RU2601635C1 - Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин - Google Patents
Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601635C1 RU2601635C1 RU2015142838/03A RU2015142838A RU2601635C1 RU 2601635 C1 RU2601635 C1 RU 2601635C1 RU 2015142838/03 A RU2015142838/03 A RU 2015142838/03A RU 2015142838 A RU2015142838 A RU 2015142838A RU 2601635 C1 RU2601635 C1 RU 2601635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- biopolymer
- carbonate
- wells
- surfactant
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims abstract description 27
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 23
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 15
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims abstract description 13
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 101000577938 Xenopus laevis Midkine-B Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 9
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 9
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims description 7
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 7
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 6
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 abstract 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- -1 carboxymethyloxyethyl cellulose Chemical compound 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical class NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920006184 cellulose methylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/08—Clay-free compositions containing natural organic compounds, e.g. polysaccharides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/032—Inorganic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/035—Organic additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к безглинистым биополимерным буровым растворам, применяемым для вскрытия продуктивных пластов горизонтальных скважин и скважин с большим углом отклонения, представленных карбонатными и терригенными (песчаниками) коллекторами, а также для восстановления скважин бурением вторых стволов в различных гидрогеологических условиях. Технический результат - сохранение фильтрационно-емкостных свойств продуктивных коллекторов, снижение затрат пластовой энергии на движение флюидов с использованием биоразлагаемых полимеров и легко удалимых кольматантов. Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин содержит, мас.%: биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV 0,15-0,22; модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б 1,8-2,5; кальцинированную и/или каустическую соду 0,1-0,2; карбонат кальция 3-10; хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, или хлорид натрия 3-23; поверхностно-активное вещество ОП-10 0,1-0,2; воду - остальное. 3 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к безглинистым биополимерным буровым растворам, применяемым для вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин, представленных карбонатными и терригенными (песчаниками) коллекторами, а также для восстановления скважин бурением вторых стволов в различных гидрогеологических условиях.
Известен буровой промывочный раствор (патент РФ №2289603 от 10.04.2009 г.), содержащий полимерный понизитель фильтрации - полианионную целлюлозу или карбоксиметилцеллюлозу, или карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу, или оксиэтилцеллюлозу, или гидролизованный полиакрилонитрил, биополимер ксантанового типа, этилендиамиды жирных кислот - продукт конденсации этилендиамина и фосфатидного концентрата, гуматы щелочных металлов - углещелочной реагент УЩР или гуматно-калиевый реагент ГКР, соли щелочных и/или щелочноземельных металлов - KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2, бишофит 3,0-40,0, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Указанный понизитель фильтрации | 0,1-1,0 |
| Биополимер ксантанового типа | 0,2-0,5 |
| Указанные этилендиамиды жирных | 0,05-3,0 |
| кислот | |
| УЩР или ГКР | 3,0-6,0 |
| Указанные соли | 3,0-40,0 |
| Вода | остальное |
Недостатками известного бурового раствора являются использование полимерных понизителей фильтрации, обладающих высокой устойчивостью к деструкции, и его неудовлетворительные структурно-реологические свойства, что приводит к повышенным гидродинамическим сопротивлениям при циркуляции раствора в скважине. Вследствие этого на продуктивный коллектор оказывается повышенная репрессия, приводящая к увеличению объема и глубины проникновения фильтрата раствора в пласт. Кроме того, использование хлорида кальция повышает жесткость воды, что приводит к снижению эффективности работы полимеров.
Наиболее близким составом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является безглинистый буровой раствор преимущественно для бурения горизонтальных скважин и скважин с большим углом отклонения, включающий биополимер, полианионную целлюлозу, модифицированный крахмал, гидроксид щелочного металла, поверхностно-активное вещество ПАВ МИГ, водорастворимую соль кремниевой кислоты и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Биополимер | 0,05-0,2 |
| Полианионная целлюлоза | 0,1-0,25 |
| Модифицированный крахмал | 1,15-2,0 |
| Гидроксид щелочного металла | 0,045-0,16 |
| Водорастворимая натриевая соль кремниевой кислоты | 0,23-1,2 |
| Поверхностно-активное вещество ПАВ МИГ | 0,3-1,0 |
| Вода | остальное, |
при этом массовое соотношение гидроксида щелочного металла и водорастворимой соли кремниевой кислоты составляет 1:2,5-15,0 соответственно. Дополнительно с целью регулирования плотности в данный раствор допускается вводить утяжелитель - неорганические соли, или карбонатный утяжелитель, или бентонит (патент РФ №2186819 от 10.08.2002 г.). Данный состав принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения - биополимер ксантанового типа, модифицированный крахмал, карбонат кальция, ингибитор набухания глинистых минералов, ПАВ и вода.
Недостатком известного состава, принятого за прототип, является наличие трудно растворимых компонентов: полианионной целлюлозы и бентонита. Полианионная целлюлоза является устойчивым к деструкции полимером, что усложняет вытеснение фильтрата бурового раствора из пласта в скважину. В случае использования бентонитового глинопорошка образуется плотная корка, кольматирующая пласт, что, с одной стороны, снижает фильтруемость раствора, а с другой стороны, снижает фильтрационные характеристики коллектора из-за сложности декольматации глинистых частиц, что приведет к повышению затрат пластовой энергии на движение флюидов.
