[go: up one dir, main page]

RU2474602C1 - Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures - Google Patents

Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures Download PDF

Info

Publication number
RU2474602C1
RU2474602C1 RU2011134549/03A RU2011134549A RU2474602C1 RU 2474602 C1 RU2474602 C1 RU 2474602C1 RU 2011134549/03 A RU2011134549/03 A RU 2011134549/03A RU 2011134549 A RU2011134549 A RU 2011134549A RU 2474602 C1 RU2474602 C1 RU 2474602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formation
drilling
under conditions
abnormally low
light
Prior art date
Application number
RU2011134549/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леопольт Александрович Руль
Михаил Николаевич Мымрин
Леонид Николаевич Сухогузов
Василий Вячеславович Дуркин
Александр Владимирович Бондаренко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
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 "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Priority to RU2011134549/03A priority Critical patent/RU2474602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2474602C1 publication Critical patent/RU2474602C1/en

Links

Landscapes

  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: light-weight inhibiting drilling mud for formation drilling under conditions of abnormally low formation pressures contains the following, wt %: sodium carbonate 0.1; sodium hydrate 0.07; bentonite 2; biopolymer 0.2; polyanion cellulose 0.5; starch 2; potassium chloride 5; anion-active surface active substance 0.7; water is the rest.
EFFECT: improving efficiency of formation frilling under conditions of abnormally low formation pressures due to using gas-liquid mixture formed from the proposed composition, which has increased stability, high inhibiting properties with respect to clay particle swelling in productive formations, low values of filtration property and density for creation of minimum allowable repression on the formation, improved rheological characteristics.
1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к буровым растворам с высокими пенообразующими свойствами, позволяющим производить вскрытие продуктивных пластов в условиях аномально низких пластовых давлений (далее - АНПД).The invention relates to the oil and gas industry, in particular to drilling fluids with high foaming properties, allowing the opening of productive formations in conditions of abnormally low reservoir pressures (hereinafter - ANPD).

Известен раствор для вскрытия продуктивных пластов в условиях АНПД со следующим соотношением компонентов, мас.%:A known solution for the opening of productive formations in the conditions of the ANPD with the following ratio of components, wt.%:

бентонитbentonite 7,07.0 карбоксиметилцеллюлоза (далее - КМЦ)carboxymethyl cellulose (hereinafter - CMC) 0,50.5 сульфонолsulfonol 0,50.5 водаwater остальноеrest

(см. Гасумов Р.А., Калинкин А.В., Гейхман М.Г. Пенные системы для бурения и ремонта скважин. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2008, - 269 с.).(see Gasumov R.A., Kalinkin A.V., Geykhman M.G. Foam systems for drilling and repairing wells. - M.: OOO IRTs Gazprom, 2008, 269 p.).

Недостатком приведенного состава является то, что в присутствии пластовой воды (ингибитора) пена разрушается в течение 1-2 мин, то есть состав не является стойким.The disadvantage of this composition is that in the presence of formation water (inhibitor), the foam is destroyed within 1-2 minutes, that is, the composition is not stable.

Известен состав для вскрытия пласта, принятый за прототип, содержащий в следующем соотношении компоненты, мас.%:A known composition for the formation, adopted for the prototype, containing in the following ratio of components, wt.%:

оксиэтилцеллюлоза (далее - ОЭЦ) илиhydroxyethyl cellulose (hereinafter - OEC) or карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза (далее - КМОЭЦ)carboxymethyloxyethyl cellulose (hereinafter - KMOEC) 0,2-1,00.2-1.0 крахмалstarch 0,05-3,000.05-3.00 хлорид калия, или натрия, или кальцияpotassium chloride, or sodium, or calcium 1,0-20,01,0-20,0 поверхностно-активное веществоsurface-active substance 0,1-0,50.1-0.5 водаwater остальноеrest

(см. авторское свидетельство СССР №1724671, МПК С09К 7/02 (1990.01), опубл. 07.04. 1992).(see USSR author's certificate No. 1724671, IPC S09K 7/02 (1990.01), publ. 07.04. 1992).

