[go: up one dir, main page]

RU2669314C1 - Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала - Google Patents

Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала Download PDF

Info

Publication number
RU2669314C1
RU2669314C1 RU2017145123A RU2017145123A RU2669314C1 RU 2669314 C1 RU2669314 C1 RU 2669314C1 RU 2017145123 A RU2017145123 A RU 2017145123A RU 2017145123 A RU2017145123 A RU 2017145123A RU 2669314 C1 RU2669314 C1 RU 2669314C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling fluid
water
drilling
drilling mud
carboxymethyl starch
Prior art date
Application number
RU2017145123A
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Александрович Яновский
Руслан Александрович Чуркин
Константин Мадестович Минаев
Алексей Сергеевич Захаров
Регина Салаватовна Фахрисламова
Михаил Олегович Андропов
Рашид Равильевич Сагитов
Дарья Олеговна Минаева
Максим Александрович Сухарев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ)
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ)
Priority to RU2017145123A priority Critical patent/RU2669314C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2669314C1 publication Critical patent/RU2669314C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14Clay-containing compositions
    • C09K8/18Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/20Natural organic compounds or derivatives thereof, e.g. polysaccharides or lignin derivatives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при строительстве нефтяных и газовых скважин в условиях действия высоких забойных температур, а также повышенной минерализации буровых растворов. Технический результат - способность бурового раствора сохранять свойства в условиях повышенной минерализации и температуры. Буровой раствор содержит, мас.%: соду каустическую 0,03 - 0,05; соду кальцинированную 0,03 - 0,05; глинопорошок бентонитовый 4,3 - 7,2; NaCl 29,5 - 32,2; CaCl2 8 – 10; карбоксиметилированный крахмал с высокой степенью замещения СЗ=60-70 0,8 - 2,2; воду остальное. 2 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при строительстве нефтяных и газовых скважин, в условиях действия высоких забойных температур, а также повышенной минерализации буровых растворов. Современные буровые растворы, в состав которых входят понизители водоотдачи, такие как модифицированный крахмал, карбоксиметилированный крахмал (КМК), полианионная целлюлоза низкой вязкости (НВ ПАЦ) и др. имеют ряд технологических недостатков. К ним относятся: низкая устойчивость к высоким забойным температурам, высокая биодеградация, а также высокая чувствительность к повышенной минерализации. В процессе бурения данные недостатки могут привести к различным авариям и осложнениям, которые повлекут за собой невозможность продолжения строительства скважины.
Известен буровой раствор (патент RU 2327726, МПК C09K 8/24, опубл. 27.06.2008), содержащий, мас.%: глину бентонитовую - 2,0÷3,0; карбоксиметилцеллюлозу - 0,1÷0,15; крахмал - 1,0÷2,0; реагент для регулирования удельного электрического сопротивления - пентамеры пропилена - 1,0÷5,0; карбонатный утяжелитель - 5,0÷8,0; смазочную добавку Lubriol W - 0,1÷0,5; воду – остальное (таблица 1).
Недостатком этого бурового раствора является относительно высокий показатель фильтрации после воздействия высоких температур, что может приводить к различным осложнениям при бурении скважин и, как следствие - к авариям, связанными с креплением стенок скважины - осыпи, обвалы, дифференциальные прихваты.
В зарубежной практике для бурения нефтяных и газовых скважин используется буровой раствор с заданными параметрами: PV-10, YP-1, СНС-0/2, Ф-11, а также приведены значения этих показателей после испытания на термостабильность PV-8, YP-0, СНС-0/0, Ф-18,6 (патент US 4123366, МПК C09K8/20, C09K7/02, опубл. 31.10.1978).
Недостатком данного раствора является его низкая степень устойчивости к действию высоких забойных температур (свыше 120 °C). Еще одним недостатком такого раствора является его нестабильность в присутствии больших концентраций поливалентных катионов, что негативно сказывается на технических параметрах бурового раствора.
