[go: up one dir, main page]

RU2229495C2 - Drilling mud - Google Patents

Drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2229495C2
RU2229495C2 RU2002120946/03A RU2002120946A RU2229495C2 RU 2229495 C2 RU2229495 C2 RU 2229495C2 RU 2002120946/03 A RU2002120946/03 A RU 2002120946/03A RU 2002120946 A RU2002120946 A RU 2002120946A RU 2229495 C2 RU2229495 C2 RU 2229495C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
drilling fluid
alum
chalk
drilling mud
Prior art date
Application number
RU2002120946/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002120946A (en
Inventor
Р.Р. Лукманов (RU)
Р.Р. Лукманов
Р.З. Лукманова (RU)
Р.З. Лукманова
Р.З. Ахметшин (RU)
Р.З. Ахметшин
Д.С. Насифуллин (RU)
Д.С. Насифуллин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь"
Priority to RU2002120946/03A priority Critical patent/RU2229495C2/en
Publication of RU2002120946A publication Critical patent/RU2002120946A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229495C2 publication Critical patent/RU2229495C2/en

Links

Abstract

FIELD: drilling fluids. SUBSTANCE: water-based drilling mud for making horizontal holes containing, wt %: mud powder 2.0-2.5, chalk 4.0, polyanionic cellulose 1.0-1.2, potash alum 0.15-0.25, and hydrolyzed polyacrylonitrile 0.08-0.10 contains additionally organosilicon liquid 0.10-0.15 and potassium chloride 3.0-3.5. EFFECT: improved quality of drilling mud due improved rheological properties thereof: nonlinearity index and rheological criterion with the aid of easily accessible and environmentally safe reagents. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к составам буровых растворов, предназначенных для проводки горизонтальных скважин.The invention relates to the field of well drilling, and in particular to compositions of drilling fluids intended for horizontal wells.

Для достижения улучшенных показателей бурения и успешной проводки горизонтальной скважины особенно важно поддерживать высокие взвешивающие и несущие свойства бурового раствора. Эти требования выполняются, если применять буровой раствор, в котором после циркуляции образуется структура, достаточная для удержания шлама во взвешенном состоянии. Такой буровой раствор характеризуется низкими значениями показателей нелинейности (псевдопластичности, n<0,65) и высокими значениями реологического критерия (Кр=300 с-1 и выше).To achieve improved drilling performance and successful drilling of a horizontal well, it is especially important to maintain high weighing and bearing properties of the drilling fluid. These requirements are met if a drilling fluid is used in which, after circulation, a structure is formed that is sufficient to hold the slurry in suspension. Such a drilling fluid is characterized by low values of non-linearity indicators (pseudoplasticity, n <0.65) and high values of the rheological criterion (K p = 300 s -1 and higher).

Известны буровые растворы, обладающие хорошими реологическими свойствами, предназначенные для вскрытия продуктивных пластов, включающие глину, гидролизованный полиакрилонитрил "унифлок", триполифосфат натрия и воду [Патент РФ №2012586, кл. С 09 К 7/02, 15.05.94] или глину, крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, карбонат кальция, минерализованную пластовую и пресную воду [Патент РФ №2103312, кл. С 09 К 7/02, 27.01.98].Known drilling fluids with good rheological properties, intended for opening productive formations, including clay, hydrolyzed polyacrylonitrile "uniflock", sodium tripolyphosphate and water [RF Patent No. 2012586, cl. C 09K 7/02, 05/15/94] or clay, starch, carboxymethyl cellulose, calcium carbonate, mineralized formation and fresh water [RF Patent No. 2103312, cl. C 09 K 7/02, 01/27/98].

Применение этих буровых растворов для проводки горизонтальных скважин невозможно из-за недостаточной взвешивающей и несущей способности.The use of these drilling fluids for drilling horizontal wells is impossible due to insufficient weighing and bearing capacity.

