Способ магнитной обработки глинистых суспензий

 

Изобретение относится к нефтегазопромысловой промышленности и предназначено для промывки скважин при проходке глубоких разведочных скважин в геологии, нефтяной и газовой отраслях промышленности . Цель изобретения - повышение эффективности магнитной обработки и получение стабильных воспроизводимых результатов. Глинистая суспензия обрабатывается переменным электромагнитным полем, частота и амплитуда напряженности которого связаны соотношением , где f и Н - частота и напряженность переменного электромагнитного поля; А - постоянная При использовании данного способа для суспензии, обработанной в магнитном поле, можно получить вязкость, соог ветствующую необработанной 10%-ной суспензии, уменьшить содержание твердой фазы в глинистой суспензии примерно в 2 раза, что приведег к увечичену.ю скорости бурения. Данный способ также позволяет осуществлять магнитную обработку в любых полевых условиях и сократить затраты глины и полимеров гримерно з 2 раза. 1 ил I табл Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е (21) 4469423/03 (22) 29.07.88 (46) 07.06,91. Бюл. Q 21 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения и Тюменский государственный университет (72) В. Д. Шантарин, Л. П. Семихина, В. С

Войтенко и В, И. Семехин (53) 622.243.144,2(088.8) (56) Барановский В. Д, и др. Влияние магнитного поля на реологические свойства глинистых суспензий. — Нефтяное хозяйство, 1984, М 9, с. 18-19.

Эльэбутас Г, и др. Влияние магнитного поля на диэлектрические свойства воды. Научные труды ВУЗов Литовский CCP. — Химия и химическая технология, т. 9, 1968, с. 125—

128. (54) СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

ГЛИНИСТЫХ СУСПЕНЗИЙ (57) Изобретение относится к нефтегазоп ромысловой промышленности и предназначеИзобретение относится к горной промышленности, в частности нефтегаэопромысловой, и может быть использовано для промывки скважин при проходке глубоких разведочных скважин в геологии, нефтяной и газовой промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности магнитной обработки и получение стабильных воспроизводимых результатов.

Сущность способа заключается в том, что обработку глинистых суспензий в переменном электромагнитном поле ведут при частоте и амплитуде напряженности этого

5Q „„1654525 А1

Is»s Е 21 В 21/06, С 09 К 7/00 но для промывки скважин при проходке глубоких разведочных скважин в геологии, нефтяной и газовой отраслях промышленности, Цель изобретения — повышение эффективности магнитной обработки и получение стабильных воспроизводимых результатов, Глинистая суспензия обрабатывается переменным электромагнитным полем, частота и амплитуда напряженности которого связаны соотношением f/Н=А, где

f и Н вЂ” частота и напряженность переменного электромагнитного поля; А — постоянная.

При использовании данного сп< .оба для

5 /,-ной суспензии, обработанной в магнитном поле, можно получить вязкость, соответствующую необработанной 10 -ной суспензии, уменьшить содержание твердой фазы в глинистой,-успензии примерно в 2 раза, что приведе к увеличению скорости бурения. Данный способ также позволяет осуществлять ма нитную обрэботку в любых полевых условиях и сократить затраты глинь. и полимеров гримерно в 2 раза. 1 ил, 1 табл. поля, связанных соотношением f/Н=-А, где 1 и Н вЂ” частота и напряженность переменного электромагнитного поля, Гц, и А — постоянная.

Для оценки эффекта магнитной обработки (MO) буровых растворов определяют изменение относительной вязкости д, у = (д! — e)> v (1) до MO (г)) и после МО (ц! ) на капиллярном вискозиметре ВПЖ-1 по времени истечения фиксированного количества раствора (см. таблицу). Время истечения !О;ь-ной глинистой суспензии измерено в секундах.

1654525

На фиг. 1 показана зависимость Af/1 от амплитуды переменного магнитного поля при частоте f=50 Гц (точки 1, сплошная линия) и f=25 Гц (точки 2, пунктирная линия) для 10 -ной глинистой суспензии.

При МО изменение концентрации глины от 5 до 15 мас.$ не приводит к изменению максимумов на кривых (фиг. 1) ни по величине, ни по значению магнитного поля (Н), Максимальная величина изменения вязкости глинистой суспензии одинакова при обработке как на частоте 25 Гц, так и на частоте 50 Гц, однако кривая 1 (сплошная линия) имеет четко выраженный полизкстремальный характер. Для получения максимального эффекта при обработке раствора при f=50 Гц необходимо с большой точностью поддерживать амплитуду напряженности (Н) переменного магнитного поля.