Буровой раствор (патент RU 2309970, МПК C09K 8/24, опубл. 10.11.2007) относится для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности для предупреждения поглощения и вскрытия продуктивных пластов. Буровой раствор содержит, мас.%: бентонит 1-2, стабилизатор - карбоксиметилцеллюлозу КМЦ 0,6-0,8, гидролизованный полиакрилонитрил "унифлок" 0,1-0,2, ксантановый биополимер 0,08-0,10, гидрофобизатор 0,05-0,10, алюмосиликатные микросферы 5-20, вода - остальное. По другому варианту вместо КМЦ в качестве стабилизатора раствор содержит 1,0-1,4 мас.% карбоксиметилированного крахмала. Недостатком такого раствора является его высокая вязкость при низких концентрациях стабилизирующего агента.
Наиболее близким к заявленному изобретению является буровой раствор (патент RU 2502773, МПК C09K 8/20, опубл. 27.12.2013). Буровой раствор содержит в себе композицию реагентов, направленных на снижение показателя фильтрации Глинистый буровой раствор содержит, мас.%: глинопорошок 5,5, карбоксиметилированный крахмал 0,5, феррохромлигносульфонат 0,2-0,3, арабиногалактан 0,2-0,3, воду 93,4-93,6.
Недостатком данного раствора является то, что для регулирования реологических параметров промывочной жидкости, раствор необходимо дополнительно обрабатывать разжижителями для снижения статического напряжения сдвига (СНС). Использованный карбоксиметилированный реагент обладает степенью замещения порядка 30-35, что негативно сказывается на фильтрационных параметрах промывочной жидкости в условиях повышенной минерализации и высоких забойных температур.
Промышленно производимые аналоги, такие как карбоксиметилцеллюлоза, полианионная целлюлоза, различные типы модифицированных крахмалов выпускают для решения многих технических проблем связанных с процессом бурения и использования буровых промывочных жидкостей: снижение показателя водоотдачи, предупреждения осложнений, связанные с креплением стенок скважины, стабильность растворов в условиях высоких забойных температур и концентрации поливалентных катионов.
Настоящее изобретение направлено на разработку состава бурового раствора, который характеризуется высокими термо-, соле- и био- устойчивостью. Буровой раствор, содержащий карбоксиметилированный крахмальный реагент, позволяет регулировать реологические свойства раствора на заданном уровне без дополнительной химической обработки понизителями вязкости. Для этого в состав промывочной жидкости вводят карбоксиметилированный крахмал с высокой степенью замещения СЗ (60-70).
Предлагаемый продукт имеет высокую степень замещения, и его применение в составе бурового раствора позволяет выдерживать высокую степень минерализации, а также повышенные забойные температуры (до 150 °C), с сохранением заданных технических параметров бурового раствора. Достоинством КМК является сравнительно невысокая стоимость производства по сравнению с указанными выше основными конкурентами.
Пример 1. Состав раствора: 93,9% вода + 0,05% сода каустическая + 0,05% сода кальцинированная + 5% глинопорошок + 1% КМК.
Готовят раствор щелочи, в цилиндрическом стакане, добавляют необходимое количество дистиллированной воды, каустической соды и кальцинированной соды, перемешивают со скоростью 1000 об/мин на верхнеприводной мешалке в течение 1 мин. Далее добавляют в перемешиваемый щелочной раствор бентонитовую глину и перемешивают в течение 30 ± 0,1 мин на скорости 1000 об/мин. Перемешивают в течение 10 ± 0,1 мин со скоростью 1000 об/мин. Далее добавляют необходимое количество карбоксиметилированного крахмала и перемешивают в течение 10 ± 0,1 мин со скоростью 1000 об/мин. По окончании перемешивания выдерживают буровой раствор в течение 16 часов и только после этого приступают к измерениям.
Пример 2. Готовят раствор щелочи, в цилиндрическом стакане, наливают необходимое количество дистиллированной воды, добавляют каустической соды и кальцинированной соды, перемешивают со скоростью 1000 об/мин на верхнеприводной мешалке в течение 1 мин. Далее добавляют в перемешиваемый щелочной раствор бентонитовую глину и перемешивают в течение 30 ± 0,1 мин на верхнеприводной мешалке на скорости 1000 об/мин. Не выключая мешалку в стакан, с суспензией добавляют CaCl2 и NaCl. Перемешивают в течение 10 ± 0,1 мин со скоростью 1000 об/мин. Далее добавляют необходимое количество карбоксиметилированного крахмала и перемешивают в течение 10 ± 0,1 мин со скоростью 1000 об/мин. По окончании перемешивания необходимо выдержать буровой раствор в течение 16 часов и только после этого приступать к измерениям.
Растворы 1-2 готовят по п.1. Растворы 3-5 готовят по п.2. Результаты исследований приведены в таблице 2.