Наиболее близким к заявляемому по назначению и совокупности существенных признаков является буровой раствор для проводки горизонтальных скважин, содержащий мел, структурообразователь, полимер и воду [Патент РФ №2087516, кл. С 09 К 7/02, 20.08.97]. Структурообразователем в этом буровом растворе является смесь коротковолокнистого асбеста камерного сорта марки К-6-30 и эксола (смесь предельных и непредельных спиртов).Closest to the claimed purpose and combination of essential features is a drilling fluid for horizontal wells, containing chalk, a builder, polymer and water [RF Patent No. 2087516, cl. C 09 K 7/02, 08/20/97]. The structure-forming agent in this drilling fluid is a mixture of short-fiber chamber grade asbestos, grade K-6-30, and exola (a mixture of saturated and unsaturated alcohols).

Однако данное техническое решение имеет следующие недостатки: усложненность и длительность процесса модификации асбеста эксолом, подбором только определенной марки асбеста и небезопасным для здоровья работающего персонала, недостаточно высокими несущими и взвешивающими свойствами.However, this technical solution has the following disadvantages: the complexity and duration of the process of modifying asbestos with exol, the selection of only a specific brand of asbestos and unsafe for the health of working personnel, insufficiently high bearing and weighing properties.

Техническим результатом изобретения является повышение качества бурового раствора за счет улучшения его реологических параметров: показателя нелинейности и реологического критерия с помощью легкодоступных и экологически безопасных реагентов.The technical result of the invention is to improve the quality of the drilling fluid by improving its rheological parameters: an indicator of non-linearity and rheological criteria using readily available and environmentally friendly reagents.

Буровой раствор для проводки горизонтальных скважин, содержащий воду, мел, структурообразователь и гидролизованный полиакрилонитрил “унифлок”, в качестве структурообразователя содержит глинопорошок, полианионную целлюлозу ПАЦ-В и алюмокалиевые квасцы, и дополнительно кремнийорганическую жидкость и калий хлористый при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинопорошок 2,0-2,5; мел 4,0; полианионная целлюлоза ПАЦ-В 1,0-1,2; алюмокалиевые квасцы 0,15-0,25; гидролизованный полиакрилонитрил “унифлок” 0,08-0,10; кремнийорганическая жидкость 0,10-0,15; калий хлористый 3,0-3,5, вода - остальное.A drilling fluid for drilling horizontal wells containing water, chalk, a structuring agent and hydrolyzed polyacrylonitrile “uniflock” contains clay powder, PAC-B polyanionic cellulose and alum-potassium alum, and additionally, organosilicon liquid and potassium chloride in the following ratio of components, wt.% : clay powder 2.0-2.5; chalk 4.0; PAC-B polyanionic cellulose 1.0-1.2; potassium alum 0.15-0.25; hydrolyzed polyacrylonitrile “uniflock” 0.08-0.10; organosilicon liquid 0.10-0.15; potassium chloride 3.0-3.5, water - the rest.

Из патентной и научно-технической литературы нам не известны буровые растворы, содержащие совокупность указанных выше компонентов в предложенном качественном соотношении, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.From the patent and scientific and technical literature, we do not know drilling fluids containing a combination of the above components in the proposed quality ratio, which allows us to conclude that the claimed technical solution is new.

Достигаемый при осуществлении изобретения технический результат состоит в том, что композиция, состоящая из малоглинистой суспензии, полианионной целлюлозы и алюмокалиевых квасцов, придает буровому раствору высокие значения динамического напряжения сдвига при сравнительно низких значениях пластической вязкости.The technical result achieved by the invention is that a composition consisting of a clay suspension, polyanionic cellulose and alum-potassium alum gives the drilling fluid high dynamic shear stresses at relatively low plastic viscosity values.

В процессе диспергирования глинопорошка в воде за счет обменных процессов в кристаллической структуре глинистых частиц и перехода ионов алюминия в активную форму они образуют прочную связь с полианионной молекулой целлюлозы. В одно и то же время алюмокалиевые квасцы "сшивают" полианионные молекулы ПАЦ-В, образуя прочную гелеобразную структуру в буровом растворе. В результате, в буровом растворе образуется "сшитая" композиция: глинистая частица полимерная молекула - ионы алюминия (алюмокалиевые квасцы), по структурообразующей способности не уступающая биополимерам зарубежного производства.In the process of dispersing clay powder in water due to metabolic processes in the crystalline structure of clay particles and the transition of aluminum ions into an active form, they form a strong bond with the polyanionic cellulose molecule. At the same time, potassium alum "crosslink" the polyanionic molecules PAC-B, forming a strong gel-like structure in the drilling fluid. As a result, a “cross-linked” composition is formed in the drilling fluid: a clay particle, a polymer molecule — aluminum ions (potassium alum), whose structure-forming ability is not inferior to foreign-made biopolymers.

