Буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 А я)5 С 09 В 7/02 ИЗО ЕТЕНИЯ ОПИСАНК ПАТЕНТУ 2ий научно-исследоваологии и геофизики М.М.Быстров, Н,Ф.Торкая, В.А,Куприянова, сильевий научно-исследоваологии и геофизики е растворы. М.: Недра,и др. Эффективность бентонитового раствори бурении в Днепровадине, - Нефтяное с, 30-31. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Паус К.Ф, Буровь1973, с,86, 174.Мельничук А,Н,применения полимерра на основе метаса ис ко-Донецкой впхозяйство, 1985, М. 8 Изобретение относится к бурению на нефть и таз, а именно к разработке рецептур буровых растворов с низким содержанием твердой фазы и низкой фильтрацией.Известен раствор, содержащий глину, воду и акриловый полимер - щелочной гидролизат полиакриламида РС. Раствор такого состава при концентрации глины 3 - 4 мас,% имеет низкие значения фильтрации и структурно-механических свойств, Недостатком раствора является то, что с ростом минерализации фильтрация его увеличивается, а вязкость резко возрастает, кроме того реагент РСне может быть использован для обработки утяжеленных глинистых растворов.Известен так ке раствор, содержащий глину, воду и акриловый реагент - водощелочной раствор метаса (сополимера метакриловой кислоты и метакриламида) с соотношением полимера и щелочи 1;0,2.(54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Использование; бурение нефт зовых скважин. Сущность бурово содержит(мас.%) глина 3 - 6; щел ролизат сополимера метилакрил лакрилата и метакриловой кислот вода остальное. Буровой раствор полнительно содержать флоторе - отход производства изопреново со стадии переработки масляног синтезе диметилдиоксана в колич до 3% от массы бурового раств ф-лы, 3 табл,яных и гай раствор очной гидата, бутиы 0,4 - 2,0, может доагент Тго каучука о слоя при естве от 2 ора. 1 з.п. Раствор указанного состава при концентрации бентонитовой глины 4 - б мас,% имеет низкие значения фильтрации и структурно- механических, свойств. евайОднако из-за низкой солестойкости ме- стаса этот раствор предназначается в основ- ОО ном для бурения в разрезах, не содержащих солей и высокоминерализованных пластовых вод, вызывающих коагуляционное загу- О стевание раствора.ИНаиболее близ.им техническим реше- О нием к заявляемому является буровой раствор, содеркащий бентонит, метас, углещелочной реагент(УЩР) и воду. Совместная обработка малоглинистых растворов метасом и УЩР позволяет повысить устойчивость их к хлоркальциевой агрессии и сохранить фильтрационные свойства на уровне 4 - 10 см и предотвратить рост СНСз при попадании до 1,5% СаС 12 в буровой раствор.1788959 Н едостатком да нного раствора является высокое значение фильтрации (в среднем на уровне б - 7 см /30 мин). Попадание хлозристого. кальция в раствор, начиная с койцентрации 1,4% вызывает резкий рост ке ее влияния на параметры раствора производят в % от объема водной фазы при перемешиваниив течение 2-х часов. После чего определяют параметры.5 П р и м е р 1. Необходимо приготовить300 г раствора следующего состава, мас.%:Глина 3Гидролизатв пересчете0 на активноевещество 08Вода Остал ьно.е.9 г глины при перемешивании на лопастной мешалке со скоростью 100 - 1500 об/мин5 диспергируют в 259 смз воды в течение 1 ч.К полученной суспензии добавляют 30,8 см гидролизата плотностью 1,04 г(см, содержащего 7,5 мас,% активного вещества. Перемешивание продолжают 4 ч. На вторые0 сутки замеряют параметры. значения которых составляют: вязкость условная на.воронке УВ 1 ооТ 1 оо = 22 с; фильтрация по прибору ВМ-б Фзо = 3 см; концентрация водородных ионов в фильтрате по индика 5 торной универсальной бумаге рН = 10; статическое напряжение сдвига по прибору СНСо = 3/5 дПа; пластическая вязкость по прибору ВСН пл = 39 СПз.зП р и м е р 2, Необходимо приготовить0 300 г раствора следующего состава, мас.%:Глина 5Гидролизатв пересчетена активное5 вещество. О 5Т - 80 3ВодаОстальное15 г глины при перемешивании на лопастной мешалке диспергируют в 256 см воды0 в течение 1 часа. К полученной суспензиипри перемешивании добавляют 19,2 см гидролизата плотностью 1,04 г/см, содержащего 7,5 мас.% активного вещества, и последовательно 9 г Т - 80, Перемешивание5 продолжают 4 ч, На вторые сутки замеряютпараметры, значения которых составляют: условная вязкость Ттоо = 16 с; фильтрация Фзо = 2 см; содержание водородных ионова,в фильтрате рН = 9; пластическая вязкость О Упл = 29 сПз П р и м е р 3. Необходимо приготовитьраствор следующего состава, мас.%:Глина 355 Гидролизатв пересчетена активное. вещество2Т - 80 . 2Вода (с добавкой2% СаС 2 отобьема воднойфазы) Остальное 9 г глины при перемешивании на лопастной мешалке диспергируют 205 см воды в течение 1 ч. К полученной суспензии при перемешивании добавляют 76,9 см гидролизата плотностью 1,04 г/см, содержащего 7,5 мас.