Патент на изобретение №2158287

(54) БУРОВОЙ РАСТВОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности для случаев, когда ствол скважины необходимо закрепить – при бурении неустойчивых пород. Техническим результатом является улучшение качества раствора за счет повышения его крепящего действия по отношению к неустойчивым породам, слагающим разрез скважины. Буровой раствор для бурения скважин, геологический разрез которых представлен неустойчивыми породами, содержит, мас.%: нефтепродукт СМАД – 1-2; карбоксиметилцеллюлоза – 0,5-2; хлористый калий – 1-5; вода – остальное. 1 табл.

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности для случаев, когда ствол скважины необходимо закрепить – неустойчивые породы, и уменьшить крутящий момент.

Известен буровой раствор, содержащий реагент, укрепляющий стенки скважины [1].

Исследуемый аналог имеет сходство с предлагаемым раствором в части наличия в своем составе полимера.

Известен буровой раствор, содержащий нефтепродукт и карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), взятый за прототип [2].

Недостатком этого раствора является то, что он, являясь хорошим в качестве смазывающего, не решает проблему удержания ствола скважины в вертикальном положении, если разрез представлен неустойчивыми породами.

Задачей изобретения является улучшение качества раствора за счет повышения его крепящего действия по отношению к неустойчивым породам, слагающим разрез скважины.

Поставленная задача решается тем, что буровой раствор для бурения скважин, геологический разрез которых представлен неустойчивыми породами, включающий нефтепродукт, воду и карбоксиметилцеллюлозу, содержит в качестве нефтепродукта нефтепродукт СМАД и дополнительно – хлористый калий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтепродукт СМАД – 1 – 2
Карбоксиметилцеллюлоза – 0,5 – 2
Хлористый калий – 1 – 5
Вода – Остальное
Улучшение качества раствора достигается за счет повышения его крепящего действия. Достигается это за счет введения в раствор хлористого калия, а наличие в растворе карбоксиметилцеллюлозы – КМЦ способствует его стабилизации, что очень важно в процессе длительного бурения. Хлористый калий – порошок красно-коричневого цвета, применяется как калийное удобрение в сельском хозяйстве. СМАД – смесь окисленного петролатума с дизельным топливом в соотношении 1 : 1. Активными компонентами в нем являются карбоновые, окси- и эфирокислоты. Реагент представляет собой вязкую жидкость плотностью 0,9 г/см³, выпускается по ТУ 38-101-614-76 и отвечает следующим требованиям:
Кислотное число, КОН на 1 кг продукта – 20
Поверхностное натяжение 0,5%-го раствора СМАД в дизельном топливе на границе с дистиллировнной водой, H/м – 20
Температура застывания, ^oC – Не более 0.

СМАД применяется при бурении с промывкой водой, пресными минерализованными NaCl и KCl растворами pH 10. Эта добавка несовместима с высококальциевыми и известково-глинистыми растворами, так как она образует с кальцием и магнием нерастворимые мыла (допустимая концентрация Ca² составляет 0,4 кг/м³). СМАД является также структурообразователем в буровых растворах, насыщенных солью и обработанных защитными коллоидами, оптимальная концентрация ее в промывочной жидкости составляет 1 – 5%. СМАД – горючая жидкость с температурой вспышки не ниже 65^oC. При хранении и применении ее запрещается пользоваться открытым пламенем.

Применение хлористого калия способствует образованию на стенках скважины эластичной пленки, которая скрепляет неустойчивые породы, что дает возможность перебуривать интервалы неустойчивых пород. Применение хлористого калия с КМЦ способствует уменьшению водоотдачи раствора до 8 см³ за 30 минут, что значительно улучшает технологию бурения, а наличие нефтепродукта СМАД способствует уменьшению коэффициента трения и, как следствие, скрепляющая пленка не разрушается, ствол скважины сохраняется в устойчивом состоянии.

Для приготовления предлагаемого раствора в емкость набирают воду, добавляют хлористый калий, КМЦ и СМАД, доводят объем водой до определенного значения и перемешивают до полного растворения.

Практическое внедрение этого раствора на скважинах в Ростовской области показало, что наиболее эффективным является раствор, содержащий СМАД – 2%, КМЦ – 2%, хлористый калий – 5%, вода остальное (см. таблицу).

Применение этого раствора позволяет успешно сооружать скважины глубиной до 2000 м на участках, где разрез представлен неустойчивыми породами.

Источники информации
1. Бочко Э. А. и др. Упрочнение неустойчивых горных пород при бурении скважин. М., Недра, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР N 1361165, C 09 K 7/02, 1987.

Формула изобретения

Буровой раствор для бурения скважин, геологический разрез которых представлен неустойчивыми породами, включающий нефтепродукт, воду и карбоксиметилцеллюлозу, отличающийся тем, что он содержит в качестве нефтепродукта нефтепродукт СМАД и дополнительно хлористых калий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтепродукт СМАД – 1 – 2
Карбоксиметилцеллюлоза – 0,5 – 2
Хлористый калий – 1 – 5
Вода – Остальное

РИСУНКИ

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: 31.03.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004

Извещение опубликовано: 10.06.2004