Патент на изобретение №2312120

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к закупоривающим материалам, применяемым в качестве добавок к буровым растворам при ликвидации поглощений. Технический результат изобретения – ускорение и упрощение приготовления наполнителя за счет исключения его слеживаемости и комкования в процессе транспортировки и хранения. В способе получения наполнителя бурового раствора, включающем механическое измельчение шелухи какао-бобов, измельченную шелуху какао-бобов смешивают в соотношении от 6:4 до 9:1 с инертным наполнителем – измельченными пленкой полиэтилена или полиэтилентерефталата, или целлофана или промасленной бумагой, или их смесью, который перед смешиванием обрабатывают аэрозолем 0,01-0,1%-ного раствора поверхностно-активного вещества – смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов в количестве 100 л указанного раствора на 1 т указанного инертного наполнителя, и затем подсушивают. Указанный инертный наполнитель подсушивают в течение 30 минут подачей воздуха. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к закупоривающим материалам, применяемым в качестве добавок к буровым растворам при ликвидации поглощений.

Известен способ приготовления наполнителя бурового раствора, включающий смешивание реактопласта – отходов слоистых пластиков с измельченной бумагой, пропитанной синтетическими смолами /а.с. СССР №1008421, 1983 г., Б.И. №12/. Состав применяется в качестве добавок в буровые раствора при изоляционных работах, а также в глинистые тампоны, закачиваемые как буферные тампонажные составы для снижения проницаемости трещиноватых и крупнопористых пород. Однако он не пригоден к широкому применению как добавка к циркулирующему глинистому раствору, когда ведется бурение через потенциально поглощающие пласты, т.к. вытяжка в водной среде от частично незашитой смолы отрицательно влияет на качество раствора – повышается водоотдача. Наличие частично незашитой смолы в водной среде делает этот наполнитель, непригодным к применению в таких нефтяных районах, где особенно высокие экологические требования к технологическому процессу бурения скважин. К этим районам относятся северные морские месторождения, где буровые установлены на морских основаниях.

Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является способ приготовления наполнителя бурового раствора, включающий механическое измельчение шелухи какао-бобов /патент США №4474665, 1984 г./.

Известный наполнитель имеет положительное качество: он экологически чист, повышает структурные свойства глинистых растворов. Этот наполнитель широко используется во время изоляционных работ при потере циркуляции бурового раствора.

Однако его использование ограничено при бурении скважин на Севере и на море. Для бурения скважин на северных месторождениях завоз материалов производят летом на целый год. Большая часть материалов используется после длительных сроков хранения. Наполнитель, изготовленный из шелухи какао-бобов, при хранении подвержен слеживанию в отдельные крупные брикеты, комки, когда доставляется в мешках, и даже в целые глыбы при доставке его в контейнерах по 200 кг и более. Для ликвидации этого недостатка требуется установка специального оборудования для размалывания его, разделения по фракциям. По этой причине применение наполнителя в северных районах становится нецелесообразным, экономически невыгодным.

Технический результат изобретения – ускорение и упрощение приготовления наполнителя за счет исключения его слеживаемости и комкования в процессе транспортировки и хранения.

В способе получения наполнителя бурового раствора, включающем механическое измельчение шелухи какао-бобов, измельченную шелуху какао-бобов смешивают в соотношении от 6:4 до 9:1 с инертным наполнителем – измельченными пленкой полиэтилена или полиэтилентерефталата, или целлофана или промасленной бумагой, или их смесью, который перед смешиванием обрабатывают аэрозолем 0,01-0,1%-ного раствора поверхностно-активного вещества – смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов в количестве 100 л указанного раствора на 1 т указанного инертного наполнителя, и затем подсушивают.

Указанный инертный наполнитель подсушивают в течение 30 минут подачей воздуха.

Указанный диапазон соотношений выбирается исходя из дисперсного состава ингредиентов.

Применяемый ПАВ – смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов – технический продукт “Препарат ОС-20”.

R-O(СН₂СН₂O)_NОН,

где R – алкильный радикал с числом атомов углерода 16-18; N – 20.

Конкретный пример осуществления способа.

Измельченный инертный наполнитель (частицы пленки полиэтилена) в количестве 1 т загружается во вращающуюся емкость, в которую, не прерывая ее вращения, подается через распылительную форсунку 100 л 1%-ного раствора ПАВ – смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов одновременно с атмосферным воздухом, подаваемым в аэродинамическом режиме. При этом ПАВ обрабатывает поверхность частиц инертного наполнителя. Затем процесс продолжается в течение 30 минут при подаче только воздуха, без ПАВ, что обеспечивает высушивание наполнителя. Обработанный таким образом наполнитель смешивается с 1,5 т измельченной шелухи какао-бобов.

Полученный наполнитель может быть использован сразу или храниться для дальнейшего использования.

Благодаря заявляемой технологии частицы инертного наполнителя равномерно распределяются между измельченной шелухой какао-бобов и не слипаются, что предупреждает образование агломератов из наполнителя, причем процесс слипания исключается даже под некоторым гнетом, под которым оказываются пакеты с наполнителем при транспортировке на длинные расстояния и при хранении.

Полученный наполнитель после обработки без затруднений вводится в жидкую среду бурового раствора или в заранее приготовленный раствор, равномерно распределяясь в нем.

Величина частиц инертного наполнителя должна превышать величину частиц измельченной шелухи какао-бобов не более чем на 20%, т.е. при среднем размере частиц измельченной шелухи какао-бобов 10 мм размер частиц инертного наполнителя не должен превышать 12 мм.

Величина частиц наполнителя бурового раствора.

Наполнитель добавляют в буровой раствор в количестве 5-10% по весу.

Применение приготовленного раствора с заявляемым наполнителем обеспечивает снижение проницаемости трещиноватых и крупнопористых пород, профилактически предупреждает поглощение раствора.

Формула изобретения

1. Способ получения наполнителя бурового раствора, включающий механическое измельчение шелухи какао-бобов, отличающийся тем, что измельченную шелуху какао-бобов смешивают в соотношении от 6:4 до 9:1 с инертным наполнителем – измельченными пленкой полиэтилена, или полиэтилентерефталата, или целлофана, или промасленной бумагой, или их смесью, который перед смешиванием обрабатывают аэрозолем 0,01-0,1%-ного раствора поверхностно-активного вещества – смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов в количестве 100 л указанного раствора на 1 т указанного инертного наполнителя, и затем подсушивают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный инертный наполнитель подсушивают в течение 30 мин подачей воздуха.