Спосіб обробки бурових розчинів

Реферат: Спосіб обробки бурового розчину включає перемішування високомолекулярного полімерного флокулянта з гідрофобною речовиною і наступне введення суміші у буровий розчин, що циркулює у свердловині. Перемішування високомолекулярного полімерного флокулянта здійснюють з гідрофобною речовиною, що являє собою рідину, яка не забруднює навколишнє середовище, наприклад рослинною олією або тваринним жиром, або їх сумішшю, або їх дисперсію у вуглеводнях, біодизелем тощо, крім того додають до суміші подрібнений порошок органічного колоїду, наприклад вуглелужний реагент (ВЛР) або гуматно-калієвий реагент, або гуматно-акриловий реагент тощо, а введення приготованого реагенту здійснюють у безперервному режимі під час усього процесу поглиблення свердловини із розрахунку підтримання концентрації високомолекулярного полімерного флокулянта у буровому розчині у свердловині на рівні 0,01-0,2 мас. %. UA 85398 U (12) UA 85398 U UA 85398 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується обробки малоглинистих та безглинистих інгібованих бурових розчинів для буріння газових та нафтових свердловин та розкриття продуктивних пластів. Відомий спосіб буріння свердловин на "чистій" воді [див. пат. США № 3040820, нац. кл. 17566, авт. Gallus, Julius P. заявл. 17.02. 1958, опубл. 26.06. 1962], який полягає у розчиненні високомолекулярного флокулянта поліакриламіду (ПАА) у воді і додаванні приготованого розчину флокулянта безпосередньо до бурового насоса у розрахунку від 0,454 до 9,08 г ПАА на кожні 0,152 м. Спосіб забезпечує флокуляцію і видалення вибуреної породи, що підвищує швидкість буріння. Недоліком способу є необхідність вводити надлишкову кількість води до бурового розчину, що позначається на показнику водовіддачі та реологічних параметрах бурового розчину. Відомий також спосіб обробки малоглинистих та безглинистих інгібованих бурових розчинів [див. Андресон Б.А. и др. Полимерные буровые растворы за рубежом. Обзорная информация. Сер. "Бурение". - М., ВНИИОЭНГ.-1980. - С. 18-19], який включає попереднє диспергування порошку високомолекулярного полімерного флокулянта у дизельному паливі і наступному введенні приготованої суспензії у циркуляційну систему під час буріння свердловини. Спосіб за аналогом забезпечує ефективне використання флокулянта без введення надлишкової кількості води до бурового розчину. Недоліком даного способу є використання дизельного палива, що погіршує екологічні властивості бурового розчину. Відомий також спосіб обробки малоглинистих та безглинистих інгібованих бурових розчинів, наведений у авторському свідоцтві СРСР "Реагент для обробки бурових розчинів" № 1620467, МПК С09К 7/02, автор І.Ю. Харів, заявл. 10.11.1988, опубл. 15.01. 1991. Бюл. №2, вибраний нами за прототип. Згідно з способом за прототипом, реагент одержують шляхом змішування полімеру акрилового ряду з розплавленими при 70-100 °C парафіном або воском, або озокеритом, після чого суміш охолоджують до затвердіння, далі твердий реагент подрібнюють і здійснюють введення у буровий розчин у кількості переважно 5 % одноразово. Спосіб за прототипом не пов'язаний з введенням надлишкової води або зі значним погіршенням екологічних властивостей бурового розчину, забезпечує ефективне регулювання параметрів бурового розчину. Недоліком способу за прототипом є складність технології приготування реагенту та значні витрати енергії на висушування та подрібнення продукту. Задачею корисної моделі є зменшення витрат енергії та спрощення технології приготування реагенту, що вміщує високомолекулярний полімерний флокулянт. Для вирішення поставленої задачі у відомому способі обробки бурового розчину, що включає перемішування високомолекулярного полімерного флокулянта з гідрофобною речовиною і наступне введення суміші у буровий розчин, що циркулює у свердловині, згідно з корисною моделлю, перемішування високомолекулярного полімерного флокулянта здійснюють з гідрофобною речовиною, що являє собою рідину, яка не забруднює навколишнє середовище, наприклад рослинною олією або тваринним жиром, або їх сумішшю, або їх дисперсію у вуглеводнях, біодизелем тощо, крім того додають до суміші подрібнений порошок органічного колоїду, наприклад вуглелужний реагент (ВЛР) або гуматно-калієвий реагент, або гуматноакриловий реагент тощо, а введення приготованого реагенту здійснюють