Задачей изобретения является получение биополимерного промывочного раствора, сохраняющего фильтрационно-емкостные свойства продуктивных коллекторов и снижающего затраты пластовой энергии на движение флюидов, с использованием биоразлагаемых полимеров и легко удалимых кольматантов.
Поставленная задача была решена за счет того, что известный буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин, содержащий биополимер ксантанового типа, модифицированный крахмал, ингибитор набухания глинистых минералов, карбонат кальция, поверхностно-активное вещество и воду, содержит биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV, модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б, поверхностно-активное вещество ОП-10, в качестве ингибитора набухания глинистых минералов содержит хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, или хлорид натрия, и дополнительно содержит кальцинированную и/или каустическую соду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV | 0,15-0,22 |
| Модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б | 1,8-2,5 |
| Кальцинированная и/или каустическая сода | 0,1-0,2 |
| Карбонат кальция | 3-10 |
| Хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, или | 3-23 |
| хлорид натрия | |
| Поверхностно-активное вещество ОП-10 | 0,1-0,2 |
| Вода | остальное |
Отличительные признаки заявляемого раствора от раствора по прототипу - содержит биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV, модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б, поверхностно-активное вещество ОП-10; в качестве ингибитора набухания глинистых минералов содержит хлорид калия или углекислый калий или формиат натрия или хлорид натрия; введение кальцинированной и/или каустической соды; иное количественное соотношение используемых ингредиентов мас. %: биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV - 0,15-0,22; модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б - 1,8-2,5; кальцинированная и/или каустическая сода - 0,1-0,2; карбонат кальция - 3-10; хлорид калия или углекислый калий или формиат натрия или хлорид натрия - 3-23; поверхностно-активное вещество ОП-10 - 0,1-0,2; вода - остальное.
Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования в качестве регулятора структурно-реологических параметров ксантана марки xanthan gum FCC IV, в качестве регулятора рН кальцинированной и/или каустической соды, в качестве ингибитора набухания глинистых минералов соли (хлорид калия, углекислый калий, формиат натрия, хлорид натрия), в качестве понизителя фильтрации крахмала марки МК-Ф1 или МК-Б, в качестве поверхностно-активного вещества ОП-10, в качестве утяжеляющего компонента и кольматанта карбоната кальция и за счет подбора определенного количественного соотношения компонентов в растворе.
Ксантановый биополимер марки xanthan gum FCC IV использован в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации. Молекулы ксантана адсорбируют воду с образованием трехмерной сетки из двойных спиралей ксантана, по структуре близкой с гелем, но отличающейся меньшей вязкостью, что позволяет снизить фильтрацию в продуктивный пласт и обеспечить высокую выносящую способность раствора. Разветвленная пространственная структура цепи полимера ксантана обеспечивает снижение фильтрации жидкости в продуктивный пласт. Ксантан формирует токситропные, густые неньютоновские растворы. Его растворы проявляют следующие свойства: высокую вязкость при низкой концентрации и скорости сдвига; устойчивость к влиянию ферментов, солей, кислот, оснований; устойчивость к изменениям ионной силы, температуры; постоянную высокую вязкость в широком диапазоне рН от 2 до 12; высокий модуль упругости.
Ксантановый биополимер является природным биополимером, разлагается вследствие биодеструкции в пласте и не приводит к его засорению. Его высокая псевдопластичность (при увеличении сдвигового усилия резко понижается вязкость, после снятия усилия начальная вязкость восстанавливается почти мгновенно) способствует снижению пластической и условной вязкости бурового раствора.
Оптимальные условия для быстрого «распускания» и работы полимеров обеспечиваются при значении водородного показателя 8-9. С этой целью в промывочный раствор вводится кальцинированная и/или каустическая сода. Помимо создания щелочной среды она эффективно снижает жесткость воды, что улучшает гидратацию полимера.
Использование в качестве загустителя и водоудерживающего компонента крахмала марки МК-Ф1 или МК-Б позволит снизить водоотдачу раствора, не увеличивая при этом его пластическую вязкость. Модифицированный экструзионный крахмал эффективно снижает водоотдачу промывочного раствора и является биоразлагаемым, что обеспечивает естественное разложение полимерной структуры через определенный период времени. Биологическое разложение крахмала происходит за 2-7 суток в зависимости от рН среды, температуры и обработки раствора бактерицидами. Данная особенность облегчает вытеснение фильтрата бурового промывочного раствора из пласта-коллектора и способствует быстрому восстановлению продуктивности пласта. Модифицированный крахмал успешно работает как в пресной, так и в минерализованной воде. Важным свойством модифицированного крахмала является его высокая устойчивость к моно- и поливалентной солевой агрессии. Кроме того, модифицированный экструзионный крахмал является экологически безопасным, не дефицитным и широко распространенным реагентом.
