бурового раствора проводят путем барботажа через него воздуха при температуре 20-50 С с расходом 7,5-5 м /ч им раство"зра в течение 1-5 ч.Количество Н Б, десорбированного иэ раствора мг/дм Время продувкиинертным газом,ч, с производительностью7,5 мз/ч на1 и раствора Количество Н Я, пропущенного через раствор, мг/дм КоличествоН Б, связанного раствором,мг/дм эацикл сум 1 ла за цикл сумма цикл сумма цикл сумма 4172 4172 3812388 388904 1292 1004 2296 - 2808 584 2880 - 2224 450 3330 - 774 312 3640 - 1462 Т а б л и ц а 2 Количество КоличествоН Б, десор-, Н Б, связанбнрованного ного раствоиэ раствора ром, мг/дм мг/дм КоличествоН Б, пропущенного через раствор,мг/дм Время продувкивоздухом, чс произвоцительностью7,5 м/ч на1 м раствора за эаэа зацикл сумма цикл сумма 1 цикл сумма цикл сумма 1195 1195 12,5 125 807 807 388 388 600 1795 5 175 102 909 498 886 1Изобретение относится к нефтяной и газовой промьппленности, в частности к бурению нефтяных и газовых скважин в условиях сероводородной агрессии.Цель изобретения - повышение поглотительной способности, снижение расхода реагентов и восстановление технологических свойств глинистого бурового раствора, подвергшегося воздействию сероводорода.П р и м е р 1. В емкость (реактор), содержащую 30 О мм глинистого раствора (см. табл. 4) и 10 мас.Ж реагента нейтрализатора ЖРе Оэ). из газовогд баллона со скоростью 4 дм /ч подавался инертный гаэ с сероводородом, концентрация послед 4560 4560 1 1546 5 104 7,5 8,5 5104 11 19,5 5104 16 35,5 5104 10 45,5 5104 11 56,5 253980 2него 0,15"0,2 г/дм, Объем газа замерялся газовым счетчиком, а концентрация сероводорода в нем определялась йодометрическим титрованием пробы, отобранной шприцем из потока газа. Не связанный в буровомрастворе сероводород улавливался всклянках Дрекселя, заполненнымиацетатом кадмия. Иосле прекращения1 п подачи сероводорода в данную емкостьиз автономных баллонов со скоростью7,5 м/ч в одном случае подавали3.инертный газ, а в другом - воздух.Подача длилась до тех пор, пока не15 прекращался выделяться из буровогораствора сероводород.,Результаты лабораторных исследо",ваний сведены в табл, 1 и 2Т а б л и ц а 11253980 4Продолжение табл, 2 Время, продувкивоздухом, чс производительностью7,5 м/ч на1 м раствора Количество УЯ связан ноГО раство ром, мг/дмз КоличествоН Я, десорбированногоиз раствора,мг/дмз КоличествоН Я, пропущенного через раствор,мг/дм зацикл сумма эацикл сумма эацикл сумма зацикл сумма Расходвоздуха1 м в 1 чзна 1 м Время обработки, ч 3 буровог раствор 80 1950 3745 47 6415 1686 5431 95 159,5 1200 6631 35 194,5 Из приведенных данных в табл. 1 и 2 видно, что прн продувании инертным газом 1 л бурового раствора, .через который перед этим было пропущено 5104 мг сероводорода, из раствора эа 56,5 ч уходит 3640 мг несвязанного сероводорода и в растворе25 остается 1462 мг.При продувании воздухом 1 дм бурового раствора, через который перед этим было пропущено 663 мг сероводорода, из раствора за 194,5 ч уходит 1330 мг и в растворе остается 5302 мг, что позволяет сделать вывод о том, что находящийся в воздухе кислород повышает более чем в, 3 раза поглотительную способность бурового 35 раствора вероятно как за счет регенерации реагента нейтрализатора по реакции2 Уе Я +30+6 Н 0=2 ГеОз ЗН О+бЯ, так и сам участвует в нейтрализации 40 сероводорода.П р и м е р 2. Для выявления оптимального режима обработки через порцию бурового раствора (0,9 дм ),з содержащего 107. смеси ЖС, в тече нии 2 ч барботировался сероводород. Затем буровой раствор перемешивался в течение 1 ч без барботажа. После , чего через него в течение 5 ч барботировался гелий, Концентрация сульфидов в буровом растворе 2720 мг(дм, Затем буровой раствор разделили на три порции по 0,3 дм и через каждую барботнровали воздух с постоянной скоростью (различной для каждой пор ции), периодически контролируя концентрацию сульфидов в буровом растворе. 209 1118 1741 2627 99 1217 1587 4215 113 1330 1087 5302 Результаты эксперимента приведены в табл. 3,Таблица 3 3000 2130 1160 200 2720 2000 1200 220 2720 2050 1100 180 2720 2400 1600 120 Иэ табл. 3 видно, что снижениерасхода воздуха с 800,0 до 7,5 мз/м.