Способ регулирования свойств бурового раствора в процессе циркуляции

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ БУРОВОГО РАСТВОРА В ПРОЦЕССЕ ЦИРКУЛЯЦИИ путем его обработки для обеспечения Стабильности физико-химических свойств раствора цо величины, эквивалентной аестабш1изирук щему водцействию со стороны скважины, и в направлении дестабилизации, о т л ичаюшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулируемых параметров раствора, контролируют цестабилизирукннее воздействие по окисли .тельно-восстановительному потенциалу циркулирующего бурового раствора и при его изменении в любую сторону от равноi весного состояния обработку ведут электрическим током в зоне электрода. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„904370

3(5)) Е 21 B 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2736507/22-03 (22) 27.03.79 (46) 15.08.83. Бюл. Ж 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) У. Д. Мамацжанов, В. М. Бахир и С. А. Алехин (71) Среднеазиатский научно-исследовательский институт прироцного газа (53) 622,243.144,2 (088,8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР по заявке % 2018444, кл. С 09 К 7/00, 20,04,74, 2, Городнов В. ll. и пр. Исслецование глин и новью рецептуры глинистых рас воров, М., Недра», 1975, с. 242 (прототип). (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СВОЙСТВ БУРОВОГО PACTROPA В

ПРОЦЕССЕ ЦИРКУЛЯЦИИ путем его обработки для обеспечения стабильности физико-химических свойств раствора цо величины, эквивалентной дестабилизирую»шему воздействию со стороны скважины, и в направлении дестабилизации, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона регулируемых параметров раствора, контролируют песта» билизируюшее возцействие по окислительно-восстановительному потенциалу циркулируюшего бурового раствора и при его изменении в любую сторону от равновесного состояния обработку ведут электрическим током в зоне электроца.

904370 2 всех его основных характеристик) во о- времени при воздействии высоких температур (эта способность раствора называется термостойкостью) и агрессивных солей (с олес тойкос ть ) .

На чертеже показана схема реализации способа.

В емкости 1 готовят стабильный буровой раствор, имеющий значение r edox10 потенциала, соответствующее его оптимальным размерам. Оптимальное состо» якие раствора постигается обычными метоцами регулирования, ввоцом химических реагентов и измеряется датчиt5 ком 2 контроля репокс-потенциала, на. пример коломельным электроцом Крюкова, показания которого регистрируются вторичным прибором 3. При циркуляции раствора в скважине 4 происхоцит

20 его физико-химическое взаимодействие с окружающей ствол скважины породой 5, имеющей самый разнообразный литологоминералогический состав. Кроме того, с ростом глубины скважины изменяет»ц 25 ся температура окружающей срецы. Все это, химическая и температурная агрессия, изменяет рецокс-потенциал раствора, изменяя тем самым либо окислитель» йую, либо восстановительную активность, т,е. выводит раствор из равновесного состояния, ь Выход системы из равновесного со» стояния в течение длительного времени может привести к необратимым последствиям, которые цля восстановления рав новесного состояния раствора и поцдержания его заданных свойств и состояния требуют значительных цополнительных затрат. Так, например, при отклонении

qg редокспотенциала в сторону увеличения восстановительных свойств, выбуренная мелкофракционная глинистая фаза, попавшая в такой раствор, начинает активно циспергироваться в результате мощного пептизируюшего действия циспврсионной среды, имеющей высокий восстановительный потенциал. Для освобожцвния раствора от излишней тверцой фазы, которая резко изменяет реологичвские свойства бурового раствора, необходимы цополнитвльные затраты на очистку раствора

Изобретение относится к способам регулирования своЪств и состояния буров го раствора в процессе бурения скважин и может найти применение в нефтегазоцобыче, геологоразведке, а также в нефтехимической, горнообогатитвльной, строительной и цругих областях нароцно го хозяйства, Известен способ регулирования свойств- бурового раствора путем обработки вго в поле постоянного тока в зоне электроца (1 3, Однако такое регулирование свойств раствора невозможно осуществить в процессе промывки, Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ регулирования свойств бурового раствора соцержашего глину, воцу и KMLI, в процессе промывки путем его обработки (фвнолом) цля обеспечения стабильности физико-химических свойств раствора цо величины, эквивалентной дестабилизирующему воздействию со стороны скважины (высокотемпературные скважины, гце КМ тврмоцеструктурируется), и в направлении дестабилизации (ввецение фенола првцохраняет от термоцеструкции) (2 )

Однако практически все известные химические реагенты, применяемые в бурении, при использовании их в саном значении оказывают побочные нежелател ныв воэцействия на цругие свойства раствора.