Из существующего уровня техники нам не известно, что данная композиция в буровом растворе обеспечивает указанные выше свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".From the existing level of technology, we do not know that this composition in the drilling fluid provides the above properties, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Из научно-технической и справочной литературы известно, что такие компоненты, как ГКЖ и калий хлористый, ингибируют и гидрофобизируют глинистые частицы пласта, что в конечном итоге снижает вероятность возникновения осложнений деформационного характера и разупрочнения стенок скважины.It is known from scientific, technical and reference literature that components such as HCL and potassium chloride inhibit and hydrophobize clay particles of the formation, which ultimately reduces the likelihood of complications of a deformation nature and softening of the walls of the well.

При необходимости в буровой раствор может быть введено необходимое количество смазочной добавки.If necessary, the required amount of lubricant can be added to the drilling fluid.

Раствор готовят следующим образом.The solution is prepared as follows.

В одной фазе диспергируют глинопорошок. Затем добавляют расчетное количество ПАЦ-В и "унифлока" и тщательно перемешивают до растворения полимеров. Алюмокалиевые квасцы добавляют в полученную полимерно-глинистую композицию в виде 10%-ного водного раствора. Состав перемешивается до образования сшитой структуры в растворе, что фиксируется по повышению вязкости раствора. В структурированный раствор последовательно добавляют КС1, ГКЖ, мел и интенсивно перемешивают после добавления каждого реагента и до образования однородной массы.In one phase, the clay powder is dispersed. Then add the calculated amount of PAC-B and Uniflock and mix thoroughly until the polymers dissolve. Potassium alum is added to the resulting polymer-clay composition in the form of a 10% aqueous solution. The composition is mixed until a crosslinked structure is formed in the solution, which is fixed by increasing the viscosity of the solution. KC1, GKZH, chalk are successively added to the structured solution, and they are intensively mixed after adding each reagent and until a homogeneous mass is formed.

Пример приготовления бурового раствора (состав №2).An example of the preparation of a drilling fluid (composition No. 2).

В 880 мл технической воды диспергируют 20 г глинопорошка, затем в глинистую суспензию добавляют 12 г ПАЦ-В и 1,0 г "унифлока" и перемешивают до растворения полимеров. В полученную полимерно-глинистую композицию добавляют 15 мл 10%-ного водного раствора алюмокалиевых квасцов и перемешивают до образования сшитой структуры в растворе. В полученный раствор при интенсивном перемешивании добавляют 30 г КСl, после его растворения 1,5 г ГКЖ, а затем 40 г мела. Перемешивание продолжают до образования однородной массы. Раствор оставляют на 1-2 часа, затем после тщательного перемешивания измеряют технологические параметры бурового раствора по стандартным методикам.20 g of clay powder are dispersed in 880 ml of industrial water, then 12 g of PAC-B and 1.0 g of Unifloc are added to the clay suspension and mixed until the polymers dissolve. 15 ml of a 10% aqueous solution of alum-potassium alum are added to the obtained polymer-clay composition and mixed until a crosslinked structure is formed in the solution. 30 g of KCl are added to the resulting solution with vigorous stirring, after it is dissolved, 1.5 g of HCL, and then 40 g of chalk. Stirring is continued until a homogeneous mass is formed. The solution is left for 1-2 hours, then, after thorough mixing, the technological parameters of the drilling fluid are measured by standard methods.

Аналогичным образом готовят растворы с различным соотношением компонентов.Similarly prepare solutions with different proportions of components.

Состав и технологические параметры заявляемого бурового раствора и раствора прототипа представлены в таблице.The composition and technological parameters of the inventive drilling fluid and the solution of the prototype are presented in the table.

