Способ обработки глинистого раствора комбинированным реагентом

 

Изобретение относится к промывочным жидкостям, применяемым при бурении скважин, а именно к приготовлению высококальциевых буровых растворов. Техническим результатом является повышение эффективности обработки. Способ обработки глинистого бурового раствора комбинированным реагентом, включающим цемент в качестве реагента поставщика ионов кальция, глину, которая предотвращает твердение смеси и образует структуру, понизитель вязкости - сульфит-спиртовую барду (ССБ) или ее производные, каустическую соду и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 10-25, глина 10-25, каустическая сода 0,2-0,4, указанный понизитель вязкости 4-8, вода остальное. Причем указанный состав вводится в исходный глинистый раствор в количестве 8-15% к объему через 20-30 ч после ввода цемента, необходимых для гидратации цемента. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к промывочным жидкостям, применяемым при бурении скважин, а именно, к приготовлению высококальциевых буровых растворов.

Эти растворы относятся к числу саморегулирующихся ингибированных систем и используются там, где применение обычных глинистых растворов вызывает осложнения при бурении - осыпание и обвалы стенок скважины, образование каверн, сужение ствола скважины вследствие набухания слагающих его глин, загустевание промывочной жидкости за счет пептизации глинистого шлама и перехода его в раствор.

Высококальциевые растворы представляют собой сложные многокомпонентные системы, включающие, кроме глины и воды, четыре обязательных компонента: реагент - поставщик ионов кальция, каустическая сода, понизители вязкости и водоотдачи. Если в качестве реагента - поставщика иона кальция используется известь, растворы называются известковыми. В качестве понизителей вязкости в известковых растворах обычно используются сульфит-спиртовая барда (ССБ) или ее производные - ферро-хромлигносульфонаты (ФХЛС), в качестве понизителей водоотдачи - карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), углещелочной реагент (УЩР) и др.

Известно, что в практике бурения при отсутствии извести в качестве известкового компонента применяют тампонажный цемент. При этом эффект ингибирования ниже, так как неизвестна фактическая добавка известкующего компонента. Это усугубляется вредным влиянием продуктов гидратации цемента, гидравлически активными гидросиликатами и гидроалюминатами, вызывающими загущение и рост водоотдачи обрабатываемого раствора [1].

Известен способ обработки бурового раствора комбинированным реагентом состава - БКИ (Барда-Каустик-Известь) - для известкования глинистых буровых растворов на водной основе, состоящим из сульфит-спиртовой барды, каустической соды, гидроокиси кальция и воды, взятых в различных сочетаниях. Указанный состав, после приготовления, вводится в исходный глинистый раствор в количестве до 5% к объему [2].

Целью изобретения является повышение эффективности обработки бурового раствора.

Указанная цель достигается тем, что в способе обработки глинистого бурового раствора, включающем введение в глинистый раствор комбинированного реагента, состоящего из понизителя вязкости - сульфит-спиртовой барды или ее производных, каустической соды и воды, в его состав дополнительно вводят цемент и глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цемент - 10 - 25 Глина - 10 - 25 Каустическая сода - 0,2 - 0,4 Указанный понизитель вязкости - 4 - 8 Вода - Остальное Причем в качестве понизителя вязкости - производного сульфит-спиртовой барды используется феррохромлигносульфонат, добавка комбинированного реагента составляет 8-15% к объему исходного глинистого раствора, а время приготовления комбинированного реагента составляет 20-30 ч после ввода цемента.

Комбинированный реагент приготавливают в следующей последовательности. В воду вводится расчетное количество каустической соды в виде водного раствора плотностью 1400-1460 кг/м³, и глины. После распускания глины в раствор вводится сульфит-спиртовая барда (ССБ) или феррохромлигносульфонат (ФХЛС) и в последнюю очередь цемент. Раствор перемешивается 4-7 ч. Через 20-30 ч, необходимых для гидратации цемента, комбинированный реагент готов к применению.

Результаты лабораторных исследований представлены в таблице.

Источники информации 1. Кистер Э. Г. Химическая обработка буровых растворов. - М.: Недра, 1972, с. 335-343.

2. Булатов А. И. , Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. - М.: Недра, 1985, с. 355-356.

Формула изобретения

1. Способ обработки глинистого бурового раствора, включающий введение в глинистый раствор комбинированного реагента, состоящего из понизителя вязкости - сульфат - спиртовой барды или ее производных, каустической соды и воды, отличающийся тем, что в его состав дополнительно вводят цемент и глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цемент - 10 - 25
Глина - 10 - 25
Указанный понизитель вязкости - 4 - 8
Каустическая сода - 0,2 - 0,4
Вода - Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве понизителя вязкости - производного сульфит - спиртовой барды используется феррохромлигносульфонат.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что добавка комбинированного реагента составляет 8 - 15% к объему исходного глинистого раствора.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что время приготовления комбинированного реагента составляет 20 - 30 ч после ввода цемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2