Буровий розчин

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности Y буровым растворам, применяемым при бурении в осложненных условиях. Цель улучшение качества раствора за счет повышения ингибирования аргиллитов npv одновременном сохранении низких структурно-механических показателей при температурном воздействии до 150°С Буровой раствор содержит глину, хлорид калия, КССБ, КМЦ, жидкое стекло, этил силиконат натрия (ГКЖ-10) и воду при следующем соотношении мае %: глина 5-15, хлорид калия 1-6; КМЦ 0,2-1,0. жидкое стекло 1-5; этилс^ликонат натрия 0,5-5,0; вода остальное. Раствор готовят путем смешивания в течение 2 ч глины (бентонита) с водой и последующего поочередного ввода каждого остального компонента в суспензию и перемешивания в течение 1 ч на высокооборотмой мешалке. Применение раствора обеспечивает высокую устойчивость аргиллитов, слагающих стенки скважины, и уменьшение осложнений за счет низких структурно-механических свойств. 3 табл. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, применяемым при бурении в осложненных условиях. Целью изобретения является улучшение качества бурового раствора за счет повышения ингибирования аргиллитов при одновременном сохранении низких структурно-механических показателей при температурном воздействии до 150°С Буровой раствор содержит глину, хлорид калия, КССБ, КМЦ, жидкое стекло, этилсиликонат натрия (ҐКЖ-10) и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Глина ' 5 15 Хлорид калия г 16 КССБ 1-6 КМЦ 0,2-1 0 Жидкое стекло 1-5 Этилсиликонат натрия (ҐКЖ-10) 0,5-5,0 Вода Остальное Этилсиликонат натрия (ГКЖ-10) -гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость, имеющая плотность 1,17-1,20 г/см , содержание сухого вещества 30%, рН 1314 Использование этилсиликоната натрия в сочетании с жидким стеклом и другими компонентами в указанных количествах обеспечивает значительное повышение коэффициента устойчивости (до 93%) при одновременном снижении структурно-ме ON ханических свойств, а именно вязкости до 26 с, СНС до 24/38 дПа. Технология приготовления бурового раствора в лабораторных условиях заключается в поочередном введении компонентов в водную фазу с последующим перемешиванием в течение 60 мин на высокооборотной мешалке (3000 об/мин). Замеры коэффициента устойчивости полученного раствора проводят согласно известной методике. В основе методики определения коэффициента устойчивости аргиллитов лежит изменение массы аргиллита при длительном контакте с фильтром бурового раствора. Исследования проводятследующим образом. Образец аргиллита разливают и просеивают его через два сита с диаметром ячеек 2 и 5 мм. Вводят 24 г аргиллита с размерами частиц от 2 до 5 мм в герметично закрывающуюся бомбу объемом 180 см из инертного материала. Затем в бомбу 150 см 3 вводят фильтрат исследуемого раствора и обкатывают (вращение содержимого герметично закрытой бомбы в специальном вращающем устройстве в течение 16 ч, скорость вращения 60 об/мин) содержимое в два приема по 8 ч с перерывом между приемами. Содержимое бомбы извлекают через сито с диаметром отверстий 0,5 мм (объем промывочной воды 700 см3). Затем сушат оставшийся на сите промытый аргиллит при Ю0-105°С до постоянной массы. Взвешивают высушенный остаток аршлли га м определяют показатель устойчивости аргиллита, как процентное содержание высушенного остатка по отношению к начальной массе образца. Таким образом оценивают физико-хммическое воздействие фильтрата бурового раствора на аргиілитьі, слагающие стенки -скважины. Это воздействие проявляется *в резупрочнении аргиллитов вследствие их увлажнения, возникновения расклинивающего давления и в последующем диспергировании. Пробу бурового раствора помещают также в толстостенную герметично закрывающуюся стальную бомбу. Последнюю устакавливают а термостате, обеспечивающем поддержание температуры на заданном уровне с точностью ±10°С Термостатирование продолжают 4-5 ч, затем пробу раствора охлаждают вместе с 5 10 15 20 25 ^0 35 ^0 45 60 55 бомбой, извлекают мз нее и ПОСЛЇІ перемешивания в течение 0,5-1,0 ч, определяют параметры раствора 8 табл. 1 приведены составы э предлагаемых, оптимальных и запредельных количествах ингредиентов и соответствующие показатели свойств раствора. В табл. 2 показана эффективность бурового раствора по сравнению с известным. В табл. 3 приведены примеры синёргетического эффекта от одновременного ввода в раствор ГКЖ и жидкого стекла. Ввод в известный раствор этилсиликоната натрия совместно с другими компонентами резко увеличивает коэффициент устойчивости. П р и м е р . Для приготовления 1000 г бурового раствора смешивают 727 г воды и 100 г бентонита, смесь перемешивают в течение 2 ч. Затем в смесь вводят 40 г хлорида калмя, 35 г КССБ, 3 г КМЦ, 30 г жидкого стекла и 30 г зтадсиликоната натрия (ГКЖ10) В соответствии с приведенным примером готовят различные варианты растворе, отличающиеся количественным содержанием ингредиентов. Использование предлагаемого бурового раствора обеспечивает увеличение коэффициента устойчивости аргиллита, слагающих стенки скьажины, и снижение структурно-механических свойств раствора, что позволяет снизить тяжесть осложнений в процессе бурения нефтяных и газовых скважин при одновременном снижении стоимости хюмобработкег. Формула изобретения Буровой растЕОр, включающий глину, хлорид калия, КССБ, КМЦ, жидкое стекло и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения его качества за счет повышения »/жгабирования аргиллитов при одновременном сохранении низких структурномеханических показателей при температурном воздействии до 150°С, раствор дополнительно содержит этилсиликонат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мзе %; Глина 5-15; Хлорид калия 1-6 КССБ 1-6 К№\ 0,2-1.0 Жидкое стекло 1-5 ' Этипсиликонат натрия 0,5-5,0 Остальное Т а б л и ц а ! Глина 1 2 3 4 5 6 7 8 Ю її 12 13 14 15 16 17 16 19 2U 21 22 23 2*( 25 2ь 27 26 29 зо 31 32 33 34 35 3D 37 38 39 Свойства раствора Компоненты раствора, наС.% (вода остальное) Состав 3 5 8 15 16 . 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 )0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ю 10 10 10 10 Хлорид калия 4 4 4 4 4 0,5 1 2 3 6 8 4 4 4 4 k 4 4 4 k 4 it 4 4 4 4 4 k и 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 КССБ 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 0,5 '.5 it 6 8 3,5 3,5 3,b 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3.5 3,5 3,5 3.5 3,5 3,5 3,5 3.5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3.5 кпц 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 о;з 0,3 0,3 0,3 0,3 0,1 0,2 0,5 о,ь 0.8 '.о 1,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 о.з 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 ГКЖ-10 Жидкое стекло см 3 /30 мим Т,с 3 20 21 Z2 3 3 3 3 3 } 35 56 23 22 25 28 33 3 3 3 з 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 і 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0,5 J 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 I 2 4 5 6 3 3 3 3 3 3 * 3 0, 3 о, 5 1, 5 3 4 5 6 3 6 5 6 0,5 5 После термостатирования при !50°С СНС, дПа 0, 3 № Uk 28 .28 29 30 29 36 38 36 36 36 22 Ik IS i*0 k3 61 200 165 100 28 26 3U 30 132 A2 42 6 6 5,5 3,5 3,5 3,5 3,0 3.5 3,5 k 5,5 12 10 3,5 3,5 3 7 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3.0 3,5 3.5 M 3,5 3,5 3.0 3,0 3,0 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 9/2