Склад для приготування реагенту для обробки бурових розчинів

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до складів хімічних реагентів для обробки бурових розчинів, а саме для отримування бурових розчинів з низьким вмістом твердої фази. Відомий малоглинистий буровий розчин, що містить глинопорошок, вуглелужний реагент, гідроксид натрію, сополімер метакрилату і метакрилової кислоти, дизельне паливо та воду [ав.св. SU №1326601 А1, С09:7/02, Бюл. №28, 1987р.]. Цей буровий розчин, хоча за своєю рецептурою і має низьку концентрацію твердої фази, в процесі буріння свердловин збагачується вибуреною породою, внаслідок "самозамісу", що зумовлює негативний вплив на процес буріння та зумовлює поглинання бурового розчину свердловиною через нездатність до хімічного самоочищення, тобто нездатність в процесі буріння свердловини зберігати та підтримувати низьку концентрацію твердої фази. Відома композиція для приготування та обробки бурових розчинів з низьким вмістом твердої фази, що містить 0,5-10% гідролізованого поліакрилонітрилу (гіпану), 0,5-5% високомолекулярного поліакриламіду (ПАА), 0,5-15% карбонату калію, 0,5-5% біополімеру типу "Енпасон", 0,1-2% поліаніонної целюлози (ПАЦ) і решта карбоксиметилцелюлози, причому із вказаних компонентів попередньо готують суміш, за допомогою якої обробляють технічну воду чи буровий розчин [патент України №69579А, Е21В21/00, Бюл. №9, 2004p.]. Проте відома композиційна суміш має високу собівартість і у той же час має обмежене масове застосування реагенту, що зумовлено кількісним вмістом різноманітних компонентів. Крім того, недоліком композиційної суміші як реагенту є те, що під час буріння свердловини для регулювання технологічних параметрів бурового розчину, тобто для зберігання (підтримки) низької концентрації твердої фази, суміш перед перемішуванням з буровим розчином попередньо необхідно коректувати по кількісному вмісту того чи іншого компонента, що містить композиційна суміш. Найбільш близьким за хімічним складом до корисної моделі, що заявляється, є склад для приготування та обробки бурових розчинів, що містить водорозчинний акриловий полімер, лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний (ЛМК-СТ) та луг. При цьому, як водорозчинний акриловий полімер використовують високомолекулярний поліакриламід (ПАА) у межах 0,5-25%, як луг - гідроксид калію у межах 0,515% та ЛМК-СТ у межах 0,1-25% або лігносульфат конденсовану сульфіт-спиртову барду (КССБ), крім того, містить 0,5-25% карбонату калію (поташ), 0,01-5% ксантанового біополімеру і решта поліамінної целюлози (ПАЦ). Причому із всіх вказаних компонентів готують суміш, яку при приготуванні бурового розчину та подальшому регулюванні його технологічних параметрів коректують по кількісному вмісту компонентів [патент України №64667А, Е21В21/00, С09К7/00, Бюл. №2, 2004p.]. Але і цей склад суміші - реагенту має високу собівартість, що зумовлено кількісним вмістом різноманітних компонентів. Крім того, для збереження в процесі буріння свердловини концентрації твердої фази, реагент перед перемішуванням з буровим розчином необхідно попередньо коректувати, що зумовлює зниження швидкості буріння. В основу корисної моделі поставлена задача створення нового складу для приготування реагенту для обробки бурових розчинів, придатного для швидкісного буріння свердловин, шляхом підбору необхідних компонентів та оптимального визначення кількісного їх співвідношення у складі, що дає можливість розширити асортимент реагентів для обробки бурових розчинів з низьким вмістом твердої фази (НВТФ). Поставлене завдання вирішено тим, в складі для приготування реагенту для обробки бурових розчинів, який містить водорозчинний акриловий полімер, лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний (ЛМКСТ) та луг, за корисною моделлю, як водорозчинний акриловий полімер використовують високомолекулярний співполімер акриламіду і акрилату натрію типу "Праестал", як луг - гідроксид натрію і склад додатково вміщує технічну воду при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний (ЛМК-СТ) 20,0-25,0 Високомолекулярний сополімер акриламіду і акрилату натрію типу "Праестол" 1,0-1,5 Гідроксид натрію 10,0-15,0 Вода технічна Решта За рахунок сукупності ознак, а саме, що запропоновано використання обмеженої кількості зазначених компонентів із оптимально визначеним інтервалом їх місткості, маємо необхідне і достатнє рішення для вирішення поставленої задачі. Одночасно те, що як водорозчинний акриловий полімер використовується високомолекулярний співполімер акриламіду і акрилату натрію типу "Праестол", який відомий своїм застосуванням для обробітку безглинистих і малоглинистих розчинів, як окремо, так