RU2567065C1 - Cationic drilling mud - Google Patents
Cationic drilling mud Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567065C1 RU2567065C1 RU2014134378/03A RU2014134378A RU2567065C1 RU 2567065 C1 RU2567065 C1 RU 2567065C1 RU 2014134378/03 A RU2014134378/03 A RU 2014134378/03A RU 2014134378 A RU2014134378 A RU 2014134378A RU 2567065 C1 RU2567065 C1 RU 2567065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- clay powder
- caustic soda
- clay
- aluminum sulfate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород.The invention relates to water-based drilling fluids and can find application in the drilling of oil and gas wells, mainly in the drilling of unstable clay rocks.
Из уровня техники известен эмульсионный буровой раствор (патент RU 2213761 С2, С09K 7/06, 10.10.2003), содержащий углеводородную фазу, карбонат кальция, минеральную соль, стабилизатор и минерализованную воду. В качестве стабилизатора раствор содержит крахмал ФИТО-РК, а в качестве минеральной соли - двухлористый магний MgCl2 и хлористый калий KCl и дополнительно - поверхностно-активное вещество ПАВ комплексного действия ПКД-515 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: углеводородная фаза 10-20, ПАВ комплексного действия ПКД-515 5-7, крахмал ФИТО-РК 3-4, MgCl2 5-10, KCl 3-5, карбонат кальция 5-30, минерализованная вода остальное. Известный раствор имеет низкие значения удельного электрического сопротивления, что отрицательно влияет на качество геофизических исследований.The prior art emulsion drilling fluid (patent RU 2213761 C2, C09K 7/06, 10/10/2003) containing the hydrocarbon phase, calcium carbonate, mineral salt, stabilizer and mineralized water. The solution contains FITO-RK starch as a stabilizer, and magnesium dichloride MgCl 2 and potassium chloride KCl as a mineral salt, and additionally PKD-515 complex-acting surfactant in the following ratio of ingredients, wt.%: Hydrocarbon phase 10- 20, complex surfactant PKD-515 5-7, starch FITO-RK 3-4, MgCl 2 5-10, KCl 3-5, calcium carbonate 5-30, mineralized water the rest. Known solution has low values of electrical resistivity, which negatively affects the quality of geophysical surveys.
Наиболее близким к предлагаемому является буровой раствор, включающий мас.%: глинопорошок 5-8, ингибитор глин и понизитель фильтрации раствора ВПК-402 7-15 и воду (патент RU 2492208 С2, С09K 8/24, 10.09.2013). К недостаткам известного состава относятся неудовлетворительные структурно-реологические показатели известного раствора.Closest to the proposed is a drilling fluid, including wt.%: Clay powder 5-8, a clay inhibitor and a filter reducing agent VPK-402 7-15 and water (patent RU 2492208 C2, C09K 8/24, 09/10/2013). The disadvantages of the known composition include unsatisfactory structural and rheological parameters of the known solution.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является устранение указанного недостатка, а именно улучшение структурно-реологических показателей.The technical result, the achievement of which this invention is directed, is to eliminate this drawback, namely the improvement of structural and rheological indicators.
Технический результат предлагаемого состава достигается за счет того, что буровой раствор включает воду, глинопорошок и полимер хлорида диаллилдиметиламмония (Полидадмах), в качестве вспомогательного реагента в составе используют структурообразователь на основе сульфата алюминия и каустической соды при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result of the proposed composition is achieved due to the fact that the drilling fluid includes water, clay powder and a polymer of diallyldimethylammonium chloride (Polydadmach), as an auxiliary reagent, a structure-forming agent based on aluminum sulfate and caustic soda is used in the composition in the following ratio of components, wt.%:
При необходимости буровой раствор может утяжеляться баритовым концентратом.If necessary, drilling fluid may be weighted with barite concentrate.
Для приготовления предлагаемого раствора возможно использование глинопорошка различных марок. Оптимальная концентрация глинопорошка зависит от его марки. В предлагаемом буровом растворе может использоваться бентонитовый глинопорошок любой из марок ПБМА, ПБМБ, ПБМВ, ПБМГ, который выпускается в соответствии с ТУ 2164-004-0013836-2006 «Глинопорошок», за исключением модифицированного анионными полимерами. С ухудшением марки глинопорошка концентрация его увеличивается, а с повышением качества концентрация уменьшается. Марка, т.е. сорт глинопорошка, в предлагаемом составе не оказывает существенного влияния на технологические показатели раствора, а характеризует его расход.For the preparation of the proposed solution, it is possible to use clay powder of various grades. The optimum concentration of clay powder depends on its brand. In the proposed drilling fluid can be used bentonite clay powder of any of the grades PBMA, PBMB, PBMV, PBMG, which is produced in accordance with TU 2164-004-0013836-2006 "Clay powder", except modified with anionic polymers. With a deterioration in the grade of clay powder, its concentration increases, and with an increase in quality, the concentration decreases. Brand, i.e. the grade of clay powder, in the proposed composition does not significantly affect the technological parameters of the solution, but characterizes its consumption.
