Способ обработки бурового раствора на водной основе

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к химической обработке буровых растворов на водной основе. Техническим результатом является обеспечение высокого антисептического эффекта обработки бурового раствора при сохранении или улучшении его технологических параметров. В способе обработки бурового раствора на водной основе путем введения в него бактерицидной добавки в качестве бактерицидной добавки используют реагент "Бакцид" в буровом растворе, содержащем карбоксиметилцеллюлозу, гуматы, лигносульфонаты и полифосфатиды. 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к химической обработке буровых растворов на водной основе.

Известно, что представители различных физиологических групп микроорганизмов, присутствующие в буровых растворах, в процессе своей жизнедеятельности разрушают химические реагенты органической природы и выделяют в среду буровых растворов вредные вещества: сероводород, аммиак, амины, углекислый газ и др. При этом ухудшаются технологические показатели свойств буровых растворов вплоть до полной потери возможности управления ими с помощью дополнительных расходов химреагентов.

Для защиты буровых растворов от микробного разложения наиболее рациональным способом является введение в состав буровых растворов антисептических добавок (бактерицидов), подавляющих рост и развитие микрофлоры. Однако большинство известных бактерицидов, обладая выраженным антисептическим действием, несовместимы с компонентами буровых растворов и вызывают ухудшение их технологических параметров.

Известен способ обработки бурового раствора М-окись-4 нитропиридином, в котором бактерицидный эффект достигается без ухудшения технологических свойств бурового раствора [Авторское свидетельство СССР №258198, Е 21 В 43/22, 1969].

Недостатками этого способа являются относительно невысокая антимикробная активность и узкий спектр антимикробного действия, а также отсутствие промышленного способа его производства.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является способ обработки бурового раствора бактерицидной добавкой тиазон (3,5-диметилтетрагидро-1,3,5-тиадиазинтион) в количестве не менее 0,1% от массы бурового раствора [Патент РФ №2036216, С 09 К 7/02, 1992].

Недостатком указанного способа является низкая антимикробная активность тиазона.

Задачей изобретения является обеспечение высокого антисептического эффекта обработки бурового раствора при сохранении или улучшении его технологических параметров.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработки бурового раствора на водной основе путем введения в него бактерицидной добавки в качестве бактерицидной добавки используют реагент "Бакцид" в буровом растворе, содержащем карбоксиметилцеллюлозу, гуматы, лигносульфонаты и полифосфатиды.

Реагент "Бакцид" производится промышленным способом по ТУ 2484-010-05744685-96, представляет собой тример на основе этаноламина, поставляется в виде жидкости желто-коричневого цвета и характеризуется антисептическим действием, стабильным рН, отсутствием пены и воздействия на кожу, слабым запахом и длительным сроком хранения.

Известно его применение в качестве присадки в концентратах СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей), текстильно-вспомогательных веществах и др. Однако для обработки буровых растворов "Бакцид" не применялся и его бактерицидные свойства в отношении изолированных культур микроорганизмов, выделенных из среды буровых растворов, содержащих КМЦ, гуматы, лигносульфонаты и полифосфатиды, не известны. "Бакцид" выполняет функцию бактерицида широкого спектра действия, при этом технологические свойства буровых растворов заметно улучшаются, так как имеет место разжижающий эффект, вызываемый химической природой реагента.

Испытание антимикробной активности реагента "Бакцид" и измерение технологических показателей свойств буровых растворов проводили, используя образцы, полученные с буровых ОАО "Краснодарнефтегаз - Бурение". В состав буровых растворов входили: структурообразователь - бентонит; утяжелитель - барит; регулятор фильтрации (стабилизатор) - КМЦ; понизители вязкости – ФХЛС, УЩР, ОКЗИЛ; регуляторы рН - NaOH, Nа₂СО₃; смазочная добавка - ПФК; пеногаситель - ТБФ. В образцы буровых растворов объемом по 1 л вводили реагент "Бакцид" в количестве 3; 5; 10 мл и перемешивали лабораторной мешалкой не менее часа. Микробиологическое состояние буровых растворов оценивали по содержанию гетеротрофных, целлюлозоразлагающих, сульфатредуцирующих и нефтеокисляющих бактерий. С этой целью пробы буровых растворов суспендировали в стерильной водопроводной воде, высевали на элективные питательные среды и производили количественный учет. Отдельные бактериальные клоны, отобранные после высева буровых растворов на поверхность агаризованной среды, подвергали последовательным пересевам до получения культур, свободных от сопутствующих микроорганизмов. Чистоту культур контролировали по морфологии колоний и микрокопированием окрашенных препаратов бактерий.

Способность бактерий деградировать КМЦ выявляли посевом чистых культур на жидкую минеральную среду с добавкой 4% реагента. Снижение вязкости среды в течение 1-5 суток инкубации при 30°С свидетельствовало о способности микроорганизмов разрушать КМЦ.

В качестве контроля использовали исходный буровой раствор без добавок бактерицида. Измерение показателей технологических свойств буровых растворов проводили по утвержденным методикам. Структурно-механические и реологические показатели измеряли на приборе ВСН-3, показатель фильтрации - на приборе ВМ-6, условную вязкость - на СПВ-5.

При оценке бактерицидного действия реагента учитывали как уменьшение общего количества клеток микроорганизмов в буровом растворе, так и влияние "Бакцида" на отдельные физиологические группы микроорганизмов: сульфатредуцирующие бактерии, целлюлозоразлагающие и нефтеокисляющие микроорганизмы.

В таблице 1 приведена характеристика бурового раствора (БР), обработанного "Бакцидом", а затем проанализированного соответственно через одни и тридцать суток инкубации.

Обработка бурового раствора "Бакцидом" уже в концентрации 0,3% (по объему) обеспечивает подавление жизнедеятельности практически всех физиологических групп микроорганизмов, наносящих наибольший вред буровому раствору. При этом технологические показатели свойств бурового раствора (условная вязкость и структурно-механические показатели) существенно улучшаются, что свидетельствует о разжижающем эффекте, присущем "Бакциду".

Обремененность бурового раствор после обработки "Бакцидом" снижается в 1000-10000000 раз (в зависимости от концентрации "Бакцида") через сутки, а через 30 суток буровой раствор практически стерилен.

Активность "Бакцида" существенно выше бактерицидной активности тиазона при сопоставимых добавках к буровому раствору как в отношении органотрофных микроорганизмов, так и наиболее активных физиологических групп, выделенных из среды буровых растворов. При этом следует отметить, что введение ударных доз бактерицида (1%) при практической необходимости и экономической целесообразности только улучшает технологические показатели свойств буровых растворов.

Исследования бурового раствора после 30 суток инкубации свидетельствуют о том, что антибактериальное действие "Бакцида" имеет продолжительный эффект.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения является целесобразным, а также технологически и экономически оправданным.

Формула изобретения

Способ обработки бурового раствора на водной основе путем введения в него бактерицидной добавки, отличающийся тем, что в качестве бактерицидной добавки используют реагент "Бакцид" в буровом растворе, содержащем карбоксиметилцеллюлозу, гуматы, лигносульфонаты и полифосфатиды.