і з іншими реагентами, щоб досягти високої в'язкості і у якості стабілізатора при бурінні свердловин, внаслідок високих флокулюючих властивостей запобігається диспергування частинок вибуреної породи, безконтрольне утворювання твердої фази в розчині і зміни в'язкості. Використання як лугу гідроксиду натрію зумовлює регулювання величини рН середовища. У той же час і за рахунок запропонованого інтервалу вмісту компонентів, що вводяться до складу, стало можливим одержання реагенту, котрий здатний в процесі буріння свердловин підтримувати низьку концентрацію твердої фази, тобто дозволяє надавати буровому розчину властивостей та параметрів, що властиві розчинам з НВТФ. Оптимальне співвідношення інтервалу місткості було отримано лабораторним шляхом та підтверджено експериментальними дослідженнями і пояснюється наступним: при зміні місткості одного із компонентів, що вводяться, в більшу або меншу сторону від наведеного інтервалу, склад реагенту не відповідає вимогам щодо здатності отримувати бурові розчини з НВТФ. Отож, вирішення поставленої задачі є комплексним: запропоновано новий хімічний реагент та приватний випадок його приготування, що дозволяє забезпечити розширення асортименту реагентів для обробки бурових розчинів з НВТФ. Запропонований склад для приготування реагентів обробки бурових розчинів готують так. Для виготовлення реагенту застосовуються: Лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний (ЛМК-СТ) за ТУ У30406779-001-2000; Високомолекулярний співполімер акриламіду і акрилату типу "Праестол" 2530, 2540 за ТУ 2216-001400910172-98; Гідроксид натрію (Натрій їдкий технічний) за ТУ 6-01-1306-85; Вода технічна із вмістом твердих частинок не більше 0,1г/дм3 при температурі 20-30оС. Приклад Розчиняють розрахункову кількість гідроксиду натрію (марок ТР) у воді, перемішуючи протягом 3-4-х годин. Потім за допомогою вагового дозатора додають розрахункову кількість лігносульфату модифікованого конденсованого сухого технічного (ЛМК-СТ), перемішуючи 25-30 хвилин. Після цього за допомогою вагового дозатора проводять дозування розрахованої кількості високомолекулярного співполімеру акриламіду і акрилату натрію типу "Праестол" та перемішують до рівномірного розподілення компонентів у суміші. Підготовлений таким чином реагент має наступне співвідношення компонентів, мас.%: Склад реагенту за №1: Лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний 20,0 (ЛМК-СТ) Високомолекулярний співполімер акриламіду і акрилату натрію типу "Праестол" 1,0 Гідроксид натрію 10,0 Вода технічна Решта Склад реагенту за №2: Лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний 20,5 (ЛМК-СТ) Високомолекулярний співполімер акриламіду і акрилату натрію типу "Праестол" 1,3 Гідроксид натрію 12,5 Вода технічна Решта Склад реагенту за №3: Лігносульфат модифікований конденсований сухий технічний (ЛМК-СТ) 25,0 Високомолекулярний сополімер акриламіду і акрилату натрію типу "Праестол" 1,5 Гідроксид натрію 15,0 Вода технічна Решта Приготовлений склад реагенту за №№1, 2 і 3 затарюють в герметичну тару. Запропонований склад реагенту використовується у вигляді водного розчину, який готується на вузлах з приготування хімреагентів або безпосередньо на бурових за допомогою чотирьохкубової глиномішалки. Порівняльні дані із найближчим аналогом дозволяють зробити висновок про те, що запропонований реагент дає можливість приготувати буровий розчин з НВТФ та має необхідні технологічні параметри, котрі сприяють підвищенню швидкості буріння свердловин (див. табл.). Лабораторні дослідження Моделювання приготування та регулювання параметрів бурових розчинів проводилися в лабораторних умовах з застосуванням стандартного обладнання, а також автоклаву та фільтр-преса, котрі обумовлюють умови, подібні до вибійних умов свердловини - тиск до 1000 атмосфер та температуру до 160°С. Як модельний буровий розчин використовували 2-ий % водний розчин бентонітового глинопорошка. Дані досліджень, що наведені в таблиці, наведено за такими показниками: фільтрація при нормальних умовах (Фну), фільтрація при 160°С (Ф160), умовна в'язкість (Т), статична напруга зсуву (СНЗ), а також визначали кількість шламу, який внаслідок флокуляції випав в осад протягом 10 хвилин після обробки (Ос.%). Таблиця №№ з/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. Склад для обробки 2-ий% р-н глинопорошка №1+склад за прикладом 1, 16,0% №1+склад за прикладом 1, 16,3 % №1+склад за прикладом 1, 16,5 % №1+склад за найближчим аналогом 1, 10,2% №1+склад за найближчим аналогом 2, 10,2% Фн.у., см3 Ф160, см3 Т, сек. см3, мг/см3 Ос. % >40 5 4,5 4 >40 7 6 5 30 59 51 63 20/35 65/74 42/57 57/79 0 40 42 45 12 23 28 32/52 59 3 4,5 85 69/94 90