активного вещества, и последовательно с ним 6 г Т - 80, Перемешивание продолжают 4 ч, На вторые сутки при перемешивании вводят 5,58 г пылевидного СаС 2, просеянного через сито ЬЬ 016. После 2-х ч перемешивания определяют параметры, значения которых составляют: условная вязкость Т 10 о = 9 с; фильтрация Фзо = 0 см; статическое напряжение сдвига СНС 1/1 о = О/О дПа; пластическая вязкость д пл. = 15 сПз,Результаты испытаний заявляемого раствора приведены в табл,1 и 2. При этом порядок приготовления растворов аналогичен приведенному в примерах. Табл,З иллюстрирует возможности использования гидролизата сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты с различными видами глинистых материалов. При этом гидролизат сополимера проявляет практически одинаковое стабилизирующее и флокулирующее действие.Заявляемые границы концентрации ингредиентов обусловлены следующим,Использование в данном составе глины с содержанием менее 3 мас,увеличивает фильтрацию до величин свыше 9 см, повышение же ее содержания свыше 6 мас.0 переведет раствор из разряда малоглинистых в глинистые, что в значительной степени отражается на технико-экономических показателях бурения, в связи с чем повышение содержания глины свыше 60 нерентабельно.Повышение концентрации гидролизата свыше 2 мас.0 активного вещества нерационально ввиду достижения при этом значения нулевой фильтрации. Дальнейшее повышение концентрации сильно повышаетвязкость. Применение же концентрации ме 5 нее 0,1 мас.% приведет к высоким фильтрациям.Выход содержания Тза пределыконцентрации 2-3 мас.0 не вызывает резких изменений фильтрации и структурно 10 механических свойств,Анализ экспериментальных данных доказывает преимущества заявляемого состава бурового раствора по сравнению сраствором-прототипом, позволяющего до 15 стичь более низких значений фильтрации иструктурно-механических свойств,Использование предлагаемого раствора позволит повысить технико-экономические показатели и предотвратить20 осложнения в процессе бурения.Формула изобретения1, Буровой раствор, содержащий глину,акриловой полимер и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения его фильтра 25 ционных параметров при одновременномулучшении структурно-механических параметров, он в качестве акрилового полимерасодержит щелочной гидролизат сополимераметилакрилата, бутилакрилата и метакрило 30 вой кислоты при следующем соотношенииингредиентов, мас. :Глина 3 - 6Щелочнойгидролизат сопо 35 лимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловойкислоты 0,4-2,0Вода Остальное40 2.Растворпоп.1,отличающийсятем, что он дополнительно содержит флотореагент Т- отход производства изопренового каучука со стадии переработкимасляного слоя синтеза диметилдиоксана в45 количестве 2 - 3% от массы бурового раствора.1788909 Таблица 1 Состав раствора, нас,2 Параметры раствора Лобавкасоли, нас.уот объенаводнойфазы Принер рН акрилоеыйполинер фильтрацияфсн глина статическое напрякение сдвигаСНС, дПа условнаявязкостьТавс пластическая вязкость г , спэ 1 нин 1 О нин 77 "2 7 2 9 3 9 3 9 3 10 3 1 О 4 10 4 10 3 1 О 4 1 О 4 10 3 1 О 4 10 7 1 О 37 7 3 В 7 6 3,54,53 31,5121 0,5 0,5 0 0 0 сас 1 з1,52,0ПОС 9 0 4расслоился 20 21 3 2,0 3 2,0 7Раствор 9 0 0 5г 0РастворНас33 1033 1733 733 . 7Показатели раствора - прототипа 22 3 2,0 23 3 . 2,0 1 О расслоился 24 5 2 г 5 526 5 0,8 21 5 0,5 7 11 7 0 . 1 7 0 . 0 1 4. 5 781599 0 1 1 4 0,5 5,1В 1,5 138 1,5 12,58 1,5 108 1,5 14 5,65,46,27 6 0,156 О 256 О,Э0,150,3 8, 23 .24 21 31 99 0 9,36. 33 9,5 39 8,98 25 8,5, 42 е гееиь 2 45 49 5853е Таблиц а нас. а Парасетры раствора Пример Состав раствора Лобавкасоли, нас,гот объенаводной фазы статическое напряяение сдвигаСНС дПв ТрН акриловыйлолинер фильтрация фаснз пластическаявязкость, спз условнаявязкостьТ с глина 1 мин 10 нин3 2 Э 3 55 5 Э 6 5 7 3 .8 Э 9 3 10 5 11 5 12 5 13 Э 14 Э 15 5 16 5 17. 3 18 3 19 3 20 Э 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 СаС 1 з22,53й2,5ИзС33 0 0 0 0 и расслоение раствора 21 3 22 3 23 3 9 7 159 2 2 2 Коагупяция 24 3 25 3 1 б 00 1(оагуляция и расслоение раствора ЭО 45 12 37 0 26 3 1 2 3 4 5 6 1 89 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 3 5 6 3 5 6 3 5 6 3 5 5 3 г, 6 3 5 6 3 О, О, 0,1 4,3 0,3 0,3 0,5 о,5 0,8 0,8 0,8 1,0 1,О 1,0 1,5 1,5 2,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 О,З О,З 0,3 0,3 0,3 0,3 о,5 о,5 о,5 0,5 1 1,5 2 2 3 2 3 2 2 г 3 1,5 2 3 3,5 2 3 2 3 2 3 2 7 13 15 12 17 19 18 23 24 22 30 32 28 37 42 37 67 86 50 6 6 8 8.9 г 11 1 О 17 15 13 2 17 15 18 16 19 28 31 45 8 б 7 6 6 5,5 5 4 4 4 3 3 4 3 2 2 1,5 0,5 0 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 5 7 5 6 9 б 6 1 5 7 8 5 9 1 14 20 7 11 21 30 18 30 33 27 39 47 39 50 69 39 60 70 57 81 93 60 1 1 3 9 12 16 12 18 18 15 15 20 117 32 29 ЗО 40 51 551788959 10 Таблица 3 Соста в ител ь Е. ГембицкаяТехред М.Моргентал Корректор Редактор шев Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 82 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб.; 4/5