Буровой раствор

(19) (111,1)4 К 7 ИЗОБРЕ ДЕТЕЛЬСТВУ САНИ НИ К АВТОРСКОМ(2 (2 8аучно-иссле о-конструкторсии глубокого огинов 34,0-75,10, 0-17,ночник по бурора, 1979,0,5-3,01,0-10,03,0 8,0от количестваглинопорошка0,1-0,2от количества видетельство СССР С 09 К 7/06, 1979 орское 35, кл В 76 1 идроксид натрия Р н леводо- коокисвы рныебразоские жиуктурообавку ОАССстально о т -яжелител ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 1) 3819238/23-032) 30.11.84(71) Западна-Сибирскидовательский и проекткий институт технологразведочного бурения(54)(57) БУРОВОЙ РАСТВродной основе, включающиленный битум, синтетич арбоновые кислоты, с атель, утяжелитель и л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це лью повышения агрегативной устойчивости при повышенных температурах, он в качестве добавки содержит поли органоалкоксисиланы и силоксаны (ПОАСС) и гидроксид натрия, а в качестве структурообразователя - глин порошок при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х:Углеводородная основаВысокоокисленный битумСинтетические жирныекарбоновые кислотыГлинопорошокПОАССИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к промывочным жидкостям, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин,11 елв изобретения - повышение агрегативной устойчивости при повышенных температурах.Полиорганоалкоксисиланы и силоксаны (ПОАСС) вводят в слабощелочной среде в количестве 3-8 Е от количества глйнопорошка, В щелочной среде происходит процесс гидролитической поли- конденсации ПОАСС с образованием высокомолекулярных элементоорганических полимеров регулярного строения, которые являются гидрофобизаторами бентонитового глинопорошка.Технология приготовления утяжеленного бурового раствора на углеводородной основе следующая.В перемешивающий механизм наливают углеводородную дисперсионную среду, нагретую до 70-80 С, затем вводят высокоокисленный битум, синтетичес.кие жирные кислоты и гидроксид натрия с интервалом в 15 мин, затем одно временно вводят глинопорошок, полиорганоалкокси (пропокси) силаны-силоксаны и гидроксид натрия (0,001 от количества ПОЭСС) . Через 20 мин вводят утяжелитель до необходимой плотности. Приготовление раствора проводят в одну стадию, непрерывно, общее время приготовления 1 ч.физико-химические параметры буровых растворов приведены в таблице.П р и м е р 1. Раствор на углеводородной основе (РУО) приготовили в лабораторных условиях при следующем соотношении компонентов, вес.Е;,Дизельное топливо 52,85 Битум высокоокисленный 13Синтетические жирныекислоты (СЖК) фракцийС - С , 1,5 Гидроксид натрия 0,15 Глинопорошок бентонитовый 5,5 Гидрофобизатор - поли- органоэтоксисиланы-силоксаны (ПОЭСС) 5 от количества глинопо"- рошкаГидроксид натрия Утяжелитель - барит 0,1 от количества ПОЭСС27 2,0 0,2 В лабораторную мешалку фреэерноструйного типа заливают расчетноеколичество предварительно подогретогоОдо 70 С дизельного топлива и всыпаютбитум высокоокисленный, Время их совместного перемешивания 15 мин. Затемвводят необходимое количество синтетических жирных кислот фракции С,б -Си гидроксид натрия для омыления их.После 10-минутного перемешивания смеси в мешалку совместно вводят бентонитовый глинопорошок, гидрофобиэаторПОЭСС, гидроксид натрия (для созданиящелочкой среды в процессе гидролитической поликонденсации ПОЭСС), затеичерез 15 мин в мешалку вводят утяжелитель - барит. Общее время приготовления РУО 60-70 мин.Приготовленный раствор имеет следующие параметры: плотность 1, 19 г/см;условная вязкость 138 с; статическое1мгнапряжение сдвига 168/315 ; фильтсм 2с 3. рация 0 стабильность 30 30 минО г/см; замер исходных параметровпроизводят через 10 ч после приготовления раствора.Приготовленный раствор подвергаюттермообработке в лабораторном автоклаве при 190"С и давлении 300 атм,Время цикла термостатирования 2 ч,количество циклов термостатирования 3.40Параметры раствора после термообработки существенно не изменились посравнению с исходными, раствор остался стабильным с нулевой фильтрацией.Основным показателем количества 4раствора является значение стабильности после термообработки.