Буровой раствор

 

Использование: композиции для бурения скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0, водорастворимую соль алюминия 0,4-0,8, кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5, хлорид одновалентного металла 1,0-25,0, вода остальное. 3 табл. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

, 1(ц) ,Ul

Од

1 (21) 4845415/03 (22) 28.06.90 (46) 23.05.92. Бюл. N 19 (71) Московский институт нефти и газа им.

И.М. Губкина (72) В,Э.Аваков, О.К.Ангелопуло, Е.А.Коновалов, И.И,Белей, А.Л..Розов и Ф.А.Ниская (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Коновалов Е.А. и др. Применение асбоилевых буровых растворов. — Нефтяное хозяйство, 1989, N. 33, с. 6-1 О.

Коновалов Е.А. и др, Выбор способа структурированных соленасыщенных буровых растворов. — Нефтяник, 1985, М 9, с.

10-11.

Городнов В,Д. и др. Получение полимерных буровых растворов на основе КМЦ. — Нефтяное хозяйство, 1986, М 1, с.25-28.. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к промывке ствола скважины и вскрытию и родуктив н ых горизонтов.

Известны полимерсолевые растворы, содержащие эфиры целлюлозы, сульфат алюминия, едкий натр, хлорид натрия и воду, Эти растворы предназначены для снижения набухания стенок скважины, Основной недостаток этих систем — отсутствие структурно-вязкостных параметров и, как следствие, плохой вынос шлама, глубокое проникновение вглубь пласта.

Ввод в эти растворы загустителей, таких как жидкое стекло, позволяет частично решить эти проблемы, Наиболее близким к предлагаемому буровому раствору является система — полимерный алюмосиликатный раствор (ПАСР), содержащий КМЦ, сульфат алюминия, жидкое стекло (загуститель), хлорид натрия и воду.

„„Я „„1735341 А1 (54) БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Использование: композиции для бурения скважин. Сущность: буровой раствор содержит, мас.%: водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0, водорастворимую соль алюминия 0,4-0,8, кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5, хлорид одновалентного металла 1,0-25,0, вода остальное. 3 табл, Однако известный раствор не позволяет иметь стабильные структурно-вязкостные параметры и уже через 15-20 ч теряет исходную вязкость и структуру.

Целью изобретения является разработка бурового раствора, обладающего стабильными структурно-вязкостными и фильтрационными параметрами во времени и обеспечивающего повышение эффективности вскрытия продуктивного пласта, Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый буровой раствор, содержащий водорастворимые эфир целлюлозы, соль алюминия, хлорид натрия или калия, воду и загуститель, в качестве последнего используют кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;

Водорастворимый эфир целлюлозы 1,5-2,0

Водорастворимая соль

1735341

0,4-0,8

0,4-0,8

1-25

Остальное

60 алюминия

Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5

Хлорид одновалентного металла 1,0-25,0

Вода Остальное

В качестве водорастворимой соли алюминия используют хлорид или сульфат алюминия, алюмокалиевые или алюмоаммиачные квасцы.

В качестве водорастворимого эфира целлюлозы используют КМЦ-500, KMLI,-600, КМ Ц-700.

Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей содержит следующие компоненты, мас.,(,:

Сульфат кальция 10-15

Гидроксид кальция 12-20

Фосфат кальция 3-5

Кремнегель (или гель кремневой кислоты) 12-15

Вода Остальное

Предлагаемый раствор по кольматирующим свойствам более эффективен, чем полимерный алюмосиликатный раствор, и значительно лучше полимерно-солевого раствора, Предлагаемый раствор обладает лучшими (no сравнению с прототипом) коркообразующими свойствами: формирует плотную устойчивую к эрозионному воздействию низкопроницаемую фильтрационную корку, Он превосходит прототип и по стабильности структурно-механических свойств во времени — загущающая добавка (кек) обеспечивает сохранение приемлемых для бурения значений статического напряжения сдвига и фильтрационных параметров.

Пример 1. В 800 r воды.последовательно растворяют 15 г КМЦ-700, 4 r сульфата алюминия, 5 г кека и 10 г хлорида калия. После этого раствор доводят водой до 1000 г.

Пример 2 (по известному). В 800 г воды последовательно растворяют 17,5 r

КМЦ-600, 6 г сульфата алюминия, 50 г 30ф,ного раствора жидкого стекла и 100 г хлорида натрия, после чего водой доводят раствор до 1000 г.

Пример 3. В 800 r воды последовательно растворяют 17,5 г КМЦ-500, 6 r хлорида алюминия, 5 г гидроксида натрия, 100 г хлорида натрия, и водой доводят раствор до 1000 г.

Полученные таким образом растворы

5 исследуют на стандартных приборах и специальном стенде, имитирующем забойные условия — УИВ-M.

