Реагент для обробки промивальних рідин

Винахід відноситься до технології буріння нафтових і газових свердловин, зокрема до хімічних реагентів для обробки промивальних рідин. Відомі лігносульфонатні реагенти для обробки промивальних рідин [1]. Лігносульфонатні реагенти малоефективні, не мають мастильної здатності та сильно спінюють промивальні рідини. Відомі такі високомолекулярні полімери, як поліакриламід, гідролізований поліакриламід, гідролізований поліакрилонітрил (гіпан) [2], карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) [3], поліаніонна целюлоза [4], біополімер [5], карбоксиметилований крохмаль (КМК) [6]. Основним недоліком високомолекулярних полімерів є недостатня стійкість до солей полівалентних металів та ферментативний розклад. Найбільш близьким до запропонованого є карбоксиметилований крохмаль (КМК) [6]. Недоліком КМК є низька ефективність та ферментативний розклад в промивальних рідинах. Задачею даного винаходу є розробка високоефективного реагенту для обробки промивальних рідин стійкого до солей полівалентних металів. Поставлена задача вирішується тим, що реагент для обробки промивальних рідин, який вміщує лігносульфонат додатково вміщує високомолекулярний полімер при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас.%. Лігносульфонат, наприклад, сульфід-спиртова барда, конденсована сульфід-спиртова барда, модифікована конденсована сульфід-спиртова барда, окзіл - 1-99,9. Високомолекулярний полімер, наприклад, поліакриламід, гідролізований поліакриламід, гідролізований поліакрилонітрил (гіпан), карбоксиметилцелюлоза (КМЦ), поліаніонна целюлоза, біополімер, карбоксиметилований крохмаль (КМК) - решта. Сульфід-спиртова барда є побічним продуктом при одержанні целюлози сульфітним способом. Вона представляє собою рідину темного кольору, а також порошок бурового кольору. Рідка ССБ поставляється різними підприємствами Росії. По якості найкраща рідка ССБ по ТУ 13-0281036-029-94. Конденсовану сульфід-спиртову барду (КССБ) одержують шляхом конденсації сульфід-спиртової барди. Шляхом конденсації ССБ в присутності мочевини одержують модифіковану КССБ, яка дістала назву КЛСТ-М. КЛСТ-М випускають по ГСТУ-41-00032626-00-015-99. Поліакриламід являє собою гранули неправильної форми зеленуватого або світло-коричневого кольору. Молекулярна маса від 180000 до 15000000. В дослідах використовувався поліакриламід по ТУ 2216-001-40910172. Гідролізований поліакриламід являє собою білий або жовтуватий сипучий порошок. Розробляється різними підприємствами по різних те хнічних умовах. В дослідах використовува вся поліакриламід по ТУ 2216-00140910172. Гідролізований поліакрилонітрил (гіпан) являє собою в'язку темно-зеленувату рідину 8-18%-ної концентрації. Виробляється різними підприємствами по різних технічних умовах. В дослідах використовувався гіпан по ТУ 6-01166-89. Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) являє собою порошкоподібний, дрібнозернистий матеріал від білого до кремового кольору. В дослідах використовувалась КМЦ 85/600 ТОВ „Тавега”. Поліаніонна целюлоза являє собою білий сипучий порошок. Виробляється компанією эм-ай Дрілінг Флоідз Інтернешнл. В дослідах використовувалась поліаніонна целюлоза „Поліпак”. Біополімер ФЛОВЦАН є високоочищеним біополімером ксантанової смоли і представляє собою білий порошок. Біополімер ДУОВІЗ є високоочищеним розгалуженим біополімером ксантанової смоли і представляє собою дрібний кремовий порошок. Хімічні формули біополімерів не визначені. Біополімери є полісахаридами з високою молекулярною масою. Окзіл являє собою рідкий продукт 25-27%-ної концентрації густиною 1,12-1,15 [3], а також порошок коричневого кольору. Карбоксиметилований крохмаль є продукт хімічної реакції етерифікації крохмалю. Він являє собою біложовтий порошок, який легко диспергується в воді з утворенням розчину або однорідного гелю. Випускається по ТУ 2262-061-32257739-01. Реагент