Буровой раствор

(51)М. Кл. С 09 К 7/02 Гаеударстюньй квинтет СССР на делан нзебеетеннй н етхрцтнй(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-ис по креппению скважин дов атепьски буровым рас исти тутворам) Заявител 4) БУ РАСТВО генри 3,0 0,35,4-1,0 ,0-3,0 Бурый уго Смесь наф ната юминия сАН) тью 10,0-65 10,0-65,Оста пьн НАН взятытя жели теода ПАВ 13,5 Неионогенныотношении 1 Изобретение относится к гпубокомубурению нефтяных н газовых скважин всложных геологических усповиях при высоких аномально-ппастовых давлениях.Известен буровой раствор содержащийглину, небольшое количество жирной кислоты, попученной из кокосового масла,добавляемого дпя уменьшения вспенивания, воду и ингибитор, препятствующийпроникновению в пласт фипьтрата 1.Недостатком указанного раствора явпяся то, что гепеподобные вещества, механически адсорбирующнеся на поверхности глинистых частиц, при повышенныхзабойных температурах десорбируются.Нанбопее бпизким к предпагаемомуявляется буровой раствор, содержашийгпинопорошок, гипан и воду23,Однако известный раствор может применяться топько при невысоких ппастовых давлениях вследствие невозможности его утяжеления.Цепью изобретения явпяется утяжепение бурового раствора до ппотностн веса 2,00 г/смз при одновременном сохрненни технологических свойств. Поставленная цель достигается темчто раствор дополнительно содержитсмесь нафтената алюминия с нефтью933695 3Мыно поливаиентного метаппа высшей жирной или нафтеновой кислоты, входящее в состав НАН (например, нафтенат апюминия), химически адсорбируясьна наиболее активной составляюшей-глинистой фазе бурового раствора, придает.поспеднему дифипьные свойства,При бурении дифильные гцинистые частицы, а также свободный нафтенат апю 1миния, сорбируясь гидрофипьной частью 1 она выбуренной породе и стенках скважины, создают за счет своей гидрофобнойсостав пяюшей барьер, препятствующийконтактированию их с дисперсионной (водой) средой бурового раствора, За счетэтого предотвращается набухание гпинистых пород и резко сокращается наработкаизлишних объемов.Неионогенное ПАВ, например ОП при таком соотношении его с НАН в области рН 8-9 избирательно сорбируетсяна поверхности кристаллических негидратированных частиц, например барит, увеличивая гидрофильность последнего ипредупреждая прилипание друг к другутвердых поверхностей (флокуляцию).ПАВ помогает равномерному распределению всех компонентов бурового раствора, в результате чего повышается егоструктура, исключается седиментация утяжелите ля,Как видно из данных табл. 1, плотность известного бурового раствора отдобавки барита не увеличивается, так какбарит не распределяется равномерно вбуровом растворе, В резупьтате взаимо 35действия барита с алюминиевыми мыламипроисходит его гидрофобизация,Гидрофобиые частицы барита слипаются и выпадают в осадок, Плотностьдобурового раствора при этом не увеличивается, содержание ингибируюшей добавки - алюминиевых мыл в растворе уменьшается,В предлагаемом растворе за счет неионогенного ПАВ, .взятого в определенных соотношениях с НАН, утяжелитель (барит) не гидрофобизируется и буровой раствор прекрасно утяжелится, Для поддержа ния рН его в пределах 8-9 в раствор моО жет вводиться бурый уголь. В резупьтате использования утяжеленного бурового раствора, обладающего дифильными свойствами, предотвращается диспергирование выбуренной породЫ. На стенках скважины 55 отлагается гидрофобная глинистая корка, снйжающая обводнение пласта и размЬкаемасть глинистых сланцев, Указанный раствор можно утяжелять до ппотности 2,0 г/см .В лаборатории готовят образцы ингибированных буровых растворов ппотностью 1,12-1,97 г/см, обпадающих ди 3фильными свойствами,Предваритепьно готовится смесь наф- . тената алюминия с. нефтью (НАН).100 г мылонафта растворяется .при перемешивании на пабораторной мешалке в 200 г воды, Поспе попучения однородной массы в нее добавляется 100 г 10%-ного водного раствора сернокиспого алюминия, В результате химической реакции образуется нерастворимый в воде нафтенат алюминия, Водная фаза декантируется, а осадок растворяется в нефти. Соотношение нафтената апюминия и нефти 1:25.Порядок приготовления буровых растворов.В воду добавляются расчетные копичества глинопорошка (готовнтся 5 проб). Суспензии перемешиваются для диспергирования глины в воде на лабораторных ,мешалках 2 ч затем добавляется полимерный реагент (гипан) и бурый угопь,Поспе перемешивания вводится НАН,неоиногенное ПАВ (ОП) и в последнюю очередь раствор утяжеляется баритом до заданной плотности,Каждая проба поспе дпитепьного пе-.ремешивания (4 ч) на вторые сутки делится на 2,(1-Р, 2-2 и т. д,). В дуОбликаты добавляется дополнительно гпинопорошок - по 10% к подученным растворам - дпя подтверждения высокой ингибируюшей способности приготовпенных буровых растворов.Приготовленные растворы (10 проб)о прогреваются в автоклавах при 160 С в течение 6 ч.До и после прогрева эамеряются по- ьказатев подученных растворов. Данные сведены в табл. 2,Установлено, что глинопорошок, добавленный в предлагаемый раствор, не продиспергировался при замере в растворепри замере вязкости он остается на сетке воронки ВП. Плотности и показатели растворов без добавки гпинопорошка и с добавкой практически идентичны.Экономический эффект от использования бурового раствора опредепяется за счет сокращения расхода утяжецителя и химреагентов - ие происходит наработки,8 8 9 1 05 25 6/6 2 Осадокна сетке я масс 3 молоп 5 933 695 браствора, а следовательно,.нет необходи- химобработ)се; увеличения скорости буре- мости в его разжижении в процессе бу- ния; снижения времени на устранение осрени доутяжепения и дополнительной ложнений.Бурый угольСмесь нафтенатаалюминия с нефтью(НАН)УтяжепительВода 1,0-3,0 8,0-7,010,0-68,0 Остальное 1. Патент США Ж 2271698,кл. 282-8,8, опубювк. 1942,132. Ковалева 3. С. и др. Испожзование малоглинистого раствора, обработанного солями алюминия,-Нефтяник, М.,1976, М 1, с. 18 (проточил). 11 933698форму ла изобретенияБуровой раствор, содержащий попимерный уеагент гпинопорошок и воду, о т.- л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью утяжеления раствора до плотности 2,0 г/см % при одновременном сохранении технологических свойств, он дополнительно содержит смесь нафтената алюминия с нефтью(НАН) прн соотношении 1;25, неионогенное поверхностно-активное вещество (ОП е 10), бурый уголь н утяжелнтель прн сле дующем соотношении компонентов, мас,%:Г пинопорошок 3,0-5,0,Полимерный реагент 0,35-0,5Неионогенное поверхностно-активное вещество(ОП) 0,4-1,0 Источники информалии,принятые во внимание прн экспертизеСоставитель А. Балуева Редактор Т. Веселова Техред М.РейвесКорректор Л. БокшанЗаказ 3862/6 Тираж 661 ПодписноеИНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж, Рауаская набд. 4/8филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4