Буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО,ВЮПКЛаеСНИ иРЕСПУБЛИК А и 9) ЯОН) ЗСЮ С 09 К 7/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;,Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРИТИЙ(72) В.Д.Городнов, В.И.Иссерлис, М.В.Прокофьева и В.А.Петренко (7) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промьппленности им.И.М.Губкина . . (53) 622.243. 144,3(088.8)(56) 1. Городков В.Д. и др. Химические реагенты и термосолеустойчивые буровые растворы. Ташкент, ФАИ,1977,с.40.2, Авторское свидетельство СССР Ф 607838, кл. С 09 К 7/02, 1978.3. Тимохин И.М. и др. Свойства . препаратов клея с высокой степенью полимеризации. -Изв. вузов, сер. "Нефть и газ", 1980, У 12, с.20-24 (прототип).(54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР,содержащий глину, карбоксиметилцеллюлоза со степенью полимеризации 801-103 и степенью замещения 80-90 и воду, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения качества раствора путем повышения его стабилизирующих свойств в условиях температур до 190 С, он содержит карбоксиметилцеллюлозу со степенью полимеризации 801-1013 и степенью замещения 80-90 с содержанием гель-Фракции 5,5-ОЖ при следующем соотношении ингредиентов, мас. Х:Глина 3-8 Карбоксиметилцеллюлоза со степеньюполимеризации 801-1013и степенью замещения80-90 с содержаниемгель-фракции 5,5-ОЖ 0,5-2,0 Вода ОстапьноеИзобретение относится к составам буровых растворов (минерализованных и неминерализованных), содержащих в качестве реагента - понизителя водоотдачи в натриевую соль карбоксиметилцеллюлоэы.Известны буровые растворы, содержащие карбоксиметилцеллюлозу со степенью замещения 80-90 и со степенью полимеризации около 500 1,КМЦ) и около 600 (КМЦ) Я .Недостатком таких буровых растворов является относительно низкая термоустойчивость 140-160 С) при высоком содержании в буровом раст- . воре хларида натрия. Известен буровой раствор, содер"жащий глину, реагент - понизитель .водоотдачи - карбоксиметилцеллюло 20зу со степенью замещения 80-85, сте"пенью полимеризации 650-800 и содержанием гель-фракции до 57. (КИЦ)и воду 21.Недостатком известного буровогораствора является то, что он применим только до температуры 180 С,кроме того термоустойчивость его,понижается с повышением в буровомрастворе концентрации водораствори 30мых солей кальция и магния.Известен также. буровой раствор,содержащий глину, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) со степеньюполимеризации (,СП) 801-1013 и степенью замещения СЗ) 80-90 и воду 31,Однако термостойкость укаэанного раствора не превышает 180 С,одаже при такой температуре резкоухудшаются структурно-механическиесвойства бурового раствора,Цель изобретения - улучшение качества раствора путем повышения егостабилизирующих свойств в условияхтемператур до 190 С.оПоставленная цель достигаетсятем, что буровой раствор, содержащийглину, карбоксиметилцеллюлозу со сте"пенью полимеризации 801-1013 и степенью замещения 80-90 и воду, содержит .карбоксиметилцеллюлозу со степенью полимеризации 801-013 и степенью замещения 80-90 с содержаниемгель-фракции 5,5-107. при следующемсоотношении .ингредиентов,мас.7 .Глина 3-8 55Карбоксиметилцеллюлоза со степеньюполимеризации 801103 и степенью замещения 80-90 с содержанием гельфракции 5,5-107ГИПП) 0,5-2,0Вода ОстальноеПреимуществом малоглинистого бурового раствора является то что приоФ 190 .С он имеет более низкую водоотдачу и более высокие структурно- механические свойства по сравнению с известными при значительно меньшем содержании твердой фазы, что обусловливает повышение механической скорости бурения и проходки на долото.