Буровой раствор

СОЮЗ СОВКТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 09 К 7/О ЕННЫЙ КОМИТЕТ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯГОСУД АРС ПО ИЗОБР ПРИ ГКНТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИД 5(71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокогоразведочного бурения(56) Авторское свидетельство СССРУ 1070296 кле Е 2 1 В 21/08 1982 еРастворы на полимерной основе для(57) Изобретение относится к бунеФтяных и газовых скважин. Цель улучшение качества раствора за счетувеличения его глиноемкости при одновременном улучшении его смазочныхсвойств и снижение т-ры замерзания,Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, иас.31 вкачестве полииера - продукт взаимодействия полиметилакрилата с моноэтаноламнном в водной среде О, 1-1,0;в качестве кремнийорганической жидкости - 503-ный раствор метил- илиэтилсиликоната натрия в спирте 0,10,3; вода - остальное. Раствор готовят путем растворения в воде необходимого кол-ва входящих в негокомпонентов. Данный раствор характеризуется высокой гжвоемкостью, смазочными свойствами. Раствор не требует дополнительной очистки и обработки, снижает опасность прихвататруб и инструиента. 2 табл.СН 2О 1СНСН закручивания прибора ВСН- больше угол смазывающие уменьшение у тельствует о свойств. нутрпри ннего ц 00 об/ми ивания, а, и на рычиван линд ра н, чем воиствла заулучш идеенин зыв ающи Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к составам буровых растворов, используемых при проходке неустойчивых пород.Целью изобретения является улучшение качества бурового раствора за счет увеличения его глиноемкости при одновременном улучшении его смазочных свойств и снижение температуры замерзания.В буровом растворе, содержащем полимер, кремнийорганическую жидкость - 507-ный раствор метил- или этилсиликоната натрия в спирте (ГК 2-10 или ГКЖ) и воду, в качестве полимера используют продукт взаимодействия полиметилакрилата с моноэтаноламином в водной среде 2 О при следующем соотношении компонентов, мас.Х: где а = 30-70,в = 20-60,с = 5 - 840В табл. 1 приведены данные, иллюстрирующие влияние количественногосодержания ингредиентов на техноло"гические параметры буровых растворов.В табл. 2 приведены технологические параметры буровых растворов, содержащих продукт взаимодействияполиметилакрилата с моноэтаноламином в различных условиях.Буровые растворы готовят растворением в воде неоходимых количествкомпонентов. Для оценки глиноемкостик ним добавляют 25-357 гидратированной бентонитовой глины и после тщательного перемешивания определяютусловную и пластическую йязкость, ди намическое напряжение сдвига и температуру замерзания. Смазывающиесвойства оценивают условно по углу Продукт взаимодействия полиметилакрилатас моноэтаноламином в воднойсреде (Дэман) О, 1-1,050%-ный растворметил- или зтилсиликоната натрия в спирте(ГКЖилиГКН) 0,1-0,3Вода ОстальноеДэман - 257.-ный водный концентрат представляет собой желтую вязкую жидкость с температурой начала кристаллизации - 50 С. На основании спектральных и физико-химических данных установлена формула этого продукта; Для оценки стабильности растворов и стабилизирующего действия кремнийорганической жидкости приготовленные растворы анализируют в течение 1 ч после приготовления и после выдержки при нормальных условиях в течение 2 ч. При этом используют кремнийорганические жидкости марок ГКЖи ГКЖ.:Полученные результаты от марки жидкости не зависели.П р и м е р 1. Для приготовления раствора с минимальным содержанием компонентов растворяют 1 г дэмана (4 г 25/-ного водного концентратд 120 314478и 1 г ГКЖ в воде и при тщательномперемешивании объем раствора доводятдо 1 л водой. Добавляют 25 , по массе глины, тщательно перемешивают,замеряют параметры: УВ/500 (условная5вязкость) 51 с, пластическая вязкость12, динамическое напряжениесдвига 1 О 5, угол закручивания при200 об/мин 14, температура замерзания (т.зам,) -8 . Через 72 ч растворсохраняет свои свойства, УВ = 50 с.Параллельно готовится раствор,содержащий то же количество дэмана,но не содержащий ГКЖ. Он имеетследующие параметры: УВ = 52 с,10, о = 6, угол закручивания15, т.