одержують слідуючим чином. Приклад виконання 1 В ємність завантажують 0,01т лігносульфонату (сульфід-спиртової барди, конденсованої сульфіт-спиртової барди, модифікованої конденсованої сульфіт-спиртової барди, окзілу) та 99,99т високомолекулярного полімеру (поліакриламіду, гідролізованого поліакриламіду, гідролізованого поліакрилонітрилу (гіпан), карбоксиметилцелюлози (КМЦ), поліаніонної целюлози, біополімеру, карбоксиметилованого крохмалю (КМК)). Перемішують до рівномірного розприділення компонентів в суміші. Приклад виконання 2 В ємність завантажують 0,5т лігносульфонату (сульфід-спиртової барди, конденсованої сульфіт-спиртової барди, модифікованої конденсованої сульфіт-спиртової барди, окзілу) та 0,5т високомолекулярного полімеру (поліакриламіду, гідролізованого поліакриламіду, гідролізованого поліакрилонітрилу (гіпан), карбоксиметилцелюлози (КМЦ), поліаніонної целюлози, біополімеру, карбоксиметилованого крохмалю (КМК)). Перемішують до рівномірного розприділення компонентів в суміші. Приклад виконання 3 В ємність завантажують 0,999т лігносульфонату (сульфід-спиртової барди, конденсованої сульфіт-спиртової барди, модифікованої конденсованої сульфіт-спиртової барди, окзілу) та 0,001т високомолекулярного полімеру (поліакриламіду, гідролізованого поліакриламіду, гідролізованого поліакрилонітрилу (гіпан), карбоксиметилцелюлози (КМЦ), поліаніонної целюлози, біополімеру, карбоксиметилованого крохмалю (КМК)). Перемішують до рівномірного розприділення компонентів в суміші. При використанні рідких хімреагентів (компонентів) змішують рідкі хімреагенти (компоненти) із розрахунку на вагу сухи х хімреагентів (компонентів), при використанні сухи х та рідких хімреагентів (компонентів) змішують рідкі та сухі хімреагенти (компоненти) із розрахунку на вагу сухи х хімреагентів. Оптимальними добавками реагенту в промивальні рідини є 0,5-8мас.% на вагу сухи х реагентів від об'єму промивальних рідин. Реагент випробуваний в лабораторних умовах. Про ефективність реагенту судили по величині фільтрації промивальних рідин, обробленої прототипом і запропонованим реагентом. Результати лабораторних випробувань приведені в таблиці. Як видно з таблиці, оптимальний склад реагенту вміщає 1-99,9мас.% лігносульфонату, наприклад сульфідспиртової барди, конденсованої сульфід-спиртової барди, модифікованої конденсованої сульфід-спиртової барди, окзілу, 99-0,1мас.% високомолекулярного полімеру, наприклад поліакриламіду, гідролізованого поліакриламіду (гіпану), карбоксиметилцелюлози (КМЦ), поліаніонної целюлози, біополімеру, карбоксиметилованого крохмалю (КМК). Зменшення вмісту в реагенті лігносульфонатів менше 1% не дозволяє одержувати низьку фільтрацію промивальної рідини, а збільшення вмісту в реагенті лігносульфонатів більше 99,9% не покращує далі стабілізуючу здатність реагенту. Зменшення вмісту в реагенті високомолекулярних полімерів менше 0,1% не покращує стабілізуючу та мастильну здатність промивальних рідин, а збільшення вмісту в реагенті високомолекулярних полімерів більше 99% не покращує далі стабілізуючу та мастильну здатність реагенту. Техніко-економічні показники в порівнянні з прототипом. 1. Витрата промивальної рідини на буріння свердловини - 900м 3. 2. Витрата прототипу, на обробку 1м 3 промивальної рідини - 0,03т. 3. Витрата запропонованого складу на обробку 1м 3 промивальної рідини - 0,016т. 4. Вартість 1т прототипу - 6тис. грн. 5. Вартість 1т запропонованого складу - 5,4тис. грн. Отже, економічна ефективність складе: Е=(6000х0,03)-(5400х0,016)х900=84240грн. Таблиця №№ пп 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Склад промивальної рідини густина, г/см 3 2 68% Н2О + 10% Ізюмської глини +20% хлористого натрію + 2% гіпсу 1+4% КМК(прототип) 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% ССБ та 99,5% поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 1 % ССБ та 99% поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 