Патент на изобретение №2243984
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) БУРОВОЙ РАСТВОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам. Техническим результатом изобретения является повышение качества раствора за счет снижения фильтрации и проникновения раствора в высоко трещиноватые продуктивные пласты, получение качественного промыслово-геофизического материала при электрическом сопротивлении раствора не менее 1 Ом·м. Буровой раствор, содержащий эфир целлюлозы, комплексный структурообразователь и воду, содержит в качестве эфира целлюлозы оксиэтилцеллюлозу ОЭЦ или карбоксиметилцеллюлозу КМЦ, в качестве комплексного структурообразователя – нефтепродукт, поверхностно-активное вещество ПАВ алкилсульфонатного ряда, порошкообразный высокодисперсный наполнитель и дополнительно – воздух или азот при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: ОЭЦ или КМЦ 0,2 – 0,3, нефтепродукт 5 – 30, указанное ПАВ 0,02 – 0,05, указанный наполнитель 0,9 – 1, вода остальное, воздух или азот 2 – 20 % объемных. 1 табл.
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам. Известен безглинистый буровой раствор [1], содержащий эфир целлюлозы, хлорид металла и воду. Недостатком известного бурового раствора является то, что он обладает малой кольматирующей способностью, следовательно, из-за отсутствия непроницаемой корки неизбежно поглощение его пластом, отсюда большие потери раствора и трудности проходки бурением проницаемых пластов. Известен также буровой раствор [2], содержащий оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ), хлористый кальций, силикат натрия и воду. Этот раствор по технической сущности более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. Однако и он не лишен недостатков. Существенным недостатком этого раствора является низкое электрическое сопротивление бурового раствора 0,03…0,02 Ом·м, что препятствует проведению качественного электрокаротажа и выделению продуктивных нефтяных пластов методами электросопротивления. Кроме того, он требует большого расхода реагентов, так например, оксиэтилцеллюлозы до 6 кг/куб.м и силиката натрия до 35 кг/куб.м, что существенно удорожает стоимость бурового раствора. К недостаткам этого раствора необходимо отнести также и то, что проникновение высокодисперсной конденсационно-кристаллизационной твердой фазы в крупные поры и трещины при разбуривании, например, карбонатных пластов приводит к формированию трудно извлекаемых конденсационно-кристаллических структур в кавернах и каналах продуктивного пласта, что вызывает трудности в вызове притока нефти из пласта в дальнейшем. Тем самым снижаются добывные возможности скважины и требуется проводить дорогостоящие геолого-технические мероприятия по восстановлению проницаемости призабойной зоны пласта. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение качества раствора за счет снижения фильтрации и проникновения раствора в высоко трещиноватые продуктивные пласты, получение качественного промыслово-геофизического материала при электрическом сопротивлении раствора не менее 1 Ом·м. Технический результат достигается тем, что буровой раствор, содержащий эфир целлюлозы, комплексный структурообразователь и воду, содержит в качестве эфира целлюлозы оксиэтилцеллюлозу ОЭЦ или карбоксиметилцеллюлозу КМЦ, в качестве комплексного структурообразователя – нефтепродукт, поверхностно-активное вещество ПАВ алкилсульфонатного ряда, порошкообразный высокодисперсный наполнитель и дополнительно – воздух или азот при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: ОЭЦ или КМЦ 0,2 – 0,3 нефтепродукт 5 – 30 указанное ПАВ 0,02 – 0,05 указанный наполнитель 0,9 – 1 вода остальное воздух или азот 2 – 20 % объемных Нефтепродукт – нефть товарная, дизтопливо, масло. Указанное ПАВ – сульфанол или ОП-10. Указанный наполнитель – модифицированный бетонит или лигносульфонаты. Объемные проценты берут по отношению к объему раствора. Раствор с целью его использования при аномально низких пластовых давлениях, имеет пониженную плотность – меньше 1000 кг/куб.