Проведенные исследования показывают, что при одной и той же степени полимериэации карбоксиметилцеллюлоза может иметь различное содержание гелеобраэной фракции в зависимости от условия ее получения, а содержание гелеобраэной фракции значительно влияет на свойства буро" вого раствора.В табл.1 приведены данные, свидетельствующие о влиянии КМЦ с различным содержанием гелеобразной фракции на свойства бурового раствора, содержащего 267 хлорида натрия.Буровой раствор готовят следующим образом,Расчетное количество бентонитасуспендируют в слабощелочном водномрастворе (рН 9,0-11,0) и тщательноперемешивают в глиномешалке. Затемв полученную суспензию добавляютрасчетное количество ПППи тщательно перемешивают, после чегораствор готов для использования.При необходимости раствор может бытьутяжелен до заданной плотности илизаеолен до требуемой минерализациипо известным способам,П р и м е р 1. 20 г бентонита суспендируют в 500 мл водного раствора едкого натра рН 99) и перемешивают в течение 1 ч, затем в полученную суспензию добавляют 4 г ППП(СП 928; СЗ 83,4, а=52,8%, содержание гель-фракции 5,87) и перемешивают в течение 1 ч, Полученный буровой раствор характеризуется показателями до термостатирования; В =1 см,3 Тд =8,6 с, СНС 1 ю =12/21 мгс/см,=1,03 г/см, рН 9,8, после термостатирования при 190 С в течениеТ а б л и ц а держае геле разной акции,7,5/2 69 3 11318 3 ч: В, =4,5 см Тц =7,1 с, СНС(о =6/9 мгс/см,=1,03 г/см и рН 8,6.П р и м е р 2. 22 г бентонита суспендируют в 500 мл водного раствора едкого натра (рН 10,6) и перемешивают в течение 1 ч, затем в полученную суспензию добавляют 10 г ГИПП(СП 928, СЗ 83,4; а=52,8%, содержание гель-фракции 5,8%), перемешивают в течение 1 ч. Получен О ный раствор характеризуется показа 3. телями до термостатирования:В =1,2 см, Т 1 =12,4 с, СНС 1, =14/22 мгс/см;=1,13 г/см, рН 10,5; после термостатяровання при 190 ОС в течение 153 ч: Вц=4,0 см , Ч.;по =9 е 9 с Э СНС ц,о =9/14 мгс/см , ф =1,13 г/см и рН 8,6.В табл.2 приведены результаты обработки малоглинистых буровых раст воров, содержащих 26% хлорида натрия, препаратами ГИППв количестве 1,8%, в табл.3 - то же, содержащих 28% хлорида натрия и 0,5% хлорида кальция, препаратами ГИППв коли-. 25 честве 2,0%. 93 4В табл,4 представлены результаты 1 обработки малоглинистого бурового раствора, содержащего 26% хлорида натрия, КИЦ с СП 928, СЗ 83,4 и содержанием гель-Фракции 5,8% (ГНПП). Приведенные в табл.2 и 3 данные показывают, что как в присутствии хлорида натрия вплоть до насыщения, так и в присутствии того же количества хлорида натрия и 0,5 хлорнда кальция буровой раствор предлагаемого состава (1-4, 7-9 ) обладает более низкой водоотдачей и более высокими структурно-механическими свойствами по сравнению с известными растворами (5, 6), стабилизированными препаратами КИЦ с содержанием гель-фракции менее 5,5% и более 10% после термостатирования нри 190 С. К преимуществам бурового раствора можно отнести также более высокую термостойкость и низкое содержание твердой фазы, что обусловливает повышение механической скорости бурения и проходки на долото.1131893 О М О щ В-- Ол л 6 л л л л лсо со со ф л ф со ф со и 1 0 Ф СО-СЧ СЧл МчфсВ а О О л л1131893 М - М сО1 Фь а Ф Ф Ф л СО СО СО ф ОО СО ф л ф о О м ф м о сч МО СО Ю ФС Ф Ф Юф ф СО СО 01 0 ф л ф о о - о Ю л Ф о мсч м м - м сч фъю ю м сч о м мсч О юе сч оВ Ф В ф Ф3 О 01 сЧ юю е сл о фо йс а СО О Ф В сч щ а о в фь Ф Ф ЮФм мф ф ф СО СОв м мо оф со о сч о ось со о о о л сч ч м сч о о Фсь лсч л ФФ е а Ф сО, Ю ф ф3133893 30й Ч СЭ о л л л л л л ф СО ОО СО ОО СО СЧСЧ СЧВ - М Офф о я О М л л ф й л О О и л л л о " и с)