Буровой раствор

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, применяемым при вскрытии продуктивной толщи. Техническим результатом является сокращение потерь раствора при бурении, повышение качества вскрытия продуктивного пласта. Буровой раствор, включающий в качестве основы глинистый раствор, кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу и полимер полиакриламидного ряда, в качестве указанного полимера содержит “зашитый” водонабухающий акриламид АК-639. 1 табл.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, применяемым при вскрытии продуктивной толщи.

Известны различные буровые растворы на основе глинистого материала [К.В.Иогансон. Спутник буровика, с. 107-109, табл. 89]. Они наиболее распространены в практике бурения скважин.

Недостатком буровых глинистых растворов является то, что глинистая дисперсная фаза, попадая в продуктивный пласт, закупоривает его. Удаление глинистых частиц из пласта производится с помощью кислот. Однако глинистый материал плохо поддается разрушению. Поэтому продуктивный пласт после вскрытия его с помощью глинистого раствора остается поврежденным и плохо осваивается.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является буровой раствор, включающий в качестве основы глинистый раствор, кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу, полимер полиакриламидного ряда (патент США №4500436, С 09 К 7/02, 19.02.1985).

Водорастворимые полимеры имеют молекулярные цепочки линейного типа, из-за этого полимерные растворы этого типа глубоко проникают в проницаемые породы, образуя в приствольной части скважины глубокий кольматационный слой, что снижает продуктивность пласта. Чтобы снизить проникновение раствора в пласт, в него вводят наполнители типа мелкой резиновой крошки и т.п., что также только частично предохраняет пласт от загрязнения. А внедрившиеся в породу частицы наполнителя уже не удается извлечь или разрушить.

Другим недостатком полимерного раствора на основе водорастворимых полимеров является его способность образовывать на поверхности очистных устройств типа вибросит устойчивые плотные пленки. При бурении во время круговой циркуляции такие пленки не позволяют произвести полную очистку бурового раствора от разбуренной породы. При этом часть бурового раствора не успевает пройти через вибросито и теряется. Потери раствора превышают 10% от объема циркулирующего раствора, если процесс бурения длится более 2 часов.

Техническим результатом изобретения является сокращение потерь раствора при бурении, повышение качества вскрытия продуктивного пласта.

Буровой раствор, включающий в качестве основы глинистый раствор, кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу и полимер полиакриламидного ряда, в качестве указанного полимера содержит “зашитый” водонабухающий акриламид АК-639.

Водонабухающий полимер (ВНП) АК-639 - зашитый полимер, понижает концентрацию глины в буровом растворе и снижает его плотность. Сущность изобретения заключается в следующем.

В буровой раствор вводится вместо водорастворимого полимера с линейной конфигурацией молекулярных цепочек зашитый полимер ВНП со способностью отбирать из раствора свободную воду и не способный образовывать на очистительном устройстве - вибросите пленку.

Дополнительные преимущества предлагаемого раствора:

- под действием кислоты ВНП легко разрушается;

- из-за своей "зашитой" структуры частицы ВНП ограничены в проникновении в глубину пласта;

- применение ВНП удешевляет стоимость бурового раствора, т.к. его стоимость меньше ПАА на 20-30%.

Полимер АК-639, применяемый для добавки в раствор в качестве ВНП, представляет собой порошок белого цвета с размером частиц не более 1,5-2 мм, плотность 1150 г/см³. Производитель ВНП на основе АК-639 - Саратовский филиал НИИ полимеров.

ВНП АК-639 поглощает воду до определенного предела, оставаясь после этого насыщенным гелем, не переходя в текучий раствор. Молекулярное строение частицы ВНП представляется единой макромолекулой с упругой скрученной сеткой.

Состав бурового раствора приготавливается по обычной схеме путем смешения двух порций: первая порция глинистый раствор, вторая - полимерный раствор. Глинистый раствор приготавливается по стандартной схеме, отработанной в производстве его приготовления на глинозаводах. Схема приготовления нового бурового раствора сохраняется прежней, но в порцию полимерного раствора вводится в водном растворе КМЦ и кальцинированной соды водонабухающий полимер ВНП.

В таблице приведены данные сравнения буровых растворов с добавкой водорастворимого линейного полимера полиакриламидного ряда типа праестол и буровых растворов с добавкой "зашитых" водонабухающих полимеров.

Пример выполнения.

На глинозаводе в одной емкости приготавливается глинистый буровой раствор. В другой емкости приготавливается полимерный раствор на основе кальцинированной соды, КМЦ и ВНП.

Соотношение объем их приготовления сокращается таким же, как в таблице. Затем растворы перемешиваются и доставляются на буровую. По такой схеме производится обеспечение раствором на буровых Татарстана.

Формула изобретения

Буровой раствор, включающий в качестве основы глинистый раствор, кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу и полимер полиакриламидного ряда, отличающийся тем, что в качестве указанного полимера он содержит “зашитый” водонабухающий акриламид АК-639.

РИСУНКИ

Рисунок 1