Недостатками указанного состава является низкая эффективность вскрытия продуктивных пластов. Обусловлено это следующими причинами: образующаяся из указанного состава пена имеет недостаточно высокий показатель стабильности. Во-первых, это связано с тем, что при использовании компонентов в указанных количествах, а именно пенообразователя (ПАВ) 0,1-0,5 мас.% и при содержании электролитов - указанных хлоридов до 20 мас.%, как правило, подавляется процесс пенообразования, во-вторых, наличие двух полимерных реагентов (ОЭЦ или КМОЭЦ и крахмала) в присутствии электролита способствует разжижению системы, поэтому полученная пена не обладает вязкой межпленочной структурой, тем самым уменьшается прочность пленок пены и увеличивается скорость истекания жидкости, повышаются капиллярное давление в каналах Гиббса-Плато и скорость диффузии в пене, ухудшается пенообразование и снижается стабильность пены. При этом ОЭЦ или КМОЭЦ - полимеры, предназначенные для увеличения вязкости раствора при низких скоростях сдвига, а также стабилизации раствора. Эти реагенты обеспечивают удерживающие и выносящие свойства раствора и загущение фильтрата. Роль понизителя фильтрации выполняет крахмал. В качестве пенообразователя используется сульфонол и/или ОП-10. Хлорид калия, или натрия, или кальция - реагент, ингибирующий набухание глинистых частиц в продуктивных пластах.The disadvantages of this composition is the low efficiency of the opening of reservoirs. This is due to the following reasons: the foam formed from the specified composition has an insufficiently high stability index. Firstly, this is due to the fact that when using components in the indicated amounts, namely, a foaming agent (surfactant) of 0.1-0.5 wt.% And when the electrolyte content of these chlorides is up to 20 wt.%, As a rule, it is suppressed foaming process, secondly, the presence of two polymer reagents (OEC or CMEC and starch) in the presence of an electrolyte helps to thin the system, therefore, the resulting foam does not have a viscous interfilm structure, thereby reducing the strength of the foam films and increasing the rate of fluid outflow, increasing pillyarnoe pressure plateau-Gibbs channels and the rate of diffusion of the foam deteriorates decreases foaming and foam stability. In this case, OEC or KMOEC are polymers designed to increase the viscosity of the solution at low shear rates, as well as stabilize the solution. These reagents provide retention and tolerance properties of the solution and thickening of the filtrate. The role of filtration reducer is performed by starch. Sulfonol and / or OP-10 is used as a foaming agent. Potassium chloride, or sodium, or calcium is a reagent that inhibits the swelling of clay particles in productive formations.

Задачей заявленного изобретения является создание легкого ингибирующего бурового раствора для вскрытия пластов в условиях АНПД, нивелирующего недостатки прототипа.The objective of the claimed invention is the creation of a light inhibitory drilling fluid for opening the formations in the conditions of the API, leveling the disadvantages of the prototype.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, сводится к следующему: повышается эффективность вскрытия пластов в условиях АНПД за счет использования образующейся из предлагаемого состава газожидкостной смеси с повышенной стабильностью, высокими ингибирующими свойствами в отношении набухания глинистых частиц в продуктивных пластах, низкими значениями показателя фильтрации и плотности, для создания минимально допустимой репрессии на пласт, улучшенными реологическими характеристиками.The technical result that can be obtained by the implementation of the invention is as follows: the efficiency of opening the formations under the conditions of AIPP is increased due to the use of a gas-liquid mixture formed from the proposed composition with increased stability, high inhibitory properties in relation to the swelling of clay particles in productive formations, low values filtration rate and density, to create the minimum allowable repression on the reservoir, improved rheological characteristics and.

Поставленная задача и указанный технический результат в легком ингибирующем буровом растворе для вскрытия пластов в условиях АНПД, содержащем крахмал, хлорид калия, анионактивное ПАВ и воду, решается и достигается тем, что состав дополнительно содержит кальцинированную соду, каустическую соду, бентонит, биополимер и полианионную целлюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:The task and the specified technical result in a light inhibitory drilling fluid for opening the formations under the conditions of ANPD, containing starch, potassium chloride, anionic surfactants and water, is solved and achieved by the fact that the composition additionally contains soda ash, caustic soda, bentonite, biopolymer and polyanionic cellulose in the following ratio of components, wt.%:

кальцинированная содаsoda ash 0,10.1 каустическая содаcaustic soda 0,070,07 бентонитbentonite 22 биополимерbiopolymer 0,20.2 полианионная целлюлозаpolyanionic cellulose 0,50.5 крахмалstarch 22 хлорид калияpotassium chloride 55 анионактивное ПАВanionic surfactant 0,70.7 водаwater остальноеrest

Свойства легкого ингибирующего бурового раствора для вскрытия пластов в условиях АНПД подтверждаются лабораторными исследованиями, результаты которых представлены в таблице.The properties of a light inhibitory drilling fluid for the opening of formations in the conditions of the ANPD are confirmed by laboratory studies, the results of which are presented in the table.