В табл. 1 приведены составы исследуемых растворов; в табл, 2 — технологические

10 показатели растворов свежеприготовленных и через 3 сут покоя, а также фильтрационные показатели этих систем; в табл. 3— данные по влиянию растворов на свойства образцов песчаников двух типов, моделиру15 ющих продуктивный пласт.

Опыты выполнялись на УИВ-M следующим образом, В циркуляционную систему прибора заливают буровой раствор, после чего имити20 руют процесс бурения; бурение и промывка — циркуляция раствора в системе (динамика), спуско-подъемные операции и каротаж — раствор не прокачивается (статика). Во время этих действий раствор находится в

25 контакте с искусственным керном, Формула изобретения

Буровой раствор, содержащий водорастворимый эфир целлюлозы, водораствори30 мую соль алюминия, хлорид одновалентного металла, воду и загуститель,отличающийся тем,что,с целью стабилизации структурно-вязкостных и фильтрационных параметров во времени и

35 повышения эффективности вскрытия продуктивного пласта, он в качестве загустителя содержит кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей при следующем соотношении ингреди40 ентов, мас. :

Водорастворимый эфир целлюлозы 1.5-2,0

Водорастворимая соль алюминия

45 Кек очистки сточных вод производства кремнийорганических жидкостей 0,5-2,5

Хлорид одновалентного металла

50 Вода

1735341

Таблица!

Суль- 0,4 фат алю1 ЮЩ-700 1, 5

0, 5 Хлорид 1, О калия

Остальное

Кек миния

Хло- 0,6 рид алю

2 К(Щ-600 1 ° 75

1, 5 Хлорид 10, 0 натрия

Кек миния

КИЦ-600 2,0

Алю- О, 8 мока2, 5 Хлорид 25, О натрия

Кех лиевые квасцы

КгЩ-600 1, 75

Хло- 0, 6 рид алю1,5 Хлорид 10,0 натрия

Жидко.е стекло миния

Алю- 0,6 моам1 0 Хлорид 5 О калия

Хлорнд 5,0 натрия

Ю1Ц-500 1,75

Кек

В! миачные квасцы

1,75

Хло- О, 6 рид

Гидрок- 0,5 Хлорид 10,0 сид натрия натрия

ИЩ-500 миния

Ю!Ц-500 1,0

Суль- 0,2

Фат ал юминия

0,3 Хлорид 1,0 калия

Кек

Таблица 2

Технологические показатели бурового раствора

Фильтрационные показатели

Состав

«

Фмгн с1!3

«-!!- «

Ф « 9 с!,!э

Ф2! ,. мЗ

««-! см раст вора см2 ч

7 1,5

7 1,0

8 1,0

10 1,0

8 0,5

12 3,0

Фмги — показатель мгновенной фи77ьтрашш! характеризуиций количество и степень дисперсности твердой фазы бурового раствора, — показатель фильтрации раствора соответственно за 1 и 2 ч.

- показатель удельной фильтрации, карактеризуюший коркообразующие свойства растворов и проницаемость корки.

%«

Ф!д

Ф««к й

2

4

6

12 10/14

27 18/22

29 25/31

24 10/12

24 12/15

8 О/0

7 О/О

5

7

12

26

71

9/12

16/20

23/29

6/6

10/12

0/О

О/О

11 13

6 7

5 9.

10 12

8 10

10 12

15 18

0,1

0,07

0!07

О, 15

0,1

0,20

0,15

1735341

Таблица3 ительность воздействия раствора на продуктивный пласт (время эксперимента) >ы! (Полимерно-солевой раствор (состав l 6) ликатгвор

11> 4) Ожиьас мая продуктивновеность ность пласта, 7> от г>оте циальllV возможпои

0,62 0,67 . 0,65 20

14 0 О 5 ЯО

1 0,5

250 (в т,ч. бурение и лромьн>ьа (динамика) 50) 18,0 0,42 92

0>68 84 0>77 20

2,0

Спуска-подъемные операции (стагика) 180.

Карогаж (т; т, ) 120

0,73 70 0,79 20

0,80 81 0,92 20

14,n п,61 78 !

8,0 0,5о 89

3 0,5

4 2,0

425 (в т,ч. бурение и промыл>ка 75) Опуско-подъемные операции 230.

Каротаж 120

1>,07

1,27 20

5 0,5

6 2>0

1 18

1000 (в т.ч. - Оурение и промывка 200) 1в,О О,в8 89

1,22 78 ° 0,85 20

Опуско-подъемные операции 680.

Каротаж 120 абсолютная проницаемость керна, мкм

45

Составитель В. Аваков

Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Редактор Н. Гунько

Заказ 1792 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Ожидаемая продук тивпласта, %, от ио-.

1ген циально возможной радиус проникния

1>ильт ра в пласт>