Полимер хлорида диаллилдиметиламмония - Полидадмах синтезируют из диметиламина и аллилхлорида. Продукт представляет собой органическое вещество с высокой плотностью катионного заряда, который нейтрализует положительно заряженные коллоидные частицы. Реагент может изготавливаться в виде растворов (FLOQUATTM FL или ВПК-402 35%-й концентрации) или порошков (FLOQUATTM TS от 1,05 до 2, 10% на сухое вещество).Diallyldimethylammonium chloride polymer - Polydadmax is synthesized from dimethylamine and allyl chloride. The product is an organic substance with a high cationic charge density that neutralizes positively charged colloidal particles. The reagent can be made in the form of solutions (FLOQUATTM FL or VPK-402 35% concentration) or powders (FLOQUATTM TS from 1.05 to 2, 10% on a dry matter basis).
Порошкообразные Полидадмахи имеют насыпную плотность от 0,4 до 0,6. Приблизительная вязкость вещества составляет 15, 50 или 250 сП, в зависимости от серии продуктов. Максимальная рабочая концентрация вещества - 50 г/л. Диапазон температур хранения порошкообразных Полидадмахов FLOQUATTM TS составляет 0-35°С. Время полного растворения в воде при 25°С - 30 дней.Powdered Polydadmahs have a bulk density of 0.4 to 0.6. The approximate viscosity of the substance is 15, 50 or 250 cP, depending on the series of products. The maximum working concentration of the substance is 50 g / l. The storage temperature range of the powdered Polydahmas FLOQUATTM TS is 0-35 ° C. The time of complete dissolution in water at 25 ° C is 30 days.
В изобретении может быть использован глинопорошок любой марки. Оптимальная концентрация глинопорошка определяется конкретной его маркой. Так, например, для бентонитового глинопорошка ПМБА достаточна концентрация 2-3%, которая принята как базовая, а для глинопорошка марки ПБМВ концентрация составляет от 3,74% до 5,46%. С ухудшением марки глинопорошка концентрация его в растворе увеличивается, а с повышением качества концентрация уменьшается. Марка, т.е. сорт глинопорошка, в предлагаемом составе, не оказывает существенного влияния на технологические показатели раствора, а характеризует его расход.Clay powder of any brand can be used in the invention. The optimum concentration of clay powder is determined by its specific brand. So, for example, a concentration of 2-3% is sufficient for bentonite PMBA clay powder, which is accepted as the base, and for PBMV grade clay powder, the concentration is from 3.74% to 5.46%. With the deterioration of the brand of clay powder, its concentration in the solution increases, and with an increase in quality, the concentration decreases. Brand, i.e. the grade of clay powder, in the proposed composition, does not significantly affect the technological parameters of the solution, but characterizes its consumption.
Попытки увеличения структурно-реологических показателей раствора добавками глинопорошка в сухом виде и в виде гидратированной пасты неэффективны и практически приводят к росту пластической вязкости, что чревато перерасходом (табл. 1, п. 2, 3).Attempts to increase the structural and rheological parameters of the solution by adding clay powder in dry form and in the form of hydrated paste are ineffective and practically lead to an increase in plastic viscosity, which is fraught with cost overruns (Table 1, p. 2, 3).
В предлагаемом растворе в качестве структурообразователя целесообразно использовать гидроокись алюминия, которая образуется при взаимодействии сульфата алюминия с каустической содой. Гидроокись алюминия структурирует данную систему, повышает динамическое напряжение сдвига и статическое напряжение сдвига (СНС), а также снижает пластическую вязкость. Такое структурирование выдерживает воздействие температуры.In the proposed solution, it is advisable to use aluminum hydroxide as a builder, which is formed by the interaction of aluminum sulfate with caustic soda. Aluminum hydroxide structures this system, increases dynamic shear stress and static shear stress (SSS), and also reduces plastic viscosity. This crosslinking is temperature resistant.
Изобретение поясняется таблицами 1 и 2.The invention is illustrated in tables 1 and 2.