Как видно из таблицы, буровой раствор для проводки горизонтальной скважины позволяет достичь поставленной цели изобретения. Показатели нелинейности предложенных растворов близки к показателю нелинейности раствора прототипа (n<0,65). Высокие значения реологического критерия (в 1,63-2,60 раза выше, чем у раствора-прототипа) свидетельствуют о высокой несущей и взвешивающей способности заявляемого бурового раствора. При этом все остальные технологические параметры бурового раствора удовлетворяют требованиям качественного вскрытия пластов горизонтальным бурением.As can be seen from the table, the drilling fluid for drilling horizontal wells allows you to achieve the objectives of the invention. The non-linearity indices of the proposed solutions are close to the non-linearity index of the prototype solution (n <0.65). High values of the rheological criterion (1.63-2.60 times higher than that of the solution of the prototype) indicate a high load-bearing and weighing ability of the inventive drilling fluid. At the same time, all other technological parameters of the drilling fluid satisfy the requirements for high-quality drilling through horizontal drilling.

На Равенском месторождении 000 "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" были пробурены 2 горизонтальные скважины с использованием предложенных составов бурового раствора с длиной горизонтальных стволов в продуктивных пластах 500 м. Обе скважины пробурены без осложнений, с высокой механической скоростью и качеством вскрытия продуктивного пласта. Скважины вступили в эксплуатацию фонтанным способом.2 horizontal wells were drilled at the Ravenna field 000 LUKOIL-Western Siberia using the proposed drilling fluid compositions with horizontal boreholes in productive formations of 500 m. Both wells were drilled without complications, with high mechanical speed and opening quality of the productive stratum. Wells were commissioned in a fountain way.

Полученные результаты промысловых испытаний показали, что предложенные буровые растворы обладают высоким качеством и позволяют достичь поставленной цели.The obtained results of field tests showed that the proposed drilling fluids are of high quality and can achieve this goal.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Условные обозначения: ρ - плотность; Т - условная вязкость; Ф - фильтрация; СНС - статическое напряжение сдвига; К - толщина корки; φ - коэффициент трения; ηпл - пластическая вязкость; τ0 - динамическое напряжение сдвига; рН - водородный показатель; n - показатель нелинейности; Кр - реологический критерий.Legend: ρ - density; T - conditional viscosity; F - filtering; СНС - static shear stress; K is the thickness of the peel; φ is the coefficient of friction; η PL - plastic viscosity; τ 0 - dynamic shear stress; pH is a hydrogen indicator; n is the nonlinearity index; To p - rheological criterion.

Claims (1)

Буровой раствор для проводки горизонтальных скважин, содержащий воду, мел, структурообразователь и гидролизованный полиакрилонитрил “унифлок”, отличающийся тем, что он в качестве структурообразователя содержит глинопорошок, полианионную целлюлозу ПАЦ-В и алюмокалиевые квасцы, и дополнительно кремнийорганическую жидкость и калий хлористый при следующем соотношении компонентов, мас.%:A drilling fluid for horizontal wells, containing water, chalk, a structuring agent and hydrolyzed polyacrylonitrile “uniflock”, characterized in that it contains clay powder, PAC-B polyanionic cellulose and alum-potassium alum, and additionally an organosilicon liquid and potassium chloride as a structuring agent components, wt.%: Глинопорошок 2,0 - 2,5Clay powder 2.0 - 2.5 Мел 4,0Chalk 4.0 Полианионная целлюлоза ПАЦ-В 1,0 - 1,2PAC-V polyanionic cellulose 1.0 - 1.2 Алюмокалиевые квасцы 0,15 - 0,25Alum potassium alum 0.15 - 0.25 Гидролизованный полиакрилонитрил “унифлок” 0,08 - 0,10Hydrolyzed Uniflock Polyacrylonitrile 0.08 - 0.10 Кремнийорганическая жидкость 0,10 - 0,15Silicone fluid 0.10 - 0.15 Калий хлористый 3,0 - 3,5Potassium chloride 3.0 - 3.5 Вода ОстальноеWater Else
RU2002120946/03A 2002-07-30 2002-07-30 Drilling mud RU2229495C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120946/03A RU2229495C2 (en) 2002-07-30 2002-07-30 Drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120946/03A RU2229495C2 (en) 2002-07-30 2002-07-30 Drilling mud

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002120946A RU2002120946A (en) 2004-01-20
RU2229495C2 true RU2229495C2 (en) 2004-05-27