эам, -8 С. В отсутствие ГКЖраствор через 72 ч загустевает,УВ/500 = 71 с.П р и м е р 2. Для приготовленияраствора со средними концентрациямикомпонентов растворяют в воде 5 гдэмана (20 г 25%-ного концентрата)и 3 г ГКЖв воде и при тщательном 25перемешивании объем раствора доводят водой до 1 л. Для оценки глиноемкости к нему прибавляют 353 гидра"тированной глины. После тщательногоперемешивания замеряют параметры 30раствора: УВ/500 = 35 с, ф, = 15,о = 5, угол закручивания 7, т.зам.-9 С. Через 72 ч раствор сохраняетсвойства, УВ/500 = 35 с.Параллельно готовят раствор с темже содержанием дэмана (0,5 или 5 г35иа 1 л раствора), но не содержащийкремнийорганической жидкости. Призамере параметров в течение часа после приготовлен ия он имеет параметры у 4близкие к первоначальному раствору:УВ/500 = 4 О с, = 16, г,угол закручивания 7, т.зам. -9 С. Нопри выдержке в течение 72 ч этотраствор загустевает, его УВ/500 =45= 59 с. 314раствор сохраняет свои свойства,УВ/500 = 30 с.Параллельно готовят раствор с темже содержанием дэмана, но не содержащий ГКЖ. При замере параметров втечение часа после приготовления онимеет параметры, близкие к первоначальному раствору: УВ = 32 с,13, г, = 9, угол закручивания 6,т.зам. = -10 С. Через 72 ч растворзагустевает, его вязкость составляет43 с.Результаты лабораторных исследований буровых растворов приведены втабл. 1 и 2.Буровые растворы согласно изобретению характеризуются высокой глиноемкостью, смазочными свойствами,они обладают низкой вязкостью приболее высоком содержании глины, низкими значениями угла закручиваниявнутреннего цилиндра ВСпри200 об/мин и более низкими температурами замерзания. Все эти свойстваначинают проявляться при содержаниидэмана не ниже 0,1%. При увеличенииконцентрации дзмана сверх 13 улучшения свойств раствора практическине происходит. Содержания кремнийорганической жидкости ГКЖили ГКЖ в количестве О, 1 - О,ЗХ достаточнодля стабилизации растворов.Данный буровой раствор, обладаявысокими смазочными и противорастепляющими свойствами, а также значительной глиноемкостью, очень технологичен и экономичен при использовании его в процессе буренияи неустойчивых пород, так как не требуетдополнительной очистки и обработки,снижает опасность прихвата труб иинструмента. Формула изобретенияП р и м е р 3. Для приготовленияраствора с максимальным содержаниемкомпонентов растворяют в воде 10 гдэмана (40 г 25%-ного концентрата), 50и 3 г ГКЖ, при тщательном перемешивании объем раствора доводят водойдо 1 л. Для оценки глиноемкости добавляют 35 . гидратированной глины,тщательно перемешивают и замеряют па 55раметры раствора: УВ/500 = 30 с,14, го = 8, угол закручивания 6, т. эам, -10 С. Через 72 ч Буровой раствор, включающий полимер, кремнийорганическую жидкость и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества раствора за счет увеличения его глиноемкости при одновременном улучшении его смазочных свойств и снижения температуры замерзания, он в качестве полимера содержит продукт взаимодействия полиметилакрилата с моноэтаноламином в водной среде, а в качестве кремнийорганической жидкости - 50 -ный раствор метил- или этилсили".1478.1 О, 1-1,0 0,1-0,3Остальное Таблица 1 мпе- Состонняе туРа растнорон аюертелье алает, еавнел Веоднороднмй, тлнноседает е в 1 О гФ 1 а 16 г е,1 О 1-11 То не о 5 коната натрия в спирте при следующем соотношении ингредиентов, мас,71 Продукт вэаимодействия полиметилакрилатас моноэтаноламином и воднойсреде50%-ный растворметил- или5этилсиликонатанатрия в спиртеВода1447831 Таблица 2 Состав растворов Количест" Параметры растворов Вода УВ ф С ио Дэман Флу 4 чан,3 Остально Э3 35 О,5 Флучан - продукт взаимодействия полиметилакрилата с моноэтаноламинв среде диметилформамида,Составитель Л.БестужеваТехред Л.Олейник Корректор М. Васильева Редакт азоренк Заказ 6807/27 Тираж 646 Под ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от113035, Москва, %-35, Раушская наб.,ное СССР тиям при4/5 од, ул. Проектная,Производственно-полиграфическое предприятие водобавленнойглины,Времязамерапараметров 83 40 120 00 36 123 52 28 162 учианияри00 о