В таблице 1 приведены результаты исследований по влиянию структурообразователей: сульфата алюминия и каустической соды, на технологические показатели бурового раствора, образующегося при взаимодействии указанных структурообразователей с раствором глинопорошка и полимер хлорида диаллилдиметиламмония (ВПК-402). Термостатирование производилось в течение 36-40 час при 1200С. В таблицах 1 и 2 приняты следующие сокращения и обозначения:Table 1 shows the results of studies on the influence of structure-forming agents: aluminum sulfate and caustic soda, on the technological parameters of the drilling fluid formed by the interaction of these structure-forming agents with a clay powder and polymer of diallyldimethylammonium chloride (VPK-402). Thermostating was carried out for 36-40 hours at 1200C. In tables 1 and 2, the following abbreviations and symbols are used:
ПФ - показатель фильтрации;PF - an indicator of a filtration;
УВ - условная вязкость;HC - conditional viscosity;
ηпл - пластическая вязкость;η PL - plastic viscosity;
τ0 - динамическое напряжения сдвига;τ 0 - dynamic shear stress;
CHC1 - статистическое напряжение сдвига за 1 минуту;CHC 1 - statistical shear stress per 1 minute;
СНС10 - статистическое напряжение сдвига за 10 минут;SNA 10 - statistical shear stress in 10 minutes;
СА - сульфат алюминия (Al2(SO4)3*18H2O)CA - aluminum sulfate (Al 2 (SO4) 3 * 18H 2 O)
ГБ - глинопорошок ПБМА;GB - PBMA clay powder;
3% ГР - 3%-ный глинистый раствор;3% GR - 3% clay solution;
* - имеет место выпадение глинистой фазы;* - there is a loss of clay phase;
УВ - условная вязкость;HC - conditional viscosity;
** - в раствор введено 1% сульфат алюминия и 0,36% NaOH.** - 1% aluminum sulfate and 0.36% NaOH were added to the solution.
Результаты проведенных экспериментов отражены в таблице 1, из которой следует, что при содержании сульфата алюминия и каустической соды менее 0,5% и 0,18% соответственно структурно-реологические показатели до и после термостатирования не улучшаются (табл. 1, п. 4), а показатель фильтрации ПФ уменьшается.The results of the experiments are shown in table 1, from which it follows that when the content of aluminum sulfate and caustic soda is less than 0.5% and 0.18%, respectively, the structural and rheological parameters before and after thermostating do not improve (table. 1, p. 4) , and the PF filtering rate decreases.
В процессе бурения в глинистых отложениях происходит обогащение раствора глинистой фазой и рост реологических показателей пластической вязкости ηпл и динамического напряжения сдвига τ0.During drilling in clay deposits, the mud enriches the clay phase and rheological parameters of the plastic viscosity η PL and dynamic shear stress τ 0 increase.
Увеличение содержания сульфата алюминия и каустической соды более 6% и 2,16% соответственно также неэффективно (табл. 1, п. 10), так как приводит к перерасходу данных реагентов без существенного улучшения структурно-реологических показателей раствора.An increase in the content of aluminum sulfate and caustic soda by more than 6% and 2.16%, respectively, is also ineffective (Table 1, p. 10), since it leads to an overuse of these reagents without a significant improvement in the structural and rheological parameters of the solution.
В результате экспериментов было установлено также, что в некоторых случаях после термостатирования (табл. 1, п. 2, 3, 7, 10) имеет место выпадение глинистой фазы.As a result of the experiments, it was also established that in some cases, after thermostating (Table 1, items 2, 3, 7, 10), a clay phase precipitates.
Промысловые испытания данного структурообразователя с предлагаемым катионным раствором осуществлялись при бурении скважины №939 Астраханского ГКМ. Из-за высоких ингибирующих и самоочищающихся свойств катионного раствора в процессе углубления наработки раствора не наблюдалось. Для сравнения в среднем объем утилизируемого бурового раствора по «Регламенту по применению буровых растворов при строительстве эксплуатационных скважин на Астраханском ГКМ. ОАО «Газпром»: ООО «Газпром добыча Астрахань»» составляет:Field tests of this builder with the proposed cationic solution were carried out while drilling well No. 939 of the Astrakhan gas condensate field. Due to the high inhibitory and self-cleaning properties of the cationic solution, no solution was observed in the process of deepening the production of the solution. For comparison, the average volume of utilized drilling fluid according to the "Regulation on the use of drilling fluids in the construction of production wells at the Astrakhan gas condensate field. Gazprom OJSC: Gazprom dobycha Astrakhan LLC:
На практике нарабатываемые и утилизируемые объемы буровых растворов превышают регламентированные. На скважине №939 Астраханского ГКМ объем утилизированного раствора составил 300 м3.In practice, the accumulated and utilized volumes of drilling fluids exceed the regulated ones. At well No. 939 of the Astrakhan gas condensate field, the volume of the utilized solution was 300 m 3 .
Усредненные технологические показатели бурового раствора с ВПК-402 до и после ввода сульфата алюминия и каустической соды (рабочий раствор скв. №939 Астраханского ГКМ) приведены в таблице 2.The average technological parameters of the drilling fluid with VPK-402 before and after the introduction of aluminum sulfate and caustic soda (working solution of well No. 939 of the Astrakhan gas condensate field) are shown in Table 2.
