Реагент для обработки буровых растворов

(51)5 С 09 К 7 Ни ТЕНТ ом ГОСУДАРСТВЕ) 1 НОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт по креплению скважин и буровым растворам Научно-производственного объединения "Бурение"(56) Авторское свидетельство СССР/Ф 985014, кл. С 09 К 7/02, 1980,Авторское свидетельство СССР1 ч, кл. С 09 К 7/02, 1984,Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к реагентам для приготовления и обработки буровых растворов.Известен реагент для обработки буровых растворов, содержащий полиакриламид и щелочной раствор гуматов калия или натрия.Недостатком данного реагента является низкая стабилизирующая способность в минерализованных буровых растворах.Известен реагент для обработки бурового раствора, содержащий акриловый полимер, гидроксид натрия, гуматы, сульфатнатрия и воду.Недостатками указанного реагента являются невысокая эффективность, что приводит к очень больш у его расходу (15 -(54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ(57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность: реагент получают высушиванием водной суспензии, включающей в себя акриловый полимер, гипан или нитронный реагент НРв количестве 10-30 , водорастворимые гуматы, например УШР или ГКР, в количестве 66- 88 О/, и дополнительно содержащей акриловый олигомер, например ОЛДА или низкомолекулярный гипан - ВПР (П), в количестве 2-10. Применение данного реагента обеспечивает снижение расхода реэгента при обработке бурового раствора и предупреждение осложнений, связанных с неустойчивостью стенок скважин. 3 з,п, ф-лы, 2 табл. 20% от объема раствора) и низкая ингибирующая способность в пресных и минерализованных буровых растворах,Целью изобретения является повышение ингибирующей и стабилизирующей способности реагента в пресных и минерализованных буровых растворах.Поставленная цель достигается тем, что реагент, включающий акриловый полимер и водорастворимые гуматы, дополнительно содержит акриловый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.%;Акриловый полимер 10-30 Водорастворимые гуматы 60 - 88 Акриловый олигомер2 - 10 В качестве акрилового полимера реагент содержит, например, гипан (ТУ 6-01- 166-74) или нитронный реагент (НР) (РД39-0147009-734-89 "Инструкция по рецептурам, технологии приготовления и химической обработке буровых растворов", Краснодар, 1989, с.43 - 46). в качестве водо- растворимых гуматов используют, например, углещелочной реагент (ТУ 39-01-247-76) или гуматно-калевый реагент (ТУ 39-932-84), в качестве акрилового олигомера используют, например, акриловый разжижитель для буровых растворов недиспергирующего типа (ОЛДА) (ТУ 6-02- 26-88) или низкомолекулярный гидролизованный полиакрилонитрил марки ВПР (П) (Технологический регламент ДПО "Оргстекло").Отличительной особенностью изобретения является синергетический эффект, обусловленный различным и взаимодополняющим молекулярно-массовым распределением веществ при совместном. действии на глинистую фазу бурового раствора гуматов, акриловых полимера и олигомера.Для оценки свойств реагента приготавливают образцы с различным содержанием компонентов, состав которых приведен в табл,1,.Реагенты получают следующим образом,П р о т о т и и, Для получения 1.000 г жидкого реагента в стеклянную емкость вместимостью 2000 мл заливают 730 г воды и при постоянном перемешивании лабораторной мешалкой последовательно растворяют в ней 70 г КаОН, 50 г УЩР и 50 г йа 230. Затем в полученную смесь вводят 100 г отходов нитронного волокна и после выдерживания на водяной бане в течение 5 ч охлаждают до комнатной температуры.