Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР - Патент РФ 2051946
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР
БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР

БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Состав относится к буровым растворам на водной основе для бурения скважин на нефть и газ. Улучшение технологических свойств и повышение термостойкости раствора достигается тем, что безглинистый буровой раствор содержит, мас.%: органический стабилизатор КМЦ или гипан 0,8 - 1,8%, каустическую соду 0,5 - 3,5% мас., воду и минеральную добавку - оксид цинка 10 - 55% мас. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2051946
Класс(ы) патента: C09K7/02
Номер заявки: 5035345/03
Дата подачи заявки: 01.04.1992
Дата публикации: 10.01.1996
Заявитель(и): Актюбинский научно-исследовательский институт нефти и газа (KZ)
Автор(ы): Гайдаров Миталим Магомед-Расулович[KZ]; Танкибаев Максут Абилгалиевич[KZ]
Патентообладатель(и): Актюбинский научно-исследовательский институт нефти и газа (KZ)
Описание изобретения: Изобретение относится к буровым растворам на водной основе для бурения скважин на нефть и газ, используемым при бурении, вскрытии и основании продуктивных пластов, преимущественно в условиях аномально высоких пластовых давлений (АВПД).
Известен безглинистый раствор, содержащий хлористый магний, каустическую соду, воду и понизитель фильтрации. Данный раствор, как и многие известные буровые растворы при необходимости повышения плотности их выше 1220-1250 кг/м3 (в случаях бурения в продуктивных пластах с АВПД), обязательно должен содержать твердый утяжелитель барит, гематит и т.п. Кроме того, часть конденсируемой твердой фазы раствора в виде гидроокиси магния Mg(OH)2 самопроизвольно переходит в пятиокисные оксихлориды магния, абсолютно нерастворимые в минеральных кислотах.
Пятиокисные оксихлориды магния закупоривают каналы продуктивного пласта, особенно в коллекторах трещинного типа, что значительно снижает естественную проницаемость пласта.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является безглинистый буровой раствор, содержащий органический стабилизатор, хлорид цинка, каустическую соду и воду [1] Недостатками этого раствора являются неудовлетворительные технологические показатели и низкая термостойкость. Так при плотности 1400 кг/м3 и выше раствор имеет условную вязкость по СПВ-5 от 400 с до "не течет" и поэтому практически неприменим для бурения глубоких скважин; рН раствора колеблется в пределах 4-5.
Уменьшение вязкости можно достичь понижением рН, однако при этом происходит повышение коррозии и снижение термостойкости.
Кроме того, органическим стабилизатором в известном растворе является только карбоксиметилцеллюлоза (или его разновидности). Применение наиболее термостойких реагентов стабилизаторов акрилатов не представляется возможным из-за содержания в растворе 2 валентных катионов Zn2+.
Целью изобретения является улучшение технологических показателей и повышение термостойкости раствора.
Достигается это тем, что безглинистый буровой раствор, включающий органический стабилизатор, каустическую соду и воду, содержит в качестве дисперсной фазы оксид цинка при следующем соотношении ингредиентов, мас. Органический стабили- затор 0,8-1,8 Каустическая сода 0,5-3,5 Оксид цинка 10-55 Вода Остальное
Содержание в составе бурового раствора оксида цинка (ZnO) позволяет решить следующие задачи: улучшение технологических показателей и повышения термостойкости раствора. Взаимодействие оксида цинка с каустической содой приводит к получению тетрагидроксоцинкатов по следующей реакции:
ZnO+2NaOH+H2O__→ Na2[Zn(OH)4] которые в водной среде диссоциируют
Na2[Zn(OH)4] 2Na++Zn(OH)24-
Из приведенных реакций видно, что в составе раствора отсутствуют 2 валентные ионы Zn2+, а содержание ионов Na+ позволяет применять в качестве органического стабилизатора кроме карбоксиметилцеллюлозы и акриловые реагенты, например гидролизованный полиакрилонитрил (ГиПАН).
В предлагаемом составе соединения цинка находятся в виде оксида цинка (непрореагировавшая часть) и тетрагидроксицинката (прореагировавшая часть), которые полностью растворимы в минеральных кислотах.