у безперервному режимі під час усього процесу поглиблення свердловини із розрахунку підтримання концентрації високомолекулярного полімерного флокулянта у буровому розчині у свердловині на рівні 0,01-0,2 мас. %. Задача корисної моделі полягає у тому, щоб перенести процес розчинення високомолекулярного полімерного флокулянта переважно у свердловину, щоб попередити небажане загущення бурового розчину у ємності на поверхні ще до закачування його у свердловину. З фізичної хімії відомо, що для забезпечення ефективної флокулюючої дії високомолекулярного полімерного флокулянта не потрібно здійснювати його повне розчинення. Агрегати частково розчинених макромолекул краще флокулюють частинки вибуреної породи ніж окремі молекули. Молекули гуматів сприяють збереженню надмолекулярних агрегатів флокулянту, що утворюють з полімером міжмолекулярні комплекси [див. Васильченко А.А. Новые технологии в строительстве нефтяных и газовых скважин. Saarbruecken: LAP Lambert Academic Publishing.-2012.-104 c.]. Це забезпечує зменшення витрати полімеру при тому самому ефекті видалення вибуреної породи. Відомо [див. Андресон Б.А. и др. Полимерные буровые растворы за рубежом. Обзорная информацию. Сер. "Бурение". - М., ВНИИОЭНГ.-1980. -С. 18-19], що для забезпечення ефективної флокуляції вибуреної породи підтримання концентрації 0,01 мас. % вже достатньо, а збільшення концентрації флокулянта вище 0,2 мас. % може призвести до стабілізації частинок 1 UA 85398 U 5 10 15 20 у буровому розчині. При оптимально підібраній витраті реагенту, що вміщує високомолекулярний полімерний флокулянт у комбінації з гуматами, у складі бурового розчину флокулянта практично не повинно бути після видалення вибуреної породи. Підвищена концентрація високомолекулярного полімерного флокулянта у комбінації з гуматами технологічно обґрунтована лише під час розкриття продуктивних пластів, коли необхідно здійснити надійну кольматацію порового простору пласта-колектора на невелику глибину. З практики буріння відомо, що такого роду кольматація забезпечує високу продуктивність свердловини під час її освоєння. Використання як гідрофобного дисперсного середовища рослинної олії або тваринного жиру, або їх суміші, або їх дисперсії у вуглеводнях, або у біодизелі не становить загрози для навколишнього середовища, тому що природні гліцериди розкладаються з часом бактеріями і не нагромаджуються. Крім того, вони адсорбуються на стінках свердловини і бурильних трубах, що забезпечує певний змащувальний ефект. Приклад здійснення способу обробки бурових розчинів. 3 У ємність на жолобній системі свердловини закачують 2 м соняшникової олії (або рапсової, або соєвої) і під час циркуляції, яку здійснюють за допомогою цементувального агрегату, додають 300 кг порошку негідролізованого ПАА (полімер АК 631, марка А-1510 за ТУ 6-0200209912-41-94, ступінь гідролізу 6-10 %) і 300 кг ВЛР (ТУ У 36-01-247-76) і перемішують протягом години. Далі здійснюють введення реагенту, координуючи його витрату з продуктивністю бурових насосів. Запропонований спосіб обробки бурових розчинів забезпечує спрощення технології приготування та застосування реагенту для обробки бурового розчину, що вміщує високомолекулярний полімерний флокулянт. Крім того, даний спосіб обробки бурового розчину не загрожує забрудненням навколишньому середовищу. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб обробки бурового розчину, що включає перемішування високомолекулярного полімерного флокулянта з гідрофобною речовиною і наступне введення суміші у буровий розчин, що циркулює у свердловині, який відрізняється тим, що перемішування високомолекулярного полімерного флокулянта здійснюють з гідрофобною речовиною, що являє собою рідину, яка не забруднює навколишнє середовище, наприклад рослинною олією або тваринним жиром, або їх сумішшю, або їх дисперсію у вуглеводнях, біодизелем тощо, крім того додають до суміші подрібнений порошок органічного колоїду, наприклад вуглелужний реагент (ВЛР) або гуматно-калієвий реагент, або гуматно-акриловий реагент тощо, а введення приготованого реагенту здійснюють у безперервному режимі під час усього процесу поглиблення свердловини із розрахунку підтримання концентрації високомолекулярного полімерного флокулянта у буровому розчині у свердловині на рівні 0,01-0,2 мас. %. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2