м. Комплексный структурообразователь формируется в процессе приготовления и перемешивания, а также в элементах циркуляционной системы при прокачивании буровым насосом и бурения. Такие структуры трехфазного строения обладают достаточной прочностью и удерживающими свойствами [3], благодаря чему вязкость раствора значительно возрастает. Высокая дисперсность нефтяной фазы при наличии газовоздушной фазы обуславливает низкую водоотдачу раствора, получение тонкой, малопроницаемой фильтрационной корки на стенках скважины. Дополнительно к этому, газовоздушная фаза препятствует проникновению фильтрата раствора в высокотрещиноватые коллекторы за счет эффекта Жамена и способствует эффективному и низкозатратному освоению скважины, после окончания строительства, например, методами свабирования. Буровой раствор приготавливают следующим образом: В предварительно стабилизированную от катионов кальция и магния воду в объеме 850 мл при интенсивном перемешивании вводят КМЦ в количестве 3 г. К полученному гомогенному раствору добавляют 10 г лигносульфоната и также интенсивно перемешивают, вводят 0,5 мл сульфанола и при осторожном перемешивании вводят тонкой струйкой нефть в объеме 150 мл. При интенсивном перемешивании формируется устойчивая газовая фаза. Свойства раствора проверяют в лабораторных условиях и далее их сравнивают с известным буровым раствором. Проницаемость корок определяют по количеству воды, отфильтровавшейся через них в различные промежутки времени при постоянном перепаде давления. Плотность, вязкость, фильтрацию и удельное электрическое сопротивление определяют на стандартных приборах. В табл. 1 приведены сравнительные характеристики растворов, удельное электрическое сопротивление и проницаемость корки. Как показали лабораторные испытания (табл. 1), вязкость, фильтрация и удельное электрическое сопротивление предлагаемого раствора значительно выше, чем у известного. Из табличных данных следует, что оптимальные параметры раствора получены при содержании средневязкой КМЦ (ОЭЦ) в пределах 0,2-0,3%, ПАВ в пределах 0,03-0,05%, высокодисперсного наполнителя в пределах 0,9-1,0%, нефтепродукта 5-30% и воздуха 2-20% объемных. При большем содержании ингредиентов (пример №6) очевидна экономическая нецелесообразность, а при меньших концентрациях (пример №1) раствор имеет менее выраженные структурообразующие и фильтрационные характеристики. На практике, в промысловых условиях раствор применялся при бурении скв. № 38302, 38300, 38317 залежи № 303 Ромашкинского месторождения в интервалах 867-997 м при вскрытии продуктивных пластов. Приготовление раствора производилось вышеприведенным способом, в металлической емкости объемом 50 м3 с использованием стандартного бурового оборудования, при этом, технологические параметры раствора в процессе бурения составили: плотность – 0,90-1,0 кг/куб.м, условная вязкость 25-28 с, водоотдача на приборе ВМ-6 – 4-6 куб.см/30 мин, СНС 1/10 8-10 / 12-14 дПа, удельное электрическое сопротивление – 1,3 Ом·м. На этом растворе были успешно проведены заключительные работы: электрокаротаж и успешное освоение скважины. Технико-экономические преимущества предложения заключаются в следующем: Предлагаемый буровой раствор малокомпонентен, не требует дефицитных реагентов, буровой раствор обладает повышенной эффективностью, а приготовление его возможно в условиях скважины с использованием стандартного оборудования. Предварительные промысловые испытания показали, что по эффективности он превосходит аналоги в 2-3 раза и не вызывает трудности при освоении скважины. Используемая литература: 1. А. С. СССР № 664986, М. Кл. С09К 7/02, Опубл. 1978 г. 2. А. С. СССР № 1102801, М. Кл. С09К 7/02, Опубл. 1984 г. (прототип). 3. Серия “Нефтепромысловое дело”, выпуск 19, М., 1987 г., стр. 10.
Формула изобретения
Буровой раствор, содержащий эфир целлюлозы, комплексный структурообразователь и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве эфира целлюлозы оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) или карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), в качестве комплексного структурообразователя – нефтепродукт, поверхностно-активное вещество (ПАВ) алкилсульфонатного ряда, порошкообразный высокодисперсный наполнитель и дополнительно воздух или азот при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: ОЭЦ или КМЦ 0,2 – 0,3 Нефтепродукт 5 – 30 Указанное ПАВ 0,02 – 0,05 Указанный наполнитель 0,9 – 1 Вода Остальное Воздух или азот 2 – 20 об.%
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.11.2005
Извещение опубликовано: 27.12.2006 БИ: 36/2006
NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.03.2007
Извещение опубликовано: 10.03.2007 БИ: 07/2007
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.11.2008
Извещение опубликовано: 10.08.2010 БИ: 22/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