П р и м е р 2. Утяжеленный буровой раствор на углеводородной основе, приготовленный в лабораторных условиях по описанной в примере 1 технологии, имеет следующий состав,вес.7:Дизельное топливо 54,2Битум высокоокисленный 13,6Синтетические жирныекислоты фракцииГидроксид натрия1263705 глинопопорошка 0,1 от количества ПОЭСС 29 Гидроксид натрия Варит Глинопо 3Глинопорошок бентонитовый 1,0 Гидрофобизатор ПОЭСС 3 от ко- личества 4Лиэельное топливо 52 Битум высокоокисленньп 10 Синтетические жирныекислоты фракции С - С 1,0 Гидроксид натрия 0,15 Глинопорошок бентонитовый 10,0 Гидрофобизатор ПОЭСС 8 от ко- личества1 ОПриготовленный раствор имеет,следуюте параметры: плотность1,20 г/см; условная вязкость 46 с;статическое напряжениесдвига15150/290 , ; фильтрации 0,3фф 30 минПараметры раствора после термо.обработки на 170 С: условная вязкость 21 с;. статическое напряжение сдвига 20мг см 45/70 - ; фильтрация 0,5ф 30 мин значение стабильности 0,02 г/смз .Таким образом, при наименьшей концентрации гидрофобизатора (ПОЗСС) - 25 - 37 - происходит неполная гидрофобизация глинопорошка, за счет чего сни. жается и термостабильность бурового раствора.30При концентрации ПОЭСС ниже ЗХпараметры утяжеленного бурового раствора на углеводородной основе становятся неудовлетворительными, структурно-механические показатели (услов 35 ная вязкость, статическое напряжение сдвига) низки и раствор не выдерживает термообработкИ вьйпе 120-130 С, т,е. непригоден для бурения глубоких скважин с высокими пластовыми темпера.0 турами.П р и м е р, 3. Утяжеленный буровой раствор, приготовленный по той же технологии, что и в примере 1, имеет следующий состав, вес.7: рошкаГидроксид натрия О, 1 отколичества ПОЭССБарит 26,85Параметры исходного раствора следующие: плотность 1,19 г/см; услов" ная вязкость 200 с; статическое нап- ряжение сдвига 305/650мгфильтсм 2 рация 0 см/30 мин.После термостатирования на 80 С раствор имеет следующиепараметры: условная вязкость 123 с; статическое напряжение сдвига 132/262см3см ф фильтрация 0 стабильность30 мин0 г/смд .При концентрации свьппе 8 Е гидрофобизатора глинопорошок становится настолько органофильным, что структурно-механические показатели раствора становятся слишком высокими и остаются такими даже после термообработки; такой раствор трудно прокачиваем, т.е. не удовлетворяет по технологическим параметрам.Свойства предлагаемого РУО сох" раняют высокую стабильность при многократных термических воздействиях (нагревании-охлаждении), что позволяет использовать этот раствор в условиях высоких пластовых температур при бурении глубоких скважин. Раствор стабилен во времени, не требует дообработок в процессе бурения,о о о о о о ие ие мвО О ОО еье О о о ие в о о сьие,М м ф и еч и л иео и ф с с ф а ам еч м о е о а м - еч еЧ аае ев ф ф а е ае еФа е Мам еча св и е ие ие 1 1 1 1 1 1 и и в ф л м ечО О О О О О Р О О О О О в с с с аЕс Л Л Л Л Л Л ф ф Л Л Л м еч еч м еч еч еч еч еч м м м 1 1 1 о о си а О О Ю О О в в а с а а и м а о о о вм и0 О О 0 О Ос в с а О а ф м м е ват и и ие ие О ее ие иъ сс м м ю и ис Ф исО о О о о о аЪо о о ЧЪ ИЪ ЧО 0о Ч О ЧЪ ЧЪ аа Ч ЕЪ ещ ФфЪО м ф ф а ф чЪ О О О О ЧЪаЧЪ Мф ЧЪ уфЧ М оо аЮ Ь ч аъЧЪ МО аЪО О О О ОО О О ч О 0 а ф еЪ.ЧЪ ЧЪ Ф Ь ф О Ч аа ф О 1 1 1 1аО ла а 1Э фЭч мО Оа О ОФ 1 Э м ч Оа О О О Оаал л лЧ М Чм м ЧЪ О ф ещаа ФЪМ м и ч л л ч О, Оа 1 Э Щ О О ОЧ Э О. 1 Ч О Ф ф ЧЪ ЧЪ ЧЪ,а О Ое ее аЪФ ЧЪ ЧЪ Ф ЧЪае ЕщО О чЪ е О аа аЪМ е ещ, ащВЪ ЧЪЭ Эе щ ЬО 0 ф Ьаф аЪ а ай,4 ч 4 о м 1 о м ссч ч цч мО мВ 1 ч ч о ч ч ч1С 4 т В мф 1 В Ю 4 О с Г о ф о о ч л о о ммъ,у с ч -т 4 4 44 44 Ь4 В с о о о о ф о л ф о О О О О О л о ф э фф.ч м о ч о оВ 1 1ф Вмм Ф Ю Ю ц О Ч м ОВ В е 1 ч м Ф ц ч ц Ч Г1 11 Х1 Х1 1о11 х 11 11 1 Э 1 х л С оЭ Э И х в о к а Щ а о .л х е х ц ю о а еов з а а 1 х Э а в С ч чее со о СЧ ео еь Оеи ео чово гСЧ о Ое Ю в1 в 1 Х о о о о о в г л л ч ч СЧ СЧ СЧ СЧ ГЧв в х х о э о о ч чв СЧ СЧ СеГ СЧ и Ы х о о 1 и 1 ее 11 1 У 1 1 е в 1 дх 1 Х а 1 О о О.О а о ВОО Э 1 Оал о о ювео О еО о о ов в сп г 1 12 б 3705 о ю о Л. О СО о о о овео . еО еО ео 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1