50% ССБ та 50% поліакриламіду 1-1-4% реагенту, який вміщує 99,9% ССБ та 0,1% . поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 99,95% ССБ та 0,05% поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% КССБ та 99,5% гідролізованого поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 1% КССБ та 99% гідролізованого поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 50% КССБ та 50% гідролізованого поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 99,9% КССБ та 0,1% гідролізованого поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 99,95% КССБ та 0,05% гідролізованого поліакриламіду 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% КЛСТ-М та 99,5% гіпану 1+4% реагенту, який вміщує 1% КЛСТ-М та 99% гіпану 3 Показники промивальної рідини Коеф. фільтрація, в'язкість, тертя СНЗ, дПа сек кірки, 20оС 120оС КТК 4 5 6 7 8 1,27 43 18/30 0,43 40 більше 90 1,27 98 27/43 0,51 12 більше 90 1,27 91 21/38 0,43 9 83 1,27 86 20/35 0,39 8 32 1,27 34 16/29 0,12 7 17 1,27 29 3/14 0,10 19 36 1,27 27 3/12 0,10 21 43 1,27 86 19/35 0,32 7 74 1,27 81 12/31 0,29 6 29 1,27 31 14/25 0,09 6 14 1,27 26 1/12 0,08 9 28 1,27 25 0/9 0,08 11 32 1,27 51 12/28 0,29 7 78 1,27 30 11/23 0,08 6 15 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 1+4% реагенту, який вміщує 50% КЛСТ-М та 50% гіпану 1+4% реагенту, який вміщує 99,9% КЛСТ-М та 0,1 % гіпану · 1+4% реагенту, який вміщує 99,95% КЛСТ-М та 0,05% гіпану 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% окзілу та 99,5% КМЦ 1+4% реагенту, який вміщує 1% окзілу та 99% КМЦ 1+4% реагенту, який вміщує 50% окзілу та 50% КМЦ 1+4% реагенту, який вміщує 99,9% окзілу та 0,1% КМЦ 1+4% реагенту, який вміщує 99,95% окзілу та 0,05% КМЦ 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% КССБ та 99,5% поліаніонної целюлози 1+4% реагенту, який вміщує 1% КССБ та 99,0% поліаніонної целюлози 1+4% реагенту, який вміщує 50% КССБ та 50% поліаніонної целюлози 1+4% реагенту, який вміщує 99,9 КССБ та 0,1% поліаніонної целюлози 1+4% реагенту, який вміщує 99,95% КССБ та 0,05% поліаніонної целюлози 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% КЛСТ-М та 99,5% біополімеру 1+4% реагенту, який вміщує 1% КЛСТ-М та 99 % біополімеру 1+4% реагенту, який вміщує 50% КЛСТ-М та 50% біополімеру 1+4% реагенту, який вміщує 99,9% КЛСТ-М та 0,1% біопблімеру 1+4% реагенту, який вміщує 99,99% КЛСТ-М та 0,05% біополімеру 1+4% реагенту, який вміщує 0,5% КССБ та 99,5% КМК 1+4% реагенту, який вміщує 1% КССБ та 99% КМК 1+4% реагенту, який вміщує 50% КССБ та 50% КМК 1+4% реагенту, який вміщує 99,9% КССБ та 0,1% КМК 1+4% реагенту, який вміщує 99,95% КССБ та 0,05% КМК 1,27 28 8/19 0,10 6 17 1,27 25 0/8 0,08 11 34 1,27 23 0/5 0,08 15 53 1,27 н/т 139/251 0,21 3 12 1,27 217 124/236 0,18 2 10 1,27 94 56/83 0,14 2 9 1,27 32 11/27 0,09 8 24 1,27 32 11/27 0,09 8 24 1,27 н/т 201/352 0,20 2 8 1,27 270 161/216 0,16 2 8 1,27 112 63/94 0,12 1 5 1,27 36 12/34 0,08 7 21 1,27 36 12/32 0,08 7 21 1,27 103 46/93 0,18 10 43 1,27 103 45/92 0,16 8 32 1,27 32 18/34 0,08 1,5 12 1,27 30 16/29 0,07 2,0 14 1,27 29 15/30 0,07 2,0 14 1,27 95 27/43 0,42 12,0 89 1,27 72 21/39 0,40 10,0 67 1,27 45 14/27 0,08 2,0 14,0 1,27 35 3/26 0,12 9,0 21 1,27 34 2/21 0,14 11,0 23 Впровадження реагенту в виробництво дозволить скоротити витрату хімічних реагентів та знизити вартість хімічної обробки промивальної рідини. Джерела інформації 1. К.Ф. Па ус. Буровые растворы., Μ., «Недра», 1972. с.97-102. 2. Э.Г. Кистер. Химическая обработка буровых растворов, М., «Недра», 1972, с.190. 3. Я.А. Рязанов. Справочник по буровым растворам, М., «Недра», 1979, с. 75,88. 4. Проспект ЗАО «Корпорация эфиры целлюлозы», Росія, 2001. 5. Проспект фірми «Эм Ай Дриллинг Интернэшнл» «Фло-Віз», 2002 ρ та проспект компанії "Продукт компании М-1 Дриллинг Флюидз Ю.К. "ДуоВіз", 2002. 6. Проспект ЗАО «Корпорация эфиры целлюлозы», Росія, 2001.