чмало сказывается на эффективность регенерации сульфидов, однако дальнейшее снижение расхода (до 0,75 м/вГч приводит к резкому снижению эффективности обработки. Полученные результаты объясняются тем, что регенерация идет при контакте сульфидов с растворенным кислородом, в результате расхода воздуха 7,5 и выше достаточно для поддержания насыщения бурового раствора кислородом,а при меньших расходах раствор не насыщен кислородом.Таким образом, для снижения концентрации сульфидов с 1100-1200 до 200 мг(дм достаточно проводить обработку в течение 3 ч, Опыт про2539 80 бкрупные газовые пузыри, барботируясь через буровой раствор, облегчает десорбцию растноренного газа итакже удаление микропузырьков газа,которые часто не могут высвободитьсяиз раствора даже н вакуумном дегазаторе. При этом раствор освобождается от газа н том.числе и от сероводорода, который не успел прореагировать с реагентом нейтрализатором, при этом происходит окислениесероводорода кислородом воздуха.ОбычНо в растворе после дегазаторасодержание Остяточнъ 1 х газов незначительно и это не оказывает влияния на его корроэионную активность.Для барботажа в приемную емкость при бурении скважин н условиях серонодородной агрессии и АВПД необходимо иметь запаснои Объемр сВОистВЯ которого поддерживают в рабочем состоянии, Это позволяет проводить обработку раствора ноздухоЧ н емкости, периодически проводя обмен между рабочим и запасным растворами.П р и м е р 3. Параллельно проводились исследования структурно-механических свойств буровых растворов. Тип раствораБремя1 проТип обработкираствора СНС дПа ДУВКч 4/4 200 ГКРр соста бентонитов Обработка15 дм /дм" Н Бг 10,2 6,55 суспензия+ +0,1% СЯС 1+10% ЖС2. Продувка инертнымгазом с производительностью7,5 м/ч на 1 и1-го раствора Паста 6,9 90/183 8,9 30/123 9,0 6 5 1ВОДКИ СКНЯЖИН В УСЛОВИЯХ СЕРОБОДО, родной агрессии покязынаетр что даже н сильна газированных пачках бурового, раствора концентрация сульфиФдон не пренышаля 1000 мг/дмр следонательнор заданный интервал обработки 1-5 ч считается оптимальнымЭто время приблизительно равно циклу циркуляции и отдельнъ 1 е сильно ..газированные забойные пачки могутна время одного цикла направлятьсяна регенерацию н специальную приемную емкость.Основные эксперименты проводились при температуре воздуха и ряствора 20-25 С, Понь 1 шение температуры приведет к росту скорости регенерации, В то же время температураВыхОДяшего из скважины буроВого раоствОра Достигает 40-50 С и понижение температуры воздуха (н зимнеевремя) не приведет к резкому снижению ЗФФективности Обработкир тем более что н компрессоре воздух нагревается зя счет энергии сжатия. Оптимальный режим работы обработки бурового раствора воздухом н отдельной емкости следующий; расход 7,515 м /ч на 1 и бурового растворас концентрациец реагента ЖС1-10%смесир температура 20-50 Ср времяобработки 1-5 ч,П 1 эЯктическое использование способа предусматривает обработку бурового растнора воздухом дьумя способами,Барботаж в желобе до вакуумногодегазатора, Варботаж крупных газовых пузырей через раствор до вакуумного дегязатора улучшает глубинудегазации бурового раствора, т,е,В емкость, содержашую буровой раствор, подавался сероводород. Перед подачей и после продувки бурового раствора сероводородом производился замер параметрон раствора по Фильтрации, статическому напряжению сдвига 1 СНС)р вязкости и рН, Затем данный раствор,продували; воздухом со скоростью 7,5 мз/ч, производя при этом через каждый 1 ч замер нужных параметров.Результаты сведены:,. н табл. 4.Таблица 41253980 4 5 б 200 7,8 4/75 9,6 3/33 9,6 3, Продувка воздухом 1с производитель 3ностью7,5 из/ч 1-го 5раствора на 1 м 27/60 9,55 6 Составитель В. БорискинаРедактор М. Недолуженко Техред И,Попович Корректор М. Поко Заказ 4685/28 Тирах 644 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий,1 4Обработка химреагента 1-го раствораБаОН 0,252 УШР 17Вода со всеми компонентами, входящими в раствор, 107 Данные исследованиЯ показали, что ухудшенные сероводородом технологические свойства бурового раствора полностью восстанавливаются при продувке кислородом воздуха, что позволяет сократить расход реагентов