Способ получения реагента для безглинистых буровых растворов

нию по р едварительсмеси поли- и хлорида юминия-калия с.ч, неорга мас.ч. И зобркважин,ние относитсчастности к посо рабо агентов для оров, использугоразведочнь 1 хобретения - улгента за счетщей и ингибир лучения р вых раств нии г еол ых скважин. е ка учшени п овыш Цель и чества ре флокулиру ности.Способ ной обраб ения егоспос обВ табл,1 припытания реагент з ул ьта ты исении с известпо обработке ед ены в сра данны ег ат заключается в дези тке при частоте вр ными, в табл. щения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Иркутское отделение Всесоюзногонаучно-исследовательского институтаметодики и техники разведки и Производственное геологическое объединение "Сосновгеология"(56) Авторское свидетельство СССР9 883137, кл. С 09 К 7/02, 1980.Коновалов Е.А. Комплексное применение химических реагентов в разведочном бурении. - Техн. и технол.геол.-развед. работ, орг. пр-ва,Обзор ВИЭМС, М., 1984, с. 21,Авторское свидетельство СССРР 1263702, кл . С 09 К 7/02, 1984 .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ 51 РЕАГЕНТА ДЛЯБЕЗГЛИНИСТЬК БУРОВЬБ РАСТВОРОВ(57) Изобретение относится к бурению 2 скважин и предназначено для обработки буровых растворов, используемых при бурении геологоразведочных скважин. Цель - улучшение качества реагента за счет повышения его флокулирующей и ингибирующей способности. Осуществляют приготовление сухой смеси полиакриламида и неорганического электролита с последующим ее дезинтегрированием при частоте вращения роторов 6000-12000 мин . При этом в качестве неорганического электролита используют сульФат или хлорид алюминия-калия в кол-ве от 0,25 до 3,0 мас.ч. неорганического электролита на 1 мас,ч. полиакриламида. При приготовлении реагента смесь полиакриламида сухого и соли алюминия в сухом твердом виде при соотношении 0,06-0,1 перемешивают в дезинтеграто- С, ре типа Д, имеющем 4-рядные противоположно вращающиеся роторы. Использование данног о р еаг ента позволяет повысить механическую скорость бурения. 2 табл. торов 6000 в 120 мин но приготовленной сухой акриламида и сульФата и алюминия или сульФата ал в количестве 0,25-3,0 м нического электролита н полиакрилаьида, 1632968различных типов промывочных жидкостей реагентами. Способ осуществляют следующимобразом.Смесь полиакриламида (ПАА) сухого и соли алюминия в сухом твердомвиде при указанном соотношении перемешивают в однократном цикле, что 1 Осоставляет 0,06-0, 1 с, в дезинтеграторе типа Д, имеющем 4-рядные противоположно вращающиеся роторы, причастоте вращения 6000-12000 мин 1Способ может быть реализован такжена других типах дезинтеграторов длятвердых дисперсных материалов, обеспечивающих необходимую частоту вращения роторов, т .е, соответствующуюэнергию физико-механической активации исходных компонентов,Для осуществления способа достаточна влажность исходных ингредиентов,обусловленная соответствующими ГОСТами или ТУ. Например, для ПАА она находится в пределах 10-15 мас. , сульфата алюминия - до 1,5-2,0 мас.хлорида алюминия 3,0 мас. . и алюмокалиевых квасцов 4,0 мас.%,П р и м е р. Смесь, содержащую25 г полиакриламида и 75 г сульфатаалюминия, загружают в дезинтеграторДи перемешивают при частоте вращения роторов 12 ф 10 мин(реагент1, табл .1) .35Положйтельный эффект способа достигается в интервале частоты вращенияроторов дезинтегратора (6-12)10 мин,так как при меньшей частоте вращения(реагент 6) и, соответственно, низкойэнергии активации конечный продукт получается неоднородным. Прибольшей частоте вращения (реагент 7)в результате локального перегреваи полной деструкции полимера с последующей жесткой сшивкой получают ппохо растворимый продукт, содержащийспекшиеся куски, Рациональным соотношением попимера и соли алюминия является 1;(0,25-3,0), что соответству- .0ет содержанию ингредиентов, мас. .:полиакриламид 25-80; соль алюминия25-75. При большем соотношении (реагенты 8 и 17) резко ухудшается качество реагента, в том числе ингибирующие и флокулирующие свойства, Применьшем соотношении (реагенты 9, 13и. 18) качество реагента также ухудшается за счет снижения Флокулирующих4 с + ЧоК0 Ъ.Кшгде К - степень набухания, показывающая во сколько раз увеличивается объем сухих частицглины (бентонита);К - показатель набухания, покаФзывающий объем жидкости,поглощаемой единицей массыглинистых частиц, см /г;И - показатель интенсивности набухания см/г ч;Ч - объем связанной жидкости,с э17 - объем сухой пробы, смэ;ш - масса сухой пробы, г;- время набухания, ч.Ингибирующие свойства оценивают также способностью консолидировать (закреплять) разрушенные и слабосвязанные породы критерием Р по следующей методике. Навеску раздробленного до Фракции 0,3-0,4 мм керна горных пород объемом 20 см смачивают 5 смз промывочной жидкости испытуемого сос. -и консолидирующих свойств. Опыты 23- 30 (табл.1) указывают на проявление при осуществлении способа сверхсуммарного эффекта.