Вапняний буровий розчин

ИЗВЕСТКОВЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР на основе органической коллоидной фазы, содержащий щелочной электролит, гидроокись кальция и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества бурового раствора за счет повышения его стабильности, в качестве органической коллоидной фазы раствор содержит концентрат сульфитдрожжевой бражки или сульфит-спиртовую барду, а в качестве щелочного электролита — алюминат натрия или кальцинированную соду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Концентрат сульфит-дрожжевой бражки или сульфит-спиртовая барда 7,5-25,0 Алюминат натрия или кальцинированная сода 1,0—8,0 Гидроокись кальция 0,1—1,0 Вода Остальное ел с 1211274 Ланная из араукаритовой свиты верхнего Изобретение относится к бурению газовых карбона был отмыт от бурового раствора и и нефтяных скважин, в частности к буровым j измельчен. Отобрали фракцию с размером курастворам. сочков 2—5 мм, высушили при 105 С и приЦелью изобретения является улучшение готовили навески по 30 г. Затем керновый качества известкового бурового раствора за материал поместили в сосуды емкостью счет повышения его стабильности. 0,5 л, добавили по 0,35 л моделей фильтраП р и м е р 1. Приготовили раствор тов буровых растворов (см. табл. 1). Сосу30 вес.% КСДБ и при перемешивании ввели ды вращали 64 ч на установке, которая со4 вес.% кальцинированной соды. После пере10 вершала за 4 с один оборот через каждые мешивания в течение двух часов добавили 60 с. Обшее время контакта кернового мате32 вес.% извести. Приготовленную смесь разриала с моделями фильтратов буровых раствобавили водой в четыре раза до концентрации ров составило 240 ч. Затем керновый матекомпонентов, вес.%: КСДБ 7,5; кальцинирориал просеяли через сито, и остаток с размеванная сода I; известь 8; вода остальное. ром частиц более 3 мм высушили и Параметры раствора на следующий день были: 3 взвесили. Т - 19с, В - 10,5 см /30 мин, Я = 1010 кг/м*. СНС, | 1 в « 0. Как видно из данных табл. 1, чучшая П р и м е р 2. В раствор 50 вес.% устойчивость аргиллитового кернового материКСДБ добавили при перемешивании 16 вес.% алюмината натрия. После перемешивания в -20 ала была в среде, которая содержала избыток извести, лигносульфонаты и щелочной течение двух часов добавили 16 вес.% извести. ^электролит при рН 12,8. В отсутствие извести Затем приготовленную смесь разбавили вдвое лигносульфоиаты и щелочи являются интенсивдо концентрации компонентов, вес.%: КСДБ ными диспергаторами глинистых частиц. Од25; алюминат Натрия 8; известь 8, вода остальное. Параметры раствора на следующий 25 нако смесь этих трех компонентов обеспечила максимальное ингибируюшее действие на , день были: Т - 32с, В - 2 см*/30 мин, 1 керновый материал выше, чем действие только р - 1020 кг/м , СНС^(1£) - 8,2/16 дПа. извести. Это можно объяснить тем, что при , П р и м е р 3. В раствор 30 вес.% КСДБ взаимодействии извести, щелочи и глинистодобавили при перемешивании 5 вес.% кальцинированной соды. После перемешивания 30 го минерала рост кристаллов кальциевых алюмосиликатов задерживается на стадии в течение двух часов добавили 5 вес.% образования мелкодисперсной зародышевой извести. Затем приготовленную смесь разбавифазы вследствие адсорбции лигносульфонали водой до концентрации компонентов, гов. Таким образом, смесь известь— лигносуль^ вес.%: КСДБ 15; кальцинированная сода фонаты—щелочь можно назвать синергетичес2,5; известь 2,5; вода остальное. Параметры 35 КОЙ. ( раствора на следующий день были: 3 Глинистые образцы цилиндрической формы Т - 19с, В - 6,5 см /30 мин, р для испытаний в автоклаве прессовали под 1010 к г / м \ СНС д { 1 0 - 0/0. давлением 20 МПа 30 мин из бентонитового Алюминат натрия — отход содового произглинопорошка с добавлением 7% воды. Гливодства ПО "Каустик" имеет средний хими40 нистые образцы прогревали в автоклаве при ческий состав, вес.