Содержание в составе полианионной целлюлозы (РАС L) в количестве менее 5 кг/м3, крахмала менее 20 кг/м3 и биополимера в количестве более 2 кг/м3 не обеспечивает образования газожидкостной смеси с требуемыми свойствами, происходит их ухудшение.The content in the composition of polyanionic cellulose (PAC L) in an amount of less than 5 kg / m 3 , starch less than 20 kg / m 3 and a biopolymer in an amount of more than 2 kg / m 3 does not provide the formation of a gas-liquid mixture with the required properties, their deterioration occurs.

Содержание в составе полианионной целлюлозы в количестве более 5 кг/м3, крахмала более 20 кг/м3 и биополимера в количестве менее 2 кг/м3 нецелесообразно, так как существенного улучшения свойств не происходит.The content in the composition of polyanionic cellulose in an amount of more than 5 kg / m 3 , starch more than 20 kg / m 3 and a biopolymer in an amount of less than 2 kg / m 3 is impractical, since there is no significant improvement in properties.

Проба 1 характеризуется высокой стабильностью плотности во времени, плотность раствора ниже, чем для растворов на углеводородной основе, диапазон изменения во времени структурно-механических (статическое напряжение сдвига (далее - СНС) 1/10), вязкостных (условная вязкость) и реологических свойств (динамическое напряжение сдвига (далее - ДНС), пластическая вязкость) обеспечивает минимальные гидродинамические давления в затрубном пространстве бурящейся скважины, значения показателя фильтрации находятся на уровне, оказывающем минимальное воздействие на продуктивный пласт.Sample 1 is characterized by high density stability over time, the density of the solution is lower than for hydrocarbon-based solutions, the range of structural and mechanical changes in time (static shear stress (hereinafter - SNA) 1/10), viscosity (conditional viscosity) and rheological properties ( dynamic shear stress (hereinafter referred to as BPS), plastic viscosity) provides minimal hydrodynamic pressures in the annulus of the well being drilled, the values of the filtration rate are at a level that provides the minimum zdeystvie on the producing formation.

Проба 5 характеризуется более высокой плотностью в сравнении с пробой 1. Значения вязкостных, структурно-механических и реологических показателей свойств состава ведут к существенным колебаниям гидродинамических давлений при бурении и спуско-подъемных операциях, что может вызвать гидроразрыв пласта и другие сопутствующие негативные явления, фильтрация недопустимо высока для вскрытия коллекторов.Sample 5 is characterized by a higher density in comparison with sample 1. Values of viscous, structural, mechanical, and rheological parameters of the composition properties lead to significant fluctuations in hydrodynamic pressures during drilling and tripping operations, which can cause hydraulic fracturing and other related negative phenomena, filtering is unacceptable high for opening collectors.

Проба 9 имеет наиболее высокую плотность из сравниваемых составов. Вязкостные и реологические свойства недостаточны для выноса выбуренной породы на дневную поверхность.Sample 9 has the highest density of the compared compositions. Viscous and rheological properties are insufficient for the removal of cuttings to the surface.

Таким образом, согласно вышесказанному обеспечивается достижение указанного технического результата.Thus, according to the foregoing, the achievement of the specified technical result is ensured.

Заявленный состав легкого ингибирующего бурового раствора для вскрытия пластов в условиях АНПД готовят следующим образом:The claimed composition of the light inhibitory drilling fluid for the opening of formations in the conditions of ANPD is prepared as follows:

1. Необходимо очистить емкости, насосы и нагнетательную систему от остатков бурового раствора, шлама и тому подобное. Убедиться, что отсутствуют перетоки между емкостями, проверить герметичность задвижек.1. It is necessary to clean the tanks, pumps and injection system of the remnants of the drilling fluid, sludge and the like. Make sure that there are no flows between the tanks, check the tightness of the valves.

