Патент на изобретение №2268283
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ БУРЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области бурения эксплуатационных и разведочных скважин, в частности к пенам как промывочным жидкостям, и может быть использовано при проходке неустойчивых интервалов пород, а также при бурении в условиях аномально низких пластовых давлений при первичном вскрытии продуктивных отложений нефти и газа. Техническим результатом изобретения является снижение затрат энергии на бурение путем уменьшения коэффициента трения бурового инструмента о стенки скважины. Пенообразующий состав для бурения, содержащий поверхностно-активное вещество, стабилизатор, воду, дополнительно содержит регулятор жесткости воды в виде силиката натрия, смазывающую добавку в виде эмульсии ВНИИНП-117, в качестве стабилизатора устойчивости пены – полиакриламид и в качестве поверхностно-активного вещества – сульфонол при следующем соотношении компонентов, мас.%: сульфонол 0,8 – 1,5, силикат натрия 0,2 – 0,5, полиакриламид 0,1 – 0,5, ВНИИНП-117 0,5 – 2, вода остальное. 1 табл.
Изобретение относится к области бурения эксплуатационных и разведочных скважин, в частности к пенам как промывочным жидкостям, и может быть использовано при проходке неустойчивых интервалов пород, а также при бурении в условиях аномально низких пластовых давлений при первичном вскрытии продуктивных отложений нефти и газа. Известен буровой раствор (патент РФ №2027734, МПК С 09 К 7/06, публ. 1995 г.) для предупреждения прихвато- сальникообразования, содержащий электролиты, бентонитовую или аскангелевую глину, регуляторы вязкости, смазывающую добавку, барит и воду, отличающийся тем, что в качестве смазывающей добавки он содержит маслосодержащую присадку ЯМР-1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Недостатком этого состава является высокий коэффициент трения бурового инструмента о стенки скважины, вызывающий его интенсивный износ и повышенные затраты энергии на бурение. Известен пенообразующий состав для бурения многолетнемерзлых пород (а.с. СССР №1213172, МПК Е 21 В 21/14, публ. 1971 г.). Пенообразующий состав, содержащий поверхностно-активное вещество, антифриз и воду, отличающийся тем, что с целью повышения пенообразующих свойств состава он содержит в качестве антифриза карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поверхностно-активное вещество – 0,05-0,5 Карбамид – 3-25 Вода – остальное Недостатком этого раствора является высокий коэффициент трения бурового инструмента о стенки скважины, вызывающий повышенный износ и повышенные затраты энергии на бурение. Известен принятый за прототип пенообразующий состав для использования в качестве бурового раствора в условиях аномально низких пластовых давлений при первичном вскрытии продуктивных отложений нефти, газа и проведении капитального ремонта скважин (патент РФ №2187533, МПК С 09 К 7/08, публ. 2002 г.). Пенообразующий состав, включающий пресную воду, пенообразователь, стабилизатор и затравку, в качестве стабилизатора пены содержит модифицированный крахмал и сульфацел, а в качестве затравки – мел технический, при этом состав дополнительно содержит алюмохлорид и кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Недостатком этого раствора является высокий коэффициент трения бурового инструмента о стенки скважины, вызывающий повышенный износ и повышенные затраты энергии на бурение. Техническим результатом изобретения является снижение затрат энергии на бурение путем уменьшения коэффициента трения бурового инструмента о стенки скважины. Технический результат достигается тем, что пенообразующий состав для бурения, содержащий поверхностно-активное вещество, стабилизатор, воду, согласно изобретению он дополнительно содержит регулятор жесткости воды в виде силиката натрия, смазывающую добавку в виде эмульсии ВНИИНП-117, в качестве стабилизатора устойчивости пены полиакриламид и в качестве поверхностно-активного вещества сульфонол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Применение предлагаемого пенообразующего состава для бурения по сравнению с прототипом позволит уменьшить коэффициент трения бурового инструмента о стенки скважины и снизить затраты энергии на бурение. Пенообразующий состав для бурения приготавливают следующим образом. В воду добавляют ингредиенты в следующем соотношении компонентов, мас.%:
И перемешивают в смесителе для получения однородного раствора. Сульфонол добавляют в качестве поверхностно-активного вещества для получения пены необходимой кратности. Кратность пены – соотношение объема пены к объему содержащегося в пене раствора. Рекомендуемое количество добавления сульфонола – 0,8-1,5 мас.%. Данное количество сульфонола позволяет получить необходимую стабильность пены. Полиакриламид добавляют 0,1-0,5% от общей массы для стабилизации устойчивости пены. Указанный диапазон выбран из расчета наиболее эффективной стабилизации полученной пены. Силикат натрия в состав добавляют в качестве регулятора жесткости воды в количестве 0,2-0,5 мас.%. Указанный интервал позволяет довести техническую воду до необходимой жесткости для полного растворения в ней смазывающей добавки – эмульсии ВНИИНП-117. Уменьшение трения бурового инструмента о стенки скважины достигается введением в пенообразующий состав смазывающей добавки – эмульсии ВНИИНП-117, в количестве 0,5-2 мас.%. Добавление эмульсии ВНИИНП-117 менее 0,5% повышает коэффициент трения, а более 2% от общей массы вызывает удорожание пенообразующего состава для бурения (см. таблицу 1).
Далее приготовленный пенообразующий состав подают по трубам в разбуриваемую скважину через циркуляционную систему, в которой в состав добавляют воздух. Воздух и пенообразующий состав диспергируются и образуют пену заданной кратности, выбираемой исходя из имеющихся горно-геологических условий бурения. На забой скважины полученный буровой раствор в виде пены подается по бурильным трубам в процессе бурения. Загрязненный буровым шламом раствор в процессе бурения выдавливается по зазору между стенкой скважины и бурильными трубами. На поверхности загрязненный буровой раствор очищают от шлама, пену разрушают, затем очищенный состав снова через циркуляционную систему подается в скважину. Применение данного пенообразующего состава для бурения обеспечивает следующие преимущества: – уменьшение коэффициента трения бурового инструмента; – снижение затрат энергии на бурение.
Формула изобретения
Пенообразующий состав для бурения, содержащий поверхностно-активное вещество, стабилизатор, воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит регулятор жесткости воды в виде силиката натрия, смазывающую добавку в виде эмульсии ВНИИНП-117, в качестве стабилизатора устойчивости пены – полиакриламид и в качестве поверхностно-активного вещества – сульфонол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
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: 15.09.2006
Извещение опубликовано: 20.04.2008 БИ: 11/2008
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