Family

ID=32678751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002120946/03A RU2229495C2 (en) 2002-07-30 2002-07-30 Drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229495C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2309970C1 (en) * 2006-05-11 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" Low-density drilling mud (versions)
RU2327726C2 (en) * 2006-08-23 2008-06-27 Елена Александровна Румянцева Thin clay drilling mud
RU2436825C1 (en) * 2010-05-04 2011-12-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Drilling agent for drilling vertical holes (versions)
RU2440399C1 (en) * 2010-05-04 2012-01-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Drilling fluid for drilling of controlled directional wells (versions)
RU2755108C1 (en) * 2020-08-21 2021-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Inhibiting drilling fluid for drilling in unsteady terrigenous deposits
RU2792854C1 (en) * 2022-03-28 2023-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Polycationic drilling fluid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2012586C1 (en) * 1992-04-22 1994-05-15 Государственное научно-производственное предприятие "Тюменьгазтехнология" Drilling fluid
RU2087516C1 (en) * 1995-03-21 1997-08-20 Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий Drilling fluid
US5710110A (en) * 1995-05-15 1998-01-20 Rheox, Inc. Oil well drilling fluids, oil well drilling fluid anti-settling and method of providing anti-setting properties to oil well drilling fluids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2012586C1 (en) * 1992-04-22 1994-05-15 Государственное научно-производственное предприятие "Тюменьгазтехнология" Drilling fluid
RU2087516C1 (en) * 1995-03-21 1997-08-20 Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий Drilling fluid
US5710110A (en) * 1995-05-15 1998-01-20 Rheox, Inc. Oil well drilling fluids, oil well drilling fluid anti-settling and method of providing anti-setting properties to oil well drilling fluids

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2309970C1 (en) * 2006-05-11 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" Low-density drilling mud (versions)
RU2327726C2 (en) * 2006-08-23 2008-06-27 Елена Александровна Румянцева Thin clay drilling mud
RU2436825C1 (en) * 2010-05-04 2011-12-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Drilling agent for drilling vertical holes (versions)
RU2440399C1 (en) * 2010-05-04 2012-01-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Drilling fluid for drilling of controlled directional wells (versions)
RU2755108C1 (en) * 2020-08-21 2021-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Inhibiting drilling fluid for drilling in unsteady terrigenous deposits
RU2792854C1 (en) * 2022-03-28 2023-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Polycationic drilling fluid

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002120946A (en) 2004-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2549128C (en) Zeolite-containing remedial compositions
US4215001A (en) Methods of treating subterranean well formations
BRPI0805013A2 (en) cement additive, cement product and method for making cement additive
RU2481374C1 (en) Clayless loaded drilling mud
RU2215016C1 (en) Process fluid for boring, completion and major repairs of oil and gas wells under abnormally high formation pressure and elevated temperature conditions
RU2229495C2 (en) Drilling mud
RU2154084C1 (en) Reagent for treatment of drilling mud
IT9048312A1 (en) PERFORATION FLUID WITH ANIONIC CARBOHYDRATE BROWN REACTION AND RELATIVE METHOD
RU2135542C1 (en) Hydrogel drilling mud
RU2136717C1 (en) Fluid for completing and killing gas wells
US4209409A (en) Drilling fluid additives
RU2139424C1 (en) Compound and method for producing reagent for cross-linking solutions of polysaccharides
RU2061717C1 (en) Drilling solution
RU2142558C1 (en) Compound for regulation of injection wells injectivity profile
RU2206722C2 (en) Base of fluid for well killing and completion
RU2838049C1 (en) Hydrogel flushing system for drilling and primary opening of low-permeability reservoirs
RU2846474C1 (en) Hydrogel flushing system for drilling and primary opening of low-permeable reservoirs
RU2205269C2 (en) Composition for shutoff of water inflows to well
RU2143551C1 (en) Composition for increase of oil recovery
RU2255104C2 (en) Drilling mud and a method for preparation thereof
RU2186820C1 (en) Clayless drilling mud for controlled directional and horizontal holes and for exposing productive formations (versions)
SU1724674A1 (en) Method for preparation of polymeric drilling fluid
RU2125157C1 (en) Compound for isolation of brine water inflow
RU2213212C2 (en) Composition for regulation of oil deposit development
RU2196877C2 (en) Composition for formation waters shutoff in oil and gas wells