Сопоставительный анализ позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав безглинистого бурового раствора отличается от известного наличием оксида цинка. В результате взаимодействия оксида цинка с каустической содой получается тетрагидроксоцинкат Na2[Zn(OH)4]
Заявленное техническое решение соответствует критерию "новизны".
Анализ известных составов безглинистых буровых растворов (табл.I, II, 1-4), используемых при бурении нефтяных и газовых скважин, показал, что некоторые введенные в предлагаемый состав вещества известны. Однако их применение в известных составах в сочетании с другими известными ингредиентами не обеспечивают растворам таких свойств, которые они проявляют в предлагаемом составе.
В предлагаемом составе применение оксида цинка позволяет не только улучшить технологические показатели раствора (условную вязкость и рН), но и решает задачу использования более термостойкого реагента ГиПАНа (повышение термостойкости), которая достигается из-за отсутствия содержания 2-х ионов Zn2+.
Так, условная вязкость предлагаемого раствора составляет 20-70 с, а рН соответствует оптимальному значению для буровых растворов. Термостойкость раствора при применении ГиПАНа составляет 180оС.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".
Для экспериментальной проверки предлагаемого состава было приготовлено 16 смесей (табл.1) при различных соотношениях ингредиентов, из которых оптимальными являются 13 (табл.1 п.5-10, 12, 14-19).
Аналогичные показатели для известного состава приведены в табл.1 (п.1-4). Из данных табл.1 видно, что уменьшение КМЦ ниже 0,8% приводит к росту фильтрации (п. 10 и 20), а увеличение выше 1,8% незначительно снижает фильтрацию и повышает вязкость (п.13). Уменьшение содержания оксида цинка ниже 10% приводит к потере структурообразующих свойств и повышению фильтрации (п. 20), а увеличение выше 55% ограничено ростом вязкости раствора (п.11).
Уменьшение содержания каустической соды ниже 0,5% приводит к росту фильтрации (п. 20), а увеличение выше 3,5% неэффективно по причине высокого рН (п.10).
Как видно из данных табл.1, эффективность комбинированной обработки (КМЦ + +ГиПАН) выше и в отличие от прототипа возможно из-за отсутствия 2 валентных ионов Zn2+.
В табл. 2 приведены данные, подтверждающие высокую термостойкость предлагаемого раствора. Применение комбинированной обработки позволяет повысить термостойкость раствора до 180оС.
П р и м е р 1. Набирают 322 мл воды в которую при перемешивании добавляют оксид цинка (165 г), каустическую соду (6,5 г) и КМЦ (6,5 г) (табл.1. п.7). После перемешивания замеряют показатели раствора.
П р и м е р 2. Набирают 311 мл воды, в которую при перемешивании добавляют оксид цинка (175 г), каустическую соду (7,0 г), КМЦ (3,5 г), ГиПАН (3,5 г) и барит (765 г) (табл.1, п.18). После перемешивания замеряют показатели раствора.
В полученном таким образом безглинистом буровом растворе достигается следующее оптимальное соотношение ингредиентов, мас. Органический стабили- затор(КМЦ или ГиПАН) 0,8-1,8 Каустическая сода 0,5-3,5 Оксид цинка 10-55 Вода Остальное
Для сравнения в аналогичных условиях готовили известный безглинистый буровой раствор, состав которого приведен в табл.1. Из данных табл.1 и 2 следует, что безглинистый буровой раствор предлагаемого состава при оптимальном соотношении ингредиентов обладает рядом преимуществ по сравнению с известным, а именно достигается улучшение технологических показателей раствора (вязкости и рН) и повышение термостойкости раствора до 180оС.
Формула изобретения: БЕЗГЛИНИСТЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР, включающий органический стабилизатор, каустическую соду, воду и минеральную добавку, отличающийся тем, что, с целью улучшения его технологических свойств и повышения термостойкости раствора, он в качестве минеральной добавки содержит оксид цинка при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Органический стабилизатор КМЦ или ГиПАН - 0,8 - 1,8
Каустическая сода - 0,5 - 3,5
Оксид цинка - 10 - 55
Вода - Остальное