%: 150 С 7 ч в среде растворов 1 и 3 NaAIO^ 66,7-71.3 (табл. 1). После прогрева было установлено, №*СО 3 11,7-13,3 что из раствора состава 3 образец из№СГ 16,0-21,0 влечь, невозможно, так как он полностью 45 разрушился. Образе ^извлеченный из раствора ' Кроме того, в буровой раствор при необсостава 1, не только сохранил форму, но ходимости добавляют обычные смазывающие, поверхность его стала прочнее. На основании пеногасящие н утяжеляющие добавки. результатов экспериментов можно сделать Максимально возможными ингибируюшими вывод о том, что фильтрат бурового раствосвойствами обладают известковые безглинис50 ра, содержащий известь, лигносуньфонат и тые системы с высоким рН. щелочь, обладает большими ингибируюшими Это было установлено в экспериментах по свойствами, чем фильтрат, содержащий ингибивоздействию моделей фильтратов буровых тор — хлористый калий органический стабирастворов на керновой материал при комлизатор — КМЦ и щелочной электролит — натной температуре и на отпрессованные гидроокись калия. глинистые образцы при нагревании в автокла* 55 ве при 150 С. Эксперимент с керновым маИзвестковый буровой раствор на основе териалом производился цо следующей метоорганической коллоидной фазы готовят следу юшим образом. пике. Керн аргиллита со скважины N" 23 I , Орпшпаская Шмочяок ЭЛСХТрОЛКТ ШОШЮШЯМ Известь фа» Та в л I і 2 . I I Параметры бурового ptcnopa Состп бурового раствора, вес.% CM n» і Смазывающие я осногасящме' дабавкм Утяжелитель Вода Т. с 1 В, см /30 м п р . кг/ы* CHQ,, снС дПі дП* * КСДБ ССБ ( Na CO NiAfO t - * з СМАД-1 Нефть Мел Барит ,— 1 — 8 — — Остальное 19 10.5 1010 0 0 IS I 1 _ То же 20 5 1020 0 0 3 20 3 4 27 4 1050 5,1 8,3 4 25 8 8 32 2 1070 8,2 16 5 15 2,5 -" 19 6,5 1010 0 0 6 15 2 8 5 _ * -" 30 5,5 1010 9 7 15 5 5 5 10 36 5 1010 9.5 15 8 10 2 3 5 20 38 5 1000 12 19 9 10 8 8 10 НО 4 1300 5S 86 10 5 2:5 2,5 5 87 2 2050 31 45 1 7,5 2 -" 25 -" 75 -" і . 13 1211274 Сначала в водный раствор лигносульфонагических параметров и стабильности. Статов вводят щелочной электролит и полученбильность определяли на стандартном приборе ный раствор перемешивают. Затем в раствор ЦС—2. Методика определения заключалась добавляют известь. При этом протекают в выдержке 1 сут исследуемого раствора в реакции приборе и последующем замере плотности Na 2 CO 3 + Са(ОН) а -н- СаСО, і + 2NaOH в верхней и нижней части прибора. Стабильили ность выражена в процентах путем расчета по формуле Ст. (pj р г ) х 100%. 2NaAIO 2 + C a ( O H ) a - * C a ( A I Q t ) 1 | + 2NaOH Для .утяжеления растворов использовали Известь должна быть введена в таком количестве, чтобы после протекания всех обмен10 соль NaCf и барит плотностью 4,35 г/см . Готовили сначала базовую рецептуру раствора, ных реакций и образования кальциевых которую затем утяжеляли до плотности 1,7; лигносульфонатов остался избыток непрореагироэ 2,0 и 2,3 г/см . вавшей гидроокиси кальция. В готовый буровой раствор при необходимос» ти дополнительно вводят смазывающие и 15 Составы и параметры растворов приведены пеногасяшие добавки и утяжелитель. в табл. 3. Свойства известкового бурового раствора в Из результатов исследования видно, что зависимости от содержания компонентов припредлагаемый буровой раствор, содержащий ведены в табл. 2. в качестве органической коллоидной фазы Параметры растворов замеряли на стандарт-^. 20 КСДБ, даже при низких вязкости и статиных приборах через 1 сут после приготовления. ческом напряжении сдвига полностью стабилен Во всех растворах рН >11. Параметры состава (снижение стабильности на 0,5% в пределах 10 замеряли после прогрева в течение 6 ч погрешности замера плотности). Известный при 100°С. буровой раствор при высоких вязкости и СНС Исследование стабильности заключалось а 25 обладает низкой стабильностью. Вследствие поприготовлении составов сравниваемых раствотери известным раствором текучести утяже- • ров, утяжелении их баритом и замере техноло, пить его до 2/3 г/см э не удалось. Т а б л и ц а Раствор Состав модели фильтрата бурового раствора, вес.% Органическая коллоидная фаза Ингибитор КСДБ Бурый Са(ОН)2 KCF уголь Щелочной электролит № г С 0 3 КОН Органический стабилизатор Коэффициент' устойчивости КМЦ • 4 93,1 1 10 2 2 — _ _ _ 83,8 3 _ 3 5 0,2 0,5 85,9 I Т а б л и ц Состав бурового раствора, вес.% Органическая коллоидная фаза КСДБ Бурый уголь Параметры бурового раствора Ингибитор Са(ОН), Известный раствор 2,2 2,2 6,5 1,3 1,3 5 1 1 Остальное 39 5 1,2 14/23 100 40 То же 89 4.5 1,7 31/48 95,5 56 _"— 157 5 2,0 94/165 97,5 21 4,5 1,2 0/0 100 48 5 1,7 0/0 99,5 2,0 27/32 99,5 2,3 44/58 99,5 127< 10 Предлагаемый рвст*ор 20 5 2,5 12.5 3 1,5 40 9,5 2.5 1,25 56 75 3,5 7,5 2,2 1,1 60 94 3 00 12И274 Редактор М. Горват Составитель Г. Сапронова Техред МЛадь Заказ 207/ДСП Тираж 413 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий • 113035, Москва, Ж-35, Раушская най, д. 4/5 Корректор И. Эрдейа Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4