При необходимости увеличение плотности бурового раствора производится добавками барита в количестве от 5 до 150 масс.ч. на 100 масс.ч. раствора.If necessary, an increase in the density of the drilling fluid is made by the addition of barite in an amount of from 5 to 150 parts by weight. per 100 parts by weight solution.
Предлагаемый буровой раствор готовят следующим образом. Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в глинистую суспензию добавляют ВПК-402 и далее при интенсивном перемешивании последовательно вводят сульфат алюминия и каустическую соду, и при необходимости добавляют баритовый утяжелитель.The proposed drilling fluid is prepared as follows. First, water and clay powder are mixed until it dissolves, then VPK-402 is added to the clay suspension, and then, with vigorous stirring, aluminum sulfate and caustic soda are added sequentially, and if necessary, barite weighting agent is added.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014134378/03A RU2567065C1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Cationic drilling mud |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014134378/03A RU2567065C1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Cationic drilling mud |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2567065C1 true RU2567065C1 (en) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014134378/03A RU2567065C1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Cationic drilling mud |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2567065C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2669643C2 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Drilling solution inhibiting properties determining method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1640139A1 (en) * | 1988-10-24 | 1991-04-07 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Method of preparing drilling mud |
| SU1758065A1 (en) * | 1990-04-17 | 1992-08-30 | Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Water-base drilling mud |
| RU2011657C1 (en) * | 1992-04-09 | 1994-04-30 | Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН | Method of complexing ionite preparing |
| RU2213761C2 (en) * | 2001-09-03 | 2003-10-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Башкирский научно-исследовательский институт нефти" открытого акционерного общества "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Emulsion drilling fluid |
| US20080248975A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Eliokem S.A.S. | Drilling fluid |
| RU2492208C2 (en) * | 2011-10-24 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Cation-inhibiting drilling mud |
-
2014
- 2014-08-22 RU RU2014134378/03A patent/RU2567065C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1640139A1 (en) * | 1988-10-24 | 1991-04-07 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Method of preparing drilling mud |
| SU1758065A1 (en) * | 1990-04-17 | 1992-08-30 | Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Water-base drilling mud |
| RU2011657C1 (en) * | 1992-04-09 | 1994-04-30 | Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН | Method of complexing ionite preparing |
| RU2213761C2 (en) * | 2001-09-03 | 2003-10-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Башкирский научно-исследовательский институт нефти" открытого акционерного общества "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Emulsion drilling fluid |
| US20080248975A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Eliokem S.A.S. | Drilling fluid |
| RU2492208C2 (en) * | 2011-10-24 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Cation-inhibiting drilling mud |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2669643C2 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Drilling solution inhibiting properties determining method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11015106B2 (en) | Reusable high performance water based drilling fluids | |
| DE60038168T2 (en) | QUATERNARY NITROGEN-CONTAINING AMPHOTERIC WATER-SOLUBLE POLYMERS AND APPLICATIONS FOR DRILLING LIQUIDS | |
| RU2534546C1 (en) | Cation-inhibiting drilling mud | |
| RU2567579C1 (en) | Drilling mud | |
| RU2533478C1 (en) | Cation-inhibiting drilling mud | |
| ITUB20150203A1 (en) | INHIBITORS OF SHISTS | |
| RU2567065C1 (en) | Cationic drilling mud | |
| US10040988B2 (en) | High-efficiency milk-like friction reducer with instant dissolution for shale gas slick water fracturing | |
| RU2445336C1 (en) | Drilling fluid on synthetic basis | |
| RU2561630C2 (en) | Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard) | |
| RU2582197C1 (en) | Drilling mud | |
| RU2633468C1 (en) | Inhibiting drilling mud (versions) | |
| RU2567580C1 (en) | Cation-inhibiting drilling mud | |
| RU2601635C1 (en) | Polymer-based drilling mud for well construction | |
| RU2516400C1 (en) | Alum-gypsum-potassium drill mud and method of its production | |
| US2960465A (en) | Low water loss aqueous drilling fluid | |
| RU2492207C1 (en) | Drilling mud | |
| RU2651652C1 (en) | Cation drilling mud for unstable clay rocks drilling | |
| RU2614839C1 (en) | Cationic drilling fluid with enhanced both inhibits and studs properties | |
| RU2681009C1 (en) | Hydrogelmagnium drilling solution | |
| RU2710654C1 (en) | Highly inhibited invert drilling agent | |
| RU2541666C1 (en) | Mud fluid for stabilisation of mud shale | |
| CN108239521A (en) | A kind of drilling fluid micro emulsion gel and preparation method thereof | |
| RU2567066C1 (en) | Cationic drilling mud | |
| RU2614838C1 (en) | Cationic drilling mud |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170814 |