Буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 504 С 09 К 7/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ,5-1,0 Гидроксид Смола с с т к областиоразведочппленности и одержа 6-10Остальное нием метилольньгрупп 30-34%.ВодаВ качестве ка промывки, повышение эф амидной смолы сьных групп 30-347КС, представ"ю жидкость плотвязкостью 15 сит 6 очисткиижения усл содержанием метило используется смола аствора иодоотдачи.ржит, мас.%:5 ляющая собои вязкностью 1160 кг/мзпо ВЗ Она содерществ, 4% свободно 27. сухих вермальдегида ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ(71) Ростовская геологоразведочнаяэкспедиция 1 Ожного производственногогеологического обьединения "Ижгеология", 1984, с. 106-108,Белов В,П Недиспергирующий буровой раствор с низкой концентрацией.твердой фазы. РНТС "Бурение", 1983,У 5; с. 12 13,(57) Изобретение касается буренияскважин в геологоразведочной отраслии нефтяной пром-сти. Цель изобретения - повышение эффективности разруше-:ния и очистки .забоя скважин за счетснижения условной вязкости бурового Изобретение относитс бурения скважин в геоло ной отрасли нефтяной про предназначено для их Цель изобретения фективности разрушения забоя скважины за счет ной вязкости бурового р увеличения мгновенной в Буровой раствор содь,801 470758 А раствОра и увеличения мгновенноиводоотдачи, Буровой раствор содержитследующие ингредиенты, мас.%: бентонит 2-.5; крахмал 4-. 5; гидроксид натрия 0,5-1,0; смола.с содержаниемметилольных групп 30-34% 6-10; водаостальное. В качестве смолы с содержанием метилольных групп 30-347,используется карбамидная смола КС,представляющая собой вязкую жидкостьс содержанием сухих веществ 627., Дляприготовления раствора в воде растворяют гидроксид натрия, крахмал исмолу, Затем полученный раствор смешивают с бентонитовой суспензией.Использование в составе раствора карбамидной смолы с содержанием метилольных групп 30-34% обеспечивает низкуюусловную емкость раствора и высокуюмгновенную водоотдачу, что обусловливает повышение эффективности разрушения породы на забое скважины и егоочистки от шлама, Использование раствора позволяет уменьшить стоимостьстроительства скважин, 1 ил 1 табл.30-34% метилольных групп и имеетрН 8,5.Приготовление бурового раствораосуществляют известным способом.Для этого в одной части необходимоймассы воды растворяют расчетные количества гидроксида натрия, крахмалаи карбамидной смолы КС, а затемполученный раствор смешивают с бенто-Онитовой суспензией, приготовленнойиэ остальной массы воды и расчетногоколичества бентонита, не подвергнутого гидратированию и диспергированию, 15П р и м е р 1. В .500 г воды растворяют 5 г гидроксида натрия, 40 гкрахмала и 60 г смолы КСс содержанием метилольных групп 30%, ав 375 г воды вводят 20 г бентонитаи перемешивают до получения однородной суспензии. Полученные крахмальный реагент и суспензию бентонитасмешивают и перемешивают до получения однородного раствора, Приготовленный буровой раствор имеет следующий состав, мас,%: бентонит 2;крахмал.4; гидроксид натрия 0,5КС6; вода 87,5, Он характеризуется следующими параметрами:1050 кг/м; УВ = 43 с;.В 0 = 4 смВ. = 0,5 см ; СНС0 = О/13 дПа;1 ч перемешивания: гтд = 0,4, тВ 5= 0,8; г, = 2,9 и г 1,0 %/мкмчерез 4 ч перемешивания буровогораствора,Приняты следующие условные обозначения,: 1 - плотность; УВ - 40условная вязкость; В - водоотдачаза 30 Юин; В - мгновенная водоотдача; СНС- статическое напряжение сдвига через 1 и 10 мин; Ссуточныи отстои; Г р трь Гоо и 45т , - соответственно плотностьраспределения частиц со средним радиусом 70, 85, 100 и 115 мкм.Экспериментальные работы по оценкетехнологических свойств буровогораствора выполнены путем оценки ком.Юплеска обычно измеряемых характеристик с использованием общепринятъиметодик и приборовПлотность измеряют пикнометрическим методом, услов ную вязкость - с помощью воронкиВБР, водоотдачу - на приборе ВМ,статическое напряжение сдвига - наприборе ВСН-З, рН - с помощью прибора РН, суточный отстой - с помощью мерного цилиндра объемом 100 мл,недиспергирующие свойства - седиментационным анализом по оценке плотности (функции) распределения частицбентонита определенного размера.