Раздельная дезинтеграторная активация ПАА и сульфата алюминия (реагенты 24 и 26) практически не изменяет их ингибирующие и Флокулирующие свойства по сравнению с исходными реагентами (реагенты 23 и 25)Композиции комплексного реагента (реагенты 27 и 28), включающие одинизингредиентов, прошедших активацию, по сво- им параметрам отличаются незначительно и имеют величины значительно ниже предлагаемого реагента (реагент 29) при равных концентрациях компонейтов и количестве введения в безглинистую промывочную жидкость. Огенка эффективности и качества реагента осуществляется измерением технологических параметров 0,5 ,-ного раствора в ла-бораторных условиях, Условную вязкость (УВ), показатель фильтрации (В) и статическое напряжение сдвига (СНС (0) определяли по известным методикам.Ингибирующие своиства оценивают коэффициентами набухания бентонита по Формулам:РРБТаблица нологнческие парам в реагента,мас 2 флокулнр уюпялспособ Инг Пств Неъсм / КПг мн 1 О,12,З 5 о5 15 4 с 5 .75 8 О 20 52 48 да(504)3 и О,З н,о АДе (50ПАААДа(80 и" Пр оду крупные куста н "м и 52 48 20 плохо растворим, спе,5 о,го 5 163 тава, Затем Формируют цилиццрический образец площадью 4,9 смг (высота 3,8 см) и определяют предел его прочности на сжатие Р (Па) из выражения где Г - нагрузка разрушения, Н;Я - площадь образца, мг.Флокулирующие свойства определяют по следующей методике. В стеклянный цилиндр объемом 100 см залива)от 50 смз бентонитовой суспензии (4,0 мас.Е сухого бентонита) и доливают 50 см исследуемого бурового раствора, Содержимое цилиндра встряхивают в течение 50 с, а затем определяют время осветления (мин) 50% объема смеси.В табл .2 приведены свойства трех типов промывочных жидкостей, обработанных реагентами 2, 11 и 15 (табл .1) в сравнении с известными, в том чис-; ле силикатной безглинистой, низкотемпературостойкой и алюмополимерной промывочной жидкости соответственно.Как следует из данных табл.1 и 2, реагент, полученный по предлагаемому способу, по сравнению с известными способами характеризуется улучшенным качеством при меньшем расходе на обработку различных типов буровых растворов. При этом отмечается повы - шение ингибирующих свойств, т.е, уменьшение коэффициентов и интенсивности набухания (К(, К и У) по средним значениям в 1,39, 1,5 и 1,64 раза соответственно. Консолидирующие свойства (Р) возрастают в 1,3 раза, а Флокулирующие свойства - до 23,8 29686раза.,Оптимальной конценпрацией реагента по предлагаемому способу вразличных типах промывочных жидкостей является 0,25-0,5 мас.%т а для 5известного реагента 0,5-1,0 мас.Х.Предлагаемый реагент в отличиеот известного представляет собойводорастворимьпд порошкообразный реагент, незамерзающий при отрицательных температурах и обеспечивающийудобство транспортирования и минимальные затраты на хранение. Применение реагента позволяет повысить ме ханическую скорость бурения за счетуменьшения концентрации твердой фазыв буровых растворах путем интенсивной Флокуляции и ускоренного оса)кдения частиц, предупреждения их диспер О гирования и накопления в циркулирующем буровом растворе в процессе бурения. Формула изобр ет ения25 Способ получения реагента длябезглинистых буровых растворов включающий приготовление сухой смеси полиакриламида и неорганического элект О ролита с последующим ее дезинтегрированием при частоте вращения роторов 6000-12000 мин , о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что. с целью улучшения качества реагента за счет повь- шения его Флокулирующей и ингибирующей способности, в качестве неорганического электролита он содержит сульФат или хлорид алюминия или сульфат алюминия-калия в количестве 0,25-3,0 мас.ч. неорганического электролита на 1 мас.ч, полиакриламида,ы 0,52-ного полимерного раствора прирн 7,0163 29 б 8 Частотавращения роторов,Состав реагента, нас .2 Реа- гент Б,см СНС рлна Ингнбируюене свойства флокулиисм /г.я мин способностьмнн 2и 079 19 А 12(ЯОЕ)2 пН 20ПААА 12(804) пнаоПЛАЛ 1 С 1 6 Н 20ПАА4101,1715 35 30 езглннистый реств Та б л и ц Флокупируаяспособ" Иигиби твв, иасЛ м евгеит 2акВЕОЭода 0,1Осталиое 0 РеагеитНаОНВода 0,25 005 Осталь иое. 2 О(ЯО ) пн ОПААА 12(804) пнаоПААНаонНа СО Продолжение табл,1Текнологнчесие параметры 052-ного полимерного раствора прирН 7,0 сип 4 катиая безгликистая промывочная лидкость (рн 7) 48 7 0 О/04 0 26 0 1 О 0 04Ллнмополимериая промывочная кидкость (рН 7) 6,0 О/О 1,2 0,4) О О,ЭО0 чная зидиость 0,5 1 ОЭ ОДО О О/ ставитель П. Бестужехред Л.Олийнык Редактор Н ектор Л. Патай ол Тираж 419енного комитета по изобретен 13035, Москва, Ж, Раушска ГКВТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород агарина, 10/. РеатеатееВ 10,Вода Реасент 20 .ааЫзВода РеагеетаоварбаядВода Заказ 596 ВИИПИ Государ 0,115,0Ос-.тада";аое 5,0 О/Оефе ервтуростойная Подписноем и открытия наб., д. 4/5 сноснастюн