Комплексний реагент для приготування та обробки бурових і цементних розчинів

Реферат: Комплексний реагент для приготування та обробки бурових та цементних розчинів має гуматний реагент та водорозчинний полімер. Додатково реагент має гідрофобний колоїд та негашене вапно. UA 122291 U (54) КОМПЛЕКСНИЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ ТА ОБРОБКИ БУРОВИХ І ЦЕМЕНТНИХ РОЗЧИНІВ UA 122291 U UA 122291 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до газонафтовидобувної промисловості, а саме до реагентів для приготування та обробки бурових та тампонажних розчинів. Відомий комплексний реагент для обробки бурових розчинів (див. пат РФ № 94028824 МПК С09К 7/00, опубл. 20.06.1996 р.), який складається, мас. %: поліакриламід (ПАА) - 1-2; оксид магнію - 1-4; лігносульфонат - 20-25 і решта вода. Недоліком відомого реагенту є його рідка форма. Відомий комплексний реагент для обробки бурових розчинів (див. авт. свідоцтво СРСР № 1629311 МПК С09К 7/02, опубл. 23.02.1991 р.), який вміщує високомолекулярний ПАА та бітум. Реагент одержують шляхом додавання ПАА до рідкого розплавленого бітуму, а перед введенням до бурового розчину подрібнюють. Недоліком відомого реагенту є його незручна товарна форма, яка утруднює обробку розчину. Відомий комплексний реагент для обробки тампонажних розчинів (див. патент України № 45748 МПК Е21В 33/138, опубл. 25.11.2009 р.), який містить полісахарид, гумати лужних металів та піногасник. Відомий комплексний реагент добре регулює фільтрацію та час тужавіння тампонажних розчинів. Недоліком даного реагенту є низька ефективність застосування для обробки бурових розчинів та неможливість застосовувати як основи бурових та тампонажних розчинів. Відома суміш (комплексний реагент) для приготування спеціальних рідин, наприклад буферних та в'язко-пружних розділюючих рідин (див. патент України № 32247 МПК С09К 8/00; Е21В 33/138, опубл. 12.05. 2008 р.), яка вміщує, мас. %: гуматний реагент - 85-95 та ПАА - 5-15, яка може використовуватись і для обробки бурових розчинів Недоліком відомого комплексного реагенту за прототипом є неможливість застосовувати як основи для приготування бурових та тампонажних розчинів. Задачею корисної моделі є спрощення технології приготування та обробки бурових та тампонажних розчинів, а також підвищення їх ефективності. Поставлена задача вирішується за допомогою комплексного реагенту, який вміщує гуматний реагент і водорозчинний полімер, згідно з корисною моделлю, додатково містить гідрофобні колоїди та негашене вапно, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: гуматний реагент (вуглелужний реагент або/і торфолужний реагент, або/і гуматнокалієвий реагент тощо) 10-90 водорозчинний полімер (високомолекулярний негідролізований поліакриламід (ПАА) або/і низькомолекулярний ПАА, або/і частково гідролізований ПАА, або/і гідролізований поліакрилонітрил, або/і карбоксиметилцелюлоза (КМЦ), або/і біополімер, або/і рослинний полісахарид тощо) 1-30 гідрофобний колоїд (порошок бітуму або/і порошок асфальту, або/і гільсоніт, або/і сульфований асфальт тощо) 1-80 негашене вапно 0,5-15. У запропонованому комплексному реагенті як гуматний реагент використовують вуглелужний реагент (ВЛР) за ТУ У 36-01-247-76 і/або гуматно-калієвий реагент (ГКР) за ТУ У 26.8-23690792-002-2001, або інші модифікації. Як водорозчинні синтетичні полімери використовують високо- та низькомолекулярні ПАА різного ступеня гідролізу, а також біополімери та різні модифікації КМЦ у відповідності до сертифікатів якості компанії виробника. Як водорозчинні природні полімери використовують крохмаль кукурудзяний згідно з ДОСТ 7659-78, крохмаль модифікований за ТУ 301-10-0-284. Вапно негашене використовують згідно з ДСТУ 9179-77. Запропонований комплексний реагент виготовляють простим механічним перемішуванням сухих компонентів у певному співвідношенні в залежності від того, яку рецептуру бурового або тампонажного розчину необхідно приготувати чи обробити. Приклад приготування бурового розчину 1. Для буріння свердловини у складних гірничогеологічних умовах заплановано застосувати безглинистий вапняний буровий розчин за рецептурою, згідно патенту на корисну модель № 109830, яка забезпечує запроектовані 3 технологічні параметри і включає, кг/м : поліаніонну целюлозу високов'язку (ПАЦ ВВ) - 5; ВЛР 70; вапно - 10; розчин бітуму у вуглеводнях - 30; інертні тверді неорганічні частинки крейди 3 3 200. Для приготування бурового розчину у премікс ємністю V=25 м закачують 20 м води, через гідроворонку вводять 2000 кг комплексного реагенту, який включає, мас. %: ПАЦ ВВ - 5; ВЛР 3 70; негашене вапно - 10; порошок бітуму - 15. Далі додають 2000 кг крейди та 1,5 м дизельного палива для активації бітумних часток. Таким чином, крім води, для приготування безглинистого 1 UA 122291 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вапняного бурового розчину було