Мгновенная водоотдача на прибореВМопределяется по методике, включающей использование графическогоспособа,Например, определение мгновеннойводоотдачи по примеру 3,(см. таблицуосуществляют следующим образом,В процессе измерения водоотдачипо секундомеру отмечают промежуткивремени, в течение которых водоотдачадостигает 1, 2, 3 и,4 см , Они соответственно составляют 3, 5, 9, 18,5и 43,5 мин, Полученнье точки наносятна график в системе координат водоотдача - время.На чертеже изображен график всистеме координат водоотдача " время.Через точки 1-4 проводят. кривую,Из начала координат к этой кривойпроводят касательную ОПрямолинейный участок кривой (от начала координат до точки 1), отсекаемый касательной, соответствует величинемгновенной водоотдачи которая опре"Эделяется по графику и составляет 1 смБодоотдача за 30 мин также определяется по графику (точка 5) и составляет 3,5 смЪРезультаты исследования растворовприведены в таблице. Анализ полученных данных показывает следующее. При содержании в буровом растворе ингредиентов, мас % бентонит 2-5; крахмал 4"5, гидроксид натрия 0,5-1; КС6"10 (примеры 1-5) условная вязкость составляет 40-45.с, а мгновенная водоотдача 0,5-1,0 см , Это. свидетельствует о .Этом, что вязкость ниже, а мгновенная водоотдача вьппе аналогичных параметров известного бурового раствора (примеры 8, 9), которые соответственно составляют 60-75 и 0 сф что способствует снижению условной вяэ" .кости бурового раствора н увеличе-. нию мгновенной водоотдачи.Остальные технологические парамет" ры данного бурового раствора: О, 1050 кг/м; В = 3-4 см; СНС д3- О/16 дПа; С = 0 рН 9-10 соответствуют параметрам известного раст51470вора: О = 1050-1080 кг/м; В13-4 см; СНС, щ = О/20 дПа; С = ОрН 9-10,Недиспергирующие свойства данного бурового раствора (г = 1,01г 8 Ф.51 г 1 оо = 3,5; г 1 = 1,88через 1 чиго =0,4; гз =0,8;соответствуют свойствам известногораствора: г = 1,0; го = 1,6;юог = 0,3; г 9 = 0,71 гц, - 3,0,г = 1,1 через 4 ч). Так же,как и в известном, в данном буровомрастворе диспергированных частиц ра.диусом 16-18 мкм не обнаружено. Этосвидетельствует о сохранении недиспергирующих свойств,С увеличением содержания в буровом растворе смолы КСв пределах6 10 мас.отмечается увеличение3мгновенной фильтрации с О, 0 до 1, 0 см(примеры 1, 2, 4, 5), а при содержании ее более 10 мас.мгновенная 25фильтрация не возрастает (пример 7),Это свидетельствует о нецелесообразности увеличения содержания КС более 1 О мас. . С уменьшением содержания смолы КСотносительно 6 мас. отмечается возрастание вязкости(пример 61, кроме того, при этомимеет место возрастание водоотдачидо 4,5 см и снижение мгновенной во,доотдачи до нуля. Это свидетельствует:о нецелесообразности уменьшения содержания КСниже 6 мас,%,758 6Таким образом, использование карбамидной смолы КСс содержанием метилольных групп 30-34% позволяетснизить вязкость бурового раствора с 60-75 до 40-45 с и повысить мгновенную водоотдачу с нуля до 0,51,0 см при сохранении недиспергирующих свойств.Экономическая эффективность от применения предлагаемого бурового раствора может быть достигнута за счет увеличения механической скорости бурения, сокращения затрат ,времени на борьбу с осложнениями, а также снижения расхода реагентов,Формула изобретенияБуровой раствор, содержащий бентонит, крахмал, гидроксид натрия, карбамидную смолу и воду, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения и очистки забоя скважины за счет снижения условной вязкости бурового раствора и увеличения мгновенной водоотдачи, в качестве карбамидной смолы буровой раствор содержит смолу с содержанием метилольных групп 30- 34% при следующем соотношении ингредиентов, мас. .:Бентонит 2-5Крахмал .4-5Гидроксид натрия 0,5-1,0Смола с содержанием метилольныхгрупп 30-34% 6-10Вода Остальное1 М1а1 о оососоооо а х ( 1 а 1 3 б 1 1 оЮ 1 1 мГМ сю и 1 ас съ ос 1 1 1 фЛ В о со (Ч (Чффс сс ьс а со