Claims (2)

  1. Буровой раствор, обладающий высокими термо-, соле- и биоустойчивостью, а также пониженным показателем водоотдачи при невысоких реологических параметрах, отличающийся тем, что в составе бурового раствора в качестве понизителя фильтрации используется карбоксиметилированный крахмал (КМК) с высокой степенью замещения СЗ=60-70, способный сохранять свойства буровой жидкости в условиях повышенной минерализации и температуры, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. сода каустическая 0,03 - 0,05 сода кальцинированная 0,03 - 0,05 глинопорошок бентонитовый 4,3 - 7,2 NaCl 29,5 - 32,2 CaCl2 8 - 10 высокозамещённый КМК 0,8 - 2,2 вода остальное
RU2017145123A 2017-12-21 2017-12-21 Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала RU2669314C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145123A RU2669314C1 (ru) 2017-12-21 2017-12-21 Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145123A RU2669314C1 (ru) 2017-12-21 2017-12-21 Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669314C1 true RU2669314C1 (ru) 2018-10-10

Family

ID=63798209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145123A RU2669314C1 (ru) 2017-12-21 2017-12-21 Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669314C1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU628160A1 (ru) * 1977-05-05 1978-10-15 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина Буровой раствор
RU2291182C1 (ru) * 2005-06-28 2007-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Утяжеленный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов
EA007929B1 (ru) * 2002-01-31 2007-02-27 М-Ай Л. Л. С. Высокоэффективный буровой раствор на водной основе и способ его использования
RU2436825C1 (ru) * 2010-05-04 2011-12-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Буровой раствор для бурения вертикальных скважин (варианты)
RU2440399C1 (ru) * 2010-05-04 2012-01-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Буровой раствор для бурения наклонно-направленных скважин (варианты)
RU2474602C1 (ru) * 2011-08-17 2013-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Легкий ингибирующий буровой раствор для вскрытия пластов в условиях аномально низких пластовых давлений
RU2502773C1 (ru) * 2012-07-03 2013-12-27 Открытое акционерное общество "Группа "Илим" Глинистый буровой раствор
RU2601635C1 (ru) * 2015-10-07 2016-11-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU628160A1 (ru) * 1977-05-05 1978-10-15 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина Буровой раствор
EA007929B1 (ru) * 2002-01-31 2007-02-27 М-Ай Л. Л. С. Высокоэффективный буровой раствор на водной основе и способ его использования
RU2291182C1 (ru) * 2005-06-28 2007-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Утяжеленный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов
RU2436825C1 (ru) * 2010-05-04 2011-12-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Буровой раствор для бурения вертикальных скважин (варианты)
RU2440399C1 (ru) * 2010-05-04 2012-01-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Буровой раствор для бурения наклонно-направленных скважин (варианты)
RU2474602C1 (ru) * 2011-08-17 2013-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Легкий ингибирующий буровой раствор для вскрытия пластов в условиях аномально низких пластовых давлений
RU2502773C1 (ru) * 2012-07-03 2013-12-27 Открытое акционерное общество "Группа "Илим" Глинистый буровой раствор
RU2601635C1 (ru) * 2015-10-07 2016-11-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69418682T2 (de) Polysaccharide enthaltende Flüssigkeiten mit verbesserter Hitzebeständigkeit
CA2817852C (en) Wellbore servicing compositions comprising a fluid loss agent and methods of making and using same
RU2481374C1 (ru) Безглинистый утяжеленный буровой раствор
RU2486224C2 (ru) Облегченный минерализованный буровой раствор
RU2266312C1 (ru) Полимерный буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов
RU2215016C1 (ru) Технологическая жидкость для бурения, заканчивания и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин в условиях аномально высоких пластовых давлений и повышенных температур
RU2655267C1 (ru) Катионный буровой раствор
RU2154084C1 (ru) Реагент для обработки буровых растворов
RU2655276C1 (ru) Утяжеленный минерализованный безглинистый буровой раствор
RU2669314C1 (ru) Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала
EP0289529A4 (en) AGENT FOR INCREASING THE VISCOSITY OF SALT SOLES USING HYDROPHILIC POLYMER OIL SYSTEMS.
EP0137872B1 (en) Well drilling and completion fluid composition
RU2386656C1 (ru) Буровой раствор для строительства скважин в осложненных условиях, преимущественно для бурения пологих и горизонтальных скважин
RU2309970C1 (ru) Буровой раствор низкой плотности (варианты)
RU2535723C1 (ru) Инвертный эмульсионный раствор на основе минерального масла для вскрытия продуктивных пластов
US2510153A (en) Drilling fluids stable in the presence of brines rich in polyvalent cations
RU2541666C1 (ru) Буровой раствор для стабилизации глинистых пород
RU2461600C1 (ru) Утяжеленный буровой раствор
RU2681009C1 (ru) Гидрогельмагниевый буровой раствор
RU2687815C1 (ru) Буровой раствор гель-дрилл
WO2020102149A1 (en) Methods for wellbore strengthening
RU2277570C1 (ru) Солестойкий буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов
RU2804720C1 (ru) Биополимерный буровой раствор
RU2236430C1 (ru) Комплексный реагент-стабилизатор полимерных и малоглинистых буровых растворов и способ его приготовления
RU2027732C1 (ru) Буровой раствор

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190701

Effective date: 20190701