В результате получают жидкий реагент следующего состава: акриловый полимер 5, гидроксид натрия 70 , водорастворимые гуматы 57 ь, сульфат натрия 5%, вода - остальное. Реагент состава 2, Для получения 100 кг сухого реагента в реактор заливают 700 л воды и нагревают ее до 60 С. Затем при постоянном перемешивании.с интервалом в 40 - 60 мин последовательно добавляют 33,3 кг 15-ного водного раствора гипана (5,0 кгв пересчете на сухое вещество), 125,3 кг порошкообразного УЩР (94,0 кг в пересчете на сухое вещество) и 2,5 кг ОЛДА (1,0 кг в пересчете на сухое вещество). Полученную суспензию перемешивают в течение 60 мин и высушивают с помощью аппарата РКСГ (сушилка распылительная кипящего слоя с гранулированием) или сушилок других типов (вальцевая, распыли,тельная и т.д.). В результате получают сухой реагентследующего состава: акриловый полимер5%, водорастворимые гуматы 940 и акриловый олигомер 10 ,5 Реагент состава В 5. Технология получения аналогична составу 2 с той разницей,что расход компонентов составляет;150 - ный водный раствор гипана 133,3 кг (20 кгв пересчете на сухое вещество), ГКР 98,7 кг10 (74 кг в пересчете на сухое вещество), ОЛД 04 А 15,0 кг (6 кг в пересчете на сухое вещество),В результате получают сухой реагентследующего состава: акриловый полимер15 20 , водорастворимые гуматы 74%, акрилавый олигомер 6%,Образцы реагентов других составовполучены аналогично.Эффективность действия реагента оце 20 нивают на следующих рецептурах глинистых буровых растворов.Рецептура 1 (пресный раствор), мас,:бентонит марки ПБГМ 4,0, каолин-гидрослюдистый глинопорошок марки ПКГ 11,025 вода - остальное.Рецептура 2 (соленасыщенный раствор), мас,0 : бентонит марки ПБГМ 4;О, каолин-гидрослюдистый глинопорошокмарки ПКГ 11,0, хлористый натрий 30,0, вода30 - остальное,Технологические свойства буровыхрастворов определяют на стандартныхприборах в соответствии с РД 39-2 - 645-81"Методика контроля параметров буровых35 растворов".Стабилизиоующие свойства реагентови их термостойкость оценивают по показателю фильтрации (Ф, смз) при температуре20 С и после термостатирования в течение40 6 ч при 200 С (пресный раствор) и 170 С(минерализованный раствор).Ингибирующие свойства реагентов оценивают по показателю диспергирующейспособности (Д, ), который определяют по45 стандартной методике (Соаре 11 зт 1 оп апбРег 1 оппапсе апаузз о 1 юа 1 ег бгП 11 пб йцбз. -М 1976, - перевод М 1871, брошюра фирмыМоцсобаг (Огеззег) Д 125, 45 М, 46 - 0002),Опыт 1 (прототип), Для приготовления50 1000 г бурового раствора в зксикатор вместимостью 2000 мл заливают 810,0 г воды,засыпают 40,0 г бентонитового глинопорошка марки ПБГМ и перемешивают лабораторной мешалкой в течение 60 мин. Затем55 добавляют 50.0 г жидкого реагента (прототип) и перемешивают в течение 30 мин, После этого добавляют 110,0 г глинопорошкамарки ПКГ и после перемешивания в течение 30 мин измеряют показатели свойствбурового раствора.1797618 Дальнейшееувеличение в реагенте кон центрации акриловых полимера и олигомера (состав 7) не приводит к значительному росту стабилизирующей способности реа. гента (Ф = 3,5 - 5,0 см") и несколько ухудшает его ингибирующие свойства (Д = 81,4 - 20 83,3%).Предлагаемый реагент, содержащийводорастворимые гуматы, акриловые полимер и олигомер, устраняет недостатки прототипа, а именно обладает повышен ной стабилизирующей и ингибирующейспособностями и позволяет снизить расход реагента при обработке буровых растворов и предупредить осложнения, связанные с неустойчивостью стенок сква кины. Реагент может быть использованпри бурении скважин в сложних горно-геологических условиях. 35 Формула изобретения. 