2. Наполнить емкости пресной технической водой (по возможности теплой).2. Fill containers with fresh process water (possibly warm).

3. При жесткости воды затворения более 200 мг/л по Са2+ добавить кальцинированную соду в количестве, необходимом для достижения содержания катионов кальция не выше 200 мг/л.3. If the hardness of the mixing water is more than 200 mg / L for Ca 2+, add soda ash in the amount necessary to achieve a calcium cation content of not more than 200 mg / L.

4. Добавить бентонит в количестве 20 кг/м3.4. Add bentonite in an amount of 20 kg / m 3 .

5. Медленно обработать каустической содой для достижения - расчетного рН.5. Slowly treat with caustic soda to achieve a calculated pH.

6. Через гидроворонку добавить биополимер в концентрации 2 кг/м3 и тщательно перемешать (30-60 минут для обеспечения набухания полимера) с помощью гидропистолетов или перемешивателей.6. Add a biopolymer at a concentration of 2 kg / m 3 through a hydraulic funnel and mix thoroughly (30-60 minutes to ensure polymer swelling) using hydraulic guns or stirrers.

7. Добавить через гидроворонку Рас L в количестве 5 кг/м3 и крахмал в концентрации 20 кг/м3. Выдержать при постоянном перемешивании 30-40 минут для набухания полимера.7. Add 5 kg / m 3 and starch at a concentration of 20 kg / m 3 through the hydrofunnel Ras L. Stand with constant stirring for 30-40 minutes to swell the polymer.

8. Добавить через гидроворонку хлористый калий в количестве 50 кг/м3.8. Add potassium chloride in an amount of 50 kg / m 3 through a funnel.

9. Добавить через гидроворонку анионактивное поверхностно-активное вещество в концентрации 7 кг/м3.9. Add an anionic surfactant at a concentration of 7 kg / m 3 through a hydraulic funnel.

10. Перемешивать получившийся раствор до растворения хлористого калия и получения однородной массы.10. Stir the resulting solution until the potassium chloride is dissolved and a homogeneous mass is obtained.

11. Произвести замер параметров и при необходимости выполнить корректирующие обработки.11. Measure the parameters and, if necessary, perform corrective treatments.

12. Спустить в скважину бурильную колонну до забоя, заменить рабочий раствор на легкий ингибирующий буровой раствор для вскрытия пластов в условиях АНПД, закачав перед ним буферный раствор, представляющий собой легкий ингибирующий буровой раствор для вскрытия пластов в условиях АНПД с меньшей концентрацией последнего, во избежание смешивания «старого» и «нового» растворов и промыть скважину в течение 2-3 циклов без очистки.12. Lower the drill string to the bottom of the hole, replace the working fluid with a light inhibitory drilling fluid for opening the formations in the conditions of the API, injecting a buffer solution in front of it, which is a light inhibitory drilling fluid for opening the reservoirs in the conditions of the ANF with a lower concentration of the latter, to avoid mixing the "old" and "new" solutions and flush the well for 2-3 cycles without cleaning.

13. В процессе использования легкого ингибирующего бурового раствора в условиях АНПД может потребоваться только его дообработка и кондиционирование для восстановления свойств после хранения, а также пополнение объема свежим раствором.13. In the process of using a light inhibitory drilling fluid under the conditions of ANPD, it may only be necessary to refine it and condition it to restore properties after storage, as well as replenish the volume with a fresh solution.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Легкий ингибирующий буровой раствор для вскрытия пластов в условиях аномально низких пластовых давлений, содержащий крахмал, хлорид калия, анионактивное ПАВ и воду, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит кальцинированную соду, каустическую соду, бентонит, биополимер и полианионную целлюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
кальцинированная сода 0,1 каустическая сода 0,07 бентонит 2 биополимер 0,2 полианионная целлюлоза 0,5 крахмал 2 хлорид калия 5 анионактивное ПАВ 0,7 вода остальное
Light inhibitory drilling fluid for opening reservoirs at conditions of abnormally low reservoir pressure, containing starch, potassium chloride, anionic surfactant and water, characterized in that the composition additionally contains soda ash, caustic soda, bentonite, biopolymer and polyanionic cellulose in the following ratio of components, wt .%:
soda ash 0.1 caustic soda 0,07 bentonite 2 biopolymer 0.2 polyanionic cellulose 0.5 starch 2 potassium chloride 5 anionic surfactant 0.7 water rest
RU2011134549/03A 2011-08-17 2011-08-17 Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures RU2474602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134549/03A RU2474602C1 (en) 2011-08-17 2011-08-17 Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134549/03A RU2474602C1 (en) 2011-08-17 2011-08-17 Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2474602C1 true RU2474602C1 (en) 2013-02-10