Целью изобретения является расширение диапазона регулируемых параметров бурового раствора, снижение затрат, а также снижение аварийности и осложнений в процессе бурения скважин.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют контроль дестабилизирующего воздействия по окислительно восстановительному потенциалу циркулируквпего бурового раствора и при его изменении в любую сторону от равно. весного состояния обработку ведут элек трическим током в зоне электроца. К свойствам бурового раствора в первую очередь слецует отнести способность раствора оказывать минимальное физикохимическое воздействие на породы, слагающие стенки скважины, вызывать возможно- меньшие возмущения термоцинамических, химических и физических процессов, имеющих место на границе 55 контакта скважина - пласт. Это основное условие препопределяет необходимость стабильности раствора (т.е, сохранения

Преобладание высокого окислитвльного потенциала раствора может привести к коагуляции системы, для восстановления свойств которой нвобхоцимо ввести большое количество химических реагентов, либо при необратимости процесса

90 заменить раствор, что чаше всего и целают в практике буровых работ, Контроль за отклонением редокспотенциала выходящего раствора иа скважины 4 осуществляется датчиком 6 контроля с вторичным прибором 7, поме» щенным в приемную емкость 8.

Для восстановления равновесия системы (бурового раствора) из емкости 8 раствор направляют в емхость, образованную положительным 9 и отрицатель ным 10 электродами, соединенными с источником 11 питания постоянного то» ка. Полупроницаемая перегородка 12 служит для предотвращения поступления из зоны положительного электрода 9 продуктов кислых реакций в зону отрицательногб электрода 10 и наоборот.

В случае отклонении рецохо-потенциала, например, в сторону окисления aecb раствор, выхоцяший из скважины 4, по» ступает в емкость 1, в зону отрицател ного электрода 10, где он получает недостающие электроны для восстановления его цо стабильного состояния. Продукты кислых реакций, образованные в зоне положительного электроца 9 (1«2% от общего обьема раствора); сбрасыва» ются через вентиль 13. Вентилем 14 сбрасываются продукты щелочных реакций, образованные в зоне отрицательного ,электрода 10, при обработке раствора в зоне положительного электрода.

Таким образом, униполярная электрообработка бурового раствора в зоне оцного из электродов позволяет быстро восстанавливать равновесное состояние бурового раствора в емкости 1 и закачивать его в скважину 4 насосом 15, не допуская необратимых химических реакций в буровом растворе, хоторые привели бы не только к неоправданным за ратам, но и к авариям и осложнениям в

4370 4 скважине из оа нарушения физико-химического равновесия между буровым раствором и окружающими его горными породами-, слагающими стенки скважины.

Экспериментальная проверка способа проводилась на скв. % -16 площади Гаджак ПО Узбехнефть . Буровой раствор, закачивавшийся в скважину, имел величину редокс-потенциала, равную + 120 мВ, 10 вязкость 50 с и водоотцачу 12 см/30 мин.

Из скважины выхоцил раствор с параме рами соответственно

Ч +250 .мВ, T5.gg 65 с, б 17 смЗ/30 мин.

15 При помощи униполярной электрообработки бурового раствора в поле отри-. цательного электроца, установленного в желобной системе, (параметры электрообработки: напряжение 17 В, ток 520 A)

20 рецокс-потенциал бурового раствора снизили до 10 мВ, При этоМ вязкость его стала 60 с, водоотдача 14 смЗ/30 мин.

После осуществления цикла циркуляции из скважины на дневную поверхность по25 ступал раствор со значением рецокопотенциала, равным 115 мВ, вязхостью 51 с и водоотцачей 11 смФЗО мин.

Таким образом, было очевицно, что прецложенный способ позволяет полуgg чить требуемые от раствора параметры в наиболее нужные моменты временив момент его работы на забое в условиях высоких температур, цавлений и мине рализации.

Технико-экономическая эффективность изобретения весьма высока и складывает» ся из следующих показателей: снижения затрат химреагентов на 5060% при восстановлении свойств и со40 стояния раствораэ снижения аварийности и:- за термо солевой агрессии и нарушения устойчивости стенок скважины на 35-40%.

904370

Составитель Г. Сапронова

Репактор П. Горькова Техреп M.Надь Корректор И. Эрпейи

Закаэ 7972/1 .-Тираж 603 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал HIM Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ регулирования свойств бурового раствора в процессе циркуляции Способ регулирования свойств бурового раствора в процессе циркуляции Способ регулирования свойств бурового раствора в процессе циркуляции Способ регулирования свойств бурового раствора в процессе циркуляции 

 

Похожие патенты:
Наверх