використано три компоненти: запропонований комплексний реагент, дизельне паливо та крейда. Поточну обробку бурового розчину під час поглиблення свердловини здійснювали іншою модифікацією комплексного реагенту, який включає, мас. %: частково гідролізований ПАА - 15; ВЛР - 60; негашене вапно - 5; порошок бітуму - 20. Виробнику реагенту був замовлений склад, в якому збільшена кількість компонентів, які витрачаються на взаємодію зі стінками свердловини та частинками вибуреної породи. Ця модифікація комплексного реагенту вводилася безпосередньо у буровий розчин під час циркуляції, згідно зі способом обробки за патентами України №№ 85397 та 85398, тобто у середовищі ріпакової олії. Комплексний реагент додавали у кількості, яка повністю забезпечувала взаємодію з породами на стінках свердловини та вибуреними частинками. Приклад приготування бурового розчину 2. Для буріння горизонтального інтервалу свердловини необхідно застосувати рецептуру безглинистого біополімерного вапняного 3 бурового розчину, згідно з патентом України № 5649, яка включає, кг/м : біополімер - 3,5; торфолужний реагент - 50; КМЦ LV-5; негашене вапно - 20; додатково бітум як змащувач - 20. У 3 3 премікс ємністю V=25 м закачують 20 м води, через гідроворонку вводять 2000 кг комплексного реагенту, який включає, мас. %: біополімер - 3,5; ВЛР - 50; негашене вапно - 20; 3 порошок бітуму - 20. Далі додають 2 м дизельного палива для активації бітумних частинок. Таким чином, крім води, для приготування безглинистого вапняного бурового розчину було використано два компоненти: запропонований комплексний реагент та дизельне паливо. Для поточної обробки безглинистого біополімерного вапняного бурового розчину під час поглиблення свердловини використовували модифікацію комплексного реагенту, яка включала, мас. %: біополімер - 1;частково гідролізований ПАА - 10; модифікований крохмаль - 2; ВЛР - 74; негашене вапно - 5; порошок бітуму - 10. Приклад приготування бурового розчину 3. Для буріння свердловини в інтервалі залягання хемогенних відкладів був запроектований мінералізований варіант бурового розчину за 3 патентом України № 71328, кг/м : глина бентонітова - 30; екструзійний крохмаль - 40; ВЛР - 60; негашене вапно - 20; додатково бітум як змащувач - 20; NaCl як мінералізатор - 320. Під час 3 циркуляції глинистої суспензії на прісній воді в системі "прийомна ємність (40 м ) - свердловина 3 (60 м )" через гідроворонку було введено 14 тон комплексного реагенту, що складався, мас. %: екструзійний крохмаль - 30; ВЛР - 40; негашене вапно - 15; порошок бітуму - 15. Далі після підключення до системи другої прийомної ємності до бурового розчину при циркуляції були 3 введені 15 м біодизелю для розчинення частинок бітуму та NaCl до насичення водного середовища. 3 Для поповнення об'єму готували на прісній воді 20 м бурового розчину з наступним засоленням. Приклад приготування тампонажного розчину. Для кріплення першої секції експлуатаційної колони у свердловині, в якій були розкриті пласти з аномально низьким тиском (0,5 від величини гідростатичного тиску) і пластовою температурою 80° С, вирішено використовувати 3 3 тампонажний розчин з пониженою густиною (ρ=1320 кг/м ) і низькою фільтрацією (Ф20 см /30 3 хв.). У перемішувачах у 18 м води було розмішано 50 тон комплексного реагенту, який вміщував, мас. 5: бітумний порошок - 80; ВЛР - 5; КМЦ - 0,1; негашене вапно - 4,9, Далі до приготованої у перемішувачах суміші додали 36 тон цементу. Параметр розтічності становив 3 3 210 мм, густина ρ=1320 кг/м , показник фільтрації Ф=20 см /30 хв. Приготований тампонажний розчин без поглинання та відфільтровування у продуктивний пласт був закачаний у свердловину. Як видно з наведених прикладів, використання запропонованого комплексного реагенту спрощує технологію приготування бурових та тампонажних бурових розчинів, а також поточну обробку бурових розчинів, що позитивно позначиться на продуктивності праці при будівництві нафтових та газових свердловин. 2 UA 122291 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Комплексний реагент для приготування та обробки бурових та цементних розчинів, що має гуматний реагент та водорозчинний полімер, який відрізняється тим, що додатково має гідрофобний колоїд та негашене вапно, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: гуматний реагент (вуглелужний реагент або/і торфолужний реагент, або/і гуматнокалієвий реагент тощо) 10-90 водорозчинний полімер (високомолекулярний негідролізований поліакриламід (ПАА) або/і низькомолекулярний ПАА, або/і частково гідролізований ПАА, або/і гідролізований поліакрилонітрил, або/і карбоксиметилцелюлоза (КМЦ), або/і біополімер, або/і рослинний полісахарид тощо) 1-30 гідрофобний колоїд (порошок бітуму або/і порошок асфальту, або/і гільсоніт, або/і сульфований асфальт тощо) 1-80 негашене вапно 0,5-15. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3