Family

ID=49120420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011134549/03A RU2474602C1 (en) 2011-08-17 2011-08-17 Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2474602C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669314C1 (en) * 2017-12-21 2018-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Drilling mud containing high-substituted carboxymethyl starch

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1724671A1 (en) * 1989-05-11 1992-04-07 Производственное Геологическое Объединение По Разведке Нефти И Газа "Полтавнефтегазгеология" Compound for opening up productive seams
US6152227A (en) * 1997-10-24 2000-11-28 Baroid Technology, Inc. Drilling and cementing through shallow waterflows
RU2231534C2 (en) * 2002-05-16 2004-06-27 Закрытое акционерное общество"ИКФ-Сервис" Drilling fluid and a method for preparation thereof
RU2278890C1 (en) * 2005-03-09 2006-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
RU2309970C1 (en) * 2006-05-11 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" Low-density drilling mud (versions)
RU2330869C1 (en) * 2006-11-13 2008-08-10 Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") Light weight drill fluid for opening-out of payout bed

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1724671A1 (en) * 1989-05-11 1992-04-07 Производственное Геологическое Объединение По Разведке Нефти И Газа "Полтавнефтегазгеология" Compound for opening up productive seams
US6152227A (en) * 1997-10-24 2000-11-28 Baroid Technology, Inc. Drilling and cementing through shallow waterflows
RU2231534C2 (en) * 2002-05-16 2004-06-27 Закрытое акционерное общество"ИКФ-Сервис" Drilling fluid and a method for preparation thereof
RU2278890C1 (en) * 2005-03-09 2006-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions
RU2309970C1 (en) * 2006-05-11 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" Low-density drilling mud (versions)
RU2330869C1 (en) * 2006-11-13 2008-08-10 Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") Light weight drill fluid for opening-out of payout bed

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669314C1 (en) * 2017-12-21 2018-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Drilling mud containing high-substituted carboxymethyl starch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107801398B (en) Date palm powder as fluid loss control agent for drilling fluids
US11015106B2 (en) Reusable high performance water based drilling fluids
MX2014008282A (en) Cellulose nanowhiskers in well services.
RU2521259C1 (en) Drilling mud
US5821203A (en) Foamed drilling fluids, their process for preparation and the corresponding drilling method
NO20121161A1 (en) Method of treating underground formation
US11274243B2 (en) Friction reducers, fracturing fluid compositions and uses thereof
CN1882672A (en) Use of CMC in drilling fluids
CN107163925A (en) A kind of foam washing fluid and preparation method thereof
EA011222B1 (en) Dry blend fracturing fluid additives
RU2474602C1 (en) Light-weight drilling mud for drilling of formations under conditions of abnormally low formation pressures
RU2362793C2 (en) Drilling agent
RU2252238C1 (en) Foam forming composition for productive stratum perforation
RU2648379C1 (en) Polysalt biopolymer mud flush poly-s
Gowida et al. Foam Properties Evaluation under Harsh Conditions: Implications for Enhanced Eco-Friendly Underbalanced Drilling Practices
EA010638B1 (en) Water-based drilling fluids using latex additives
US9016375B2 (en) Breaking diutan with oxalic acid at 180° F to 220° F
RU2290426C1 (en) Solid phase-free drilling mud with improved lubricant properties
CN105018049A (en) Treating agent for reducing adhesivity of thickened oil in drilling fluid
RU2593154C1 (en) Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation
RU2322472C1 (en) Technological liquid for damping oil and gas hole and method for its preparing
RU2827721C1 (en) Hydraulic fracturing fluid based on synthetic gelling agent and surface water, method of its preparation and method of treating formation using said fluid
CN120944534B (en) Ultralow-density leakage-proof workover fluid and preparation method thereof
RU2601708C1 (en) Viscoelastic composition for killing oil and gas wells
RU2788935C1 (en) Method for temporarily blocking a productive formation under conditions of abnormally low formation pressures