Буровой раствор

(71) Западно-Сибирский научно-исслевательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокогоразведочного бурения(56) Авторское свидетельство СССРУ 1155608, кл. С 09 К 7/02, 1983,Патент США М 4459214,кл. 252-8,5 опублик, 1984,(57) Изобретение относитсябурения нефтяных и газовыхЦель изобретения - улучшенива раствора за счет пов енсти и флокирующих свойс к област скважин. е качест ия вязко Раствор ьпп твюйЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ содержит следующее соотношение компонентов, мас.7.: карбоксиметилцеллюлоза 0,1-0,8; в качестве добавки -полиакриламид или полиэтиленоксид,или модифицированный моноэтаноламин,сополимер бутилакрилата, акрилонитрила и метакриловой кислоты 0,1-0,5,вода остальноеКонцентрации карбоксиметилцеллюлозы и добавки в буровомрастворе подбирают так, чтобы вязкость раствора укладывалась в пределы, обусловленные требованием необходимости достижения хорошей выносящейспособности раствора при минимальномрасходе компонентов и сохранения подвижности раствора при больших напряжениях сдвига. Для ускорения приготовления раствора целесообразно ввести кальцинированную соду до рН 8-9,Раствор готовят путем тщательного перемешивания компонентов. 3 табл.1 132836Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин, в частности к составам растворов, применяемых при бурении,сЦель изобретения - улучшение качества бурового раствора за счет повышения его вязкости и флокулирующихсвойств,Буровой раствор содержит карбоксиметилцеллюлозу, воду и добавку.В качестве добавки используют илиполиакриламид (ПАА), или полиэтиленоксид (ПЭО), иди модифицированный моноэтаноламином сополимер бутилакрилата, .акрилонитрила и метакриловой кислоты (МС).В табл. 1-3 приведены составы буровых растворов и их физико-химические свойства.20Концентрации КМЦ и добавки в буровом растворе подбирают так, чтобы вязкость раствора укладывалась в пределы20-100 мПа с, обусловленные требованием необходимости достиженКя хорашей выносящей способности растворапри минимальном расходе компонентов(нижний предел) и сохранения подвижности раствора при больших напряжениях сдвига (верхний предел вязкости).Для ускорения приготовления буро-,вого раствора совместно с ПЭО целесообразно ввести кальцинированную содудо рН 8-9,П р и м е р 1. Для приготовления35100 мл раствора, обладающего вязкостью 83,67 мПа с, растворяют 0,8 гКМЦ(марки "Тилоза") и 0,3 гсинтезированного сополимера бутилакрилата, акрилонитрила и метакрило Овой кислоты, модифицированного моно,этаноламином в воде, после растворения объем раствора доводят до 100 мли тщательно перемешивают, определяютвязкость. Она равна 83,67 мПа с.45Затем добавляют 5 г глинопорошка, перемешивают 30 мин и отстаивают в течение 1 ч, имитируя цикл циркуляциибурового раствора, его обогащенияглинистой породой и отстоя при бурении. Затем для осветленной части оп 50ределяют вязкость, она равна73,15 мПафс, Осветленную часть отделяют от глины, измеряют объем, добавляют 10 глины, перемешивают 30 мин,отстаивают 1 ч, замеряют вязкость,55она равна 36,02 мПа с. Затем операции отделения осветленной части, замера ее объема, добавления глины,32перемешивания, отстоя и замера вязкости повторяют для случаев добавления 15-и 207. глинопорошка. При этом вязкость устанавливается на уровне 36-42,28 мПас.П р и м е р 2. Для приготовления 100 мл раствора, обладающего вязкостью 100 мПа с, растворяют 0,5 г ПАА и 0,1 г КМЦ в небольшом количестве воды, доводят общий объем до 100 мл и тщательно перемешивают. После этого замеряют вязкость. Для проверки флокулирующих свойств к полученному раствору добавляют 5 г глинопорошка, перемешивают в течение 30 мин .