Кроме того, значение Н должно быть в два раза больше, чем Н при f=25 Гц. Совершенно иной характер имеет режим МО раствора при f=25 Гц (кривая 2, прерывистая лини.i), когда наблюдаются два широких максимума величины Aq/g при Н=180 и 62,5 А/м, Таким образом, для получения максимального эффекта магнитной обработки глинистых суспензий в переменном магнитном поле на заданной частоте необходимо амплитуду напряженности поля подбирать в соответствии с этой частотой на основании соотношения (f/H)/ Л7// )макс=А, (2) где А — постоянная величина.

Иэ данных фиг. 1 видно, что оптимальным является режим обработки на частоте

25 Гц при амплитуде напряженности магнитного поля равной 180 А/м, При этом время обработки составляет 3 — 4 ч. При H=62,5 А/м (25Гц) время обработки увеличивается примерно в 2 раза, Способ реализуется следующим образом, Готовят известным способом глинистую суспенэию, например, с содержанием твердой фазы 10 мас.,(,. Выдерживают ее в течение суток. Измеряют вязкость капиллярным вискоэиметром ВПЖ вЂ” 1. Одну часть пробы оставляют для последующего контроля возможного изменения вязкости, а другую часть пробы помещают в емкость и подвергают ее воздействию переменного электромагнитного поля в течение 3-4 ч при определенном значении напряженности магнитного поля и частоты его, после чего вновь измеряют вязкость пробы, подвергнутой МО Ag и исходной у . Определяют относительную величину Ag/ц по уравнению(2) суспенэии при определенном значе15

55 нии f и Н .Подбирают параметры f и Н так, чтобы величина At)lg была максимальной, по которой в конечном итоге и определяют эффективность МО.

Пример 1 (прототип). Готовят 10 ную глинистую суспензию, Помещают ее в соленоид и обрабатывают в течении 3 ч в переменном магнитном поле частотой 50 Гц и H=300 А/м. После обработки определяют вязкость раствора и находят Ag/g по уравнению(2). Оказалось, что Лу/g =0,25, т. е. составляет 25 увеличения вязкости от исходного значения. Ввиду трудности выдержки значения напряженности магнитного поля, при котором наблюдается Лg/7) „равное 300 Аlм (фиг, 1), значение Ag/g не максимальное.

Пример 2, (предлагаемый). Готовят

10;/,-ную глинистую суспензию. Помещают ее в соленоид и обрабатывают в течение 3 ч в переменном магнитном поле частотой

f=25 Гц и Н=180 Аlм. После обработки определяют вязкость раствора и находят Ag/g по уравнению (2). Оказалось, что Лn/g

=0,70, т. е. составляет - 70 увеличения вязкости от исходного значения.

Пример 3. (предлагаемый). Выполняют подготовку раствора и его обработку аналогично примеру 2, но смещают значение Н до величины 160 Аlм. После МО оказалось, что Лnlt) =0,5, т, е. вязкость раствора увеличена на 507,.

Пример 4. Выполняют подготовку раствора и его обработку аналогично примеру 2, но смещают значение Н до величины

200 А/м. После магнитной обработки оказалось, что Ь г// =0,5, т. е. вязкость раствора увеличена на 50 .

Таким образом, для получения максимального эффекта магнитной обработки глинистых суспензий в переменном магнитном поле на заданной частоте необходима амплитуду напряженности поля подбирать в соответствии с этой частотой на основани соотношения (2) при f=25 Гц значение величины Н можно принять равной 160 — 200 А/м т. е, в этиь пределах при МО раствора получают эффект не менее 50 .

Предлагаемый способ позволяет получить стабильные воспроизводимые результаты, повысить эффективность магнитной обработки глинистых суспенэий до 70%, что соответствует увеличению содержания твердой фазы до 16 — 20, а это значит, что при сохранении вязкости раствора, соответствующей исходной, можно сократить содержание твердой фазы в 2 раза. Например, для 5 -ной суспензии, обработанной в магнитном поле, можно получить вязкость, со1654525

025

Ф80(1/ Н, 4/Р1

ЯО(2) 5бО

ЛО

f20

ЧО

Состлвитель Е.Молчанова

Техред М.Моргентлл Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Мотыль

Заказ 1938 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изоГретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москяа. Ж-35, Раушская наб . 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ответствующую необработанной 10 -ной суспензии. уменьшить содержание твердой фазы в глинистой суспензии примерно в 2 раза, что приведет к увеличению скорости бурения; воэможности магнитной обработки в любых полевых условиях и сокращению затрат глины и полимеров примерно в 2 раза.

Формула изобретения

Способ магнитной обработки глинистых суспензий в переменном электромагнитном поле, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности магнитной обработки и получения стабильных воспроизводимых результатов, глинистая

5 суспензия обрабатывается переменным элекромагнитным полем, частота и амплитуда напряженности которого связаны соотношением f/Н=А, где f и Н вЂ” частота и напряженность переменного электромаг10 нитного поля, А — постоянная,