1. Реагент для обработки буровых рас-творов, включающий акриловый полимер и водорастворимые гуматы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабилизирующей и ингибирующей способностей реагента в пресных и минерализованных буровых растворах, он дополнительно содержит акриловый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.%;акриловый полимер 10-30; водорастворимые гуматы 60-88; акриловый олигомер 2 - 10. Показатель фильтрации 8,5 см (до проз грева) и 12,0 см (после прогрева), а показазтель диспергирующей способности 84,1;О,.Опыт 2, Для приготовления 1000 г бурового раствора в эксикатор заливают 850,0 г воды, засыпают 40,0 г бентонитового глино- порошка марки ПБГМ и перемешивают в течение 60 мин, Затем добавляют 10,0 г сухого реагента состава 3 и перемешивают в течение 30 мин. После. этого. добавляют 110,0 г каолин-гидрослюдистого глинопорошка марки ПКГ и г 1 осле перемешивания в течение 30 мин измеряют показатели свойств бурового раствора.Показатель фильтрации до и после пзоогрева соответственно 4, 5 см и 5,5 см, а показатель диспергирующей способности 90,3%,Результаты опытов приведены. в табл,2, Как видно из приведенных данных, чистые гуматные реагенты (составы 1 и 8) обладают недостаточно высокими стабилизирующими (Ф = 9,0 смз) и низкими ингибирующими (Д = 76 - 77%) свойствами в пресных буровых растворах. Добавка акриловых полимера и олигомера в количествах соответственно 5 % и 1 % (состав 2) не приводит к значительному улучшению стабилизирующих и ингибирующих свойств реагента,Реагент составов 3 - 6, 9, 10, содержащий 60 - 88% водорастворимых гуматов,10 - 30% акрилового полимера и 2 - 10% акрилового олигомера, обладает повышенными стабилизирующими и ингибирующими свойствами как в пресном (Ф = 3,5 - 4,5 см,з 8 Д = 89,8 - 94,0 ), так и в соленасыщеннои(Ф = 3,5 - 5,5 см, Д = 94;0 - 97,1 %) буровых растворах. Прогрев раствора при температурах соответственно 200 С и 170 С не привел к заметному росу показателя филь трации (ф = 3;5 - 7,5 см ), что свидетельствует о высокой термостойкости указанных составов. 2. Реагент по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве акрилового олигомера он , содержит акриловый разжикитель ОЛДА или низкомолекулярный гидролизованный полиакрилонитрил.3. Реагент по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качеСтве акрилового полимера он содержит гипан или нитронный реагент Н Р,4, Реагент поп.1, отл ич а ю щи й с я тем, что в качестве гуматов он содержит углещелочной реагент или гуматно-калиевый реагент.10 1797618 Таблица 2Влияние состава реагента на технологические свойства буровых растворов1 Параметры раствора до Параметры растворапосле прогрева Добавка реагенФ Номер опыта Составреагента Рецеп"турараство"ра прогрева УВ, с 7 г/,дПаО,сма УВ, с Ф,смз 040 8,5 8 4 г 5 4,0 4,0 3,5 4,0 4,0 Исходный раствор н.т бб 43 41 4 4240 42 12, 0 5,5 4,5 4,0 3,5 Прототип5,0 1,0 1,0 1,О 1,0 5,0 4,5 1,О 1,0 7 108 1 53 50 51 51 11,510,575 о 0 2,0 9 2 1,0 1,0 10 7 11 8 9 0 40,0 9,0 5,0 5,5 4 5 35 5,0 4,0 31,0 4,0 2,0 Исходный раствор н.т. 10,03,0 112 74 7 Ь 50 Ь 2 62 64 14,5 7,5 6,5 6,0 4,0 7,0 5,0 40 12 Прототип13 314 3,0 3,0 15 5 16 6 3,0 17 918 10 3,0 3,0 19 2 20 7 127 117 3,0 5,0 3,0 Составитель Д.ПономаревТехред М.Моргентал Корректор Н.Гунько Редактор О,Стенинэ Заказ 665 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 34 60 39 39 38 38 40 40 49 46 49 48 156 88 68 74 45 52 60 48 96 95 58/71 Ь/11 О/3 О/О О/О О/О О,5 О/О 4/7 О/3 3/Ь 3/7 14 Ь/146 66/92 24/69 21/72 15/33 21/27 21/46 18/41 Ьб/99 О/3 65,2 84., 1 90,3 89,3 92,0 91,7 93,5 91,0 76,0 79,4 82,2 77,2 53,0 85,0 96,4 96,2 96,8 96,0 96,664,1 83,3