и отстаивают в течение 1 ч, имитируя. цикл циркуляции бурового раствора, его обогащения глинистой породой и отстоя. Затем замеряют вязкость осветленной части. После разделения осветленной части и глины к ней вновь прибавляют 10, 15 и 207. глинопорошка, каждый раз повторяя операции перемешивания в течение 30 мин и отстоя 1 ч. При контакте ПАА с глинистой породой происходит образование глобул, что приводит к увеличению вязкости, которая затем устанавливается на одном определенном уровне.П р и м е р 3. Для приготовления100 мл раствора, обладающего вязкостью 77,37 мПа с, растворяют 0,8 г КМЦ("Тилоза") и 0,2 г полиэтиленоксида внебольшом количестве воды, доводят объем до 100 мли тщательно перемешивают, замеряют вязкость. Для проверки флокулирующих свойств к полученному раствору добавляют 5 г глинопорошка, перемешивают 30 мин и подвергают отстою в течение 1 ч. Замеряют вязкость осветленной части раствора. Она равна 67,00 мПа-с. Затем к осветленной части прибавляют 10,15 и 207 глины, каждый раз повторяя операции перемешивания 30 мин и отстоя в течение 1 ч, имитируя цикл циркуляции бурового раствора, его обогащения глинистой породой и отстоя. После многократного контакта этого раствора с глиной вязкость его устанавливается на уровне 32-33 мПа с и дальше не падает, раствор и далее пригоден для употребленияБуровой раствор имеет следующие преимущества, обладает повьппенной выносящей способностью по отношению к0,1-0,5Остальное Таблица 1 КоличеПлотВязкость,мха, с ность,г/см стводобавленнойглины,Х МС Вода Осталь- -37,00 1,00 1,0 ное до100 1,00 23,00 0,8 0,6 20,10 1,00 7,34 1,00 0,4 3,77 1,00 0,2 1,47 1,00 0,5 1,28 0,4 1,00 1,00 0,3 0,2 Осталь- -ное до0,1 100 1,07 1,00 1,00 1,03 1,02 83,67 1,02 73,15 0,3 0,8 0,3 0,8 1,02 36,02 10 0,3 0,8 0,8 0,3 42,28 10 1,02 0,8 0,3 20 1,02 40,25 1,02 77,37 1,02 67,00 1,02 33,05 0,2 0,8 0,8 0,2 0,8 0,2 10 з 132 выбуренной породе, препятствует диспергации глин, обладает повышенными крепящими свойствами, позволяет увеличить механическую скорость бурения и проходку на долото, с успехом может быть использован при бурении интервала неустойчивых глинистых отложений,Формула изобретения Буровой раствор, включающий карбоксиметилцеллюлозу, воду и добавку, о т,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения его качества за счет повышения вязкости и флокулируСодержание в растворе, мас.Х 8363ющих свойств, он в качестве добавкисодержит полиакриламид, или полиэтиленоксид, или модифицированный моноэтаноламинон сополимер бутилакрилата, акрилонитрила и метакриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.7:Карбоксиметилцеллюлоза 0,1-0,8Полиакриламид илиполиэтиленоксид, илимодифицированный моноэтаноламином сополимербутилакрилатаакрилонитрила и метакриловой кислотыВода1328363Продолжение табл.2 зкость аание в раствореас Й Колич тво добав ленной лины,75 отностъ,Вязкость,г/см мПа; с9 с.Х раствор ержан оза 0 стальое до00,мПа; с Тилоза Полиэти- Водаленоксид 0,4 0,3 10 1,01 22,48 22,03 20,96 36,77 33,48 33,00 32,98 30,67 139,77 0,4 0,3 1,01 1,01 0,4 0,3 20 1,00 0,4 0,5 0,4 0,5 1,00 0,5 0,4 1 О 1,01 0,5 0,4 1,01 15 1,03 0,5 20 0,4 0,4 0,8 1,02 7,50 1,00 о,г 0,3 Составитель Л.БестужеваРедактор В,Патрушева Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник Заказ 3452/28 Тираж 633 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Ъ