Карбонат кальция используется в качестве наполнителя - утяжелителя для повышения плотности буровых растворов, а также в качестве кольматанта - для закупоривания пор внутри породы, возникающих на внутренних поверхностях буровых скважин. Благодаря способности растворяться при солянокислых обработках, использование карбоната кальция позволит, не ухудшая реологических свойств раствора, улучшить вызов притока из скважины.
Для обеспечения необходимой минерализации бурового раствора с малой водоотдачей применяются следующие реагенты, обеспечивающие должную минерализацию промывочного раствора:
- хлористый калий (KCl);
- хлорид натрия (NaCl);
- формиат натрия (HCOONa);
- углекислый калий (K2CO3).
Применение вышеуказанных солей позволяет создавать промывочные растворы плотностью от 1050 кг/м3 до 1550 кг/м3.
Разработанный буровой раствор обладает достаточно высокими смазочными и гидрофобизирующими свойствами, что предотвратит глубокое проникновение фильтрата промывочного раствора в пласт и исключит образование стойких водо-нефтяных эмульсий в призабойной зоне пласта, а также позволит улучшить условия работы долота на забое скважины, обеспечит свободное прохождение бурильного инструмента по стволу и будет являться профилактическими мерами для предотвращения прихватов бурильной колонны.
Для приготовления заявляемого бурового раствора в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:
- ингибитор набухания глин: хлорид калия по ГОСТ 4568-95 или карбонат калия по ГОСТ 10690-73 или формиат натрия по ТУ 2432-011-00203803-98 или хлорид натрия по ГОСТ 4233-77;
- понизитель фильтрации: модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б по ТУ 9187-002-00343094-2006;
- структурообразователь: биополимер ксантанового типа марки xanthan gum (FCC IV), WEGO CHEMICAL & MINERAL CORP.;
- кольматант: карбонат кальция по ТУ 95-2317-91;
- поверхностно-активное вещество: ОП-10 по ГОСТ 8433-81;
- регулятор рН среды: кальцинированная по ГОСТ 5100-85 и/или каустическая сода по ГОСТ Р 55064-2012;
- вода.
Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующим примером.
Пример.
Для получения заявляемого промывочного бурового раствора в 800 г воды (71,6%) вводят 1,12 г кальцинированной соды (0,1%), постепенно добавляют 22,35 г крахмала марки МК-Ф1 (2%), 2,23 г ксантана марки xanthan gum (FCC IV) (0,2%), 256,98 г формиата натрия (23%), 33,52 г карбоната кальция (3%), 1,12 г ОП-10 (0,1%), перемешивают.
По описанному способу были приготовлены растворы с другим содержанием ингредиентов. Компонентный состав заявляемых и известных буровых промывочных растворов приведен в таблице 1. Данные об ингредиентном составе заявляемого бурового раствора приведены в таблице 2.
В ходе лабораторных испытаний определяли по общеизвестным методикам следующие параметры заявляемого бурового промывочного раствора: плотность, показатель фильтрации, условную вязкость, толщину фильтрационной корки, пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига, статическое напряжение сдвига. Данные о показателях свойств заявляемых и известных буровых растворов приведены в таблице 3.
Как видно из таблицы 1, предлагаемый буровой промывочный раствор, по сравнению с аналогом и прототипом, не содержит трудно растворимых и устойчивых к деструкции компонентов, содержит легко разрушаемые компоненты и эффективные ингибиторы набухания глин.
Как видно из таблиц 1-3, предлагаемые буровые промывочные растворы содержат легко разрушаемые компоненты и обладают низкими значениями показателя фильтрации и технологически необходимыми структурно-реологическими свойствами, не уступающими прототипу, что позволяет максимально сохранять проницаемость фильтра продуктивных коллекторов и снизить затраты пластовой энергии на движение флюидов.
Разработанный полимерный буровой промывочный раствор является взрыво- и пожаробезопасным, не токсичным и экологически безопасным.
Claims (1)
- Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин, содержащий биополимер ксантанового типа, модифицированный крахмал, ингибитор набухания глинистых минералов, карбонат кальция, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что он содержит биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV, модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б, поверхностно-активное вещество ОП-10, в качестве ингибитора набухания глинистых минералов содержит хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, или хлорид натрия, и дополнительно содержит кальцинированную и/или каустическую соду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Биополимер ксантанового типа марки xanthan gum FCC IV 0,15-0,22 Модифицированный крахмал марки МК-Ф1 или МК-Б 1,8-2,5 Кальцинированная и/или каустическая сода 0,1-0,2 Карбонат кальция 3-10 Хлорид калия или углекислый калий, или формиат натрия, 3-23 или хлорид натрия Поверхностно-активное вещество ОП-10 0,1-0,2 Вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015142838/03A RU2601635C1 (ru) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015142838/03A RU2601635C1 (ru) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2601635C1 true RU2601635C1 (ru) | 2016-11-10 |
Family
ID=57278020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015142838/03A RU2601635C1 (ru) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2601635C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648379C1 (ru) * | 2017-05-22 | 2018-03-26 | Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | Полисолевой биополимерный буровой раствор ПОЛИ-С |
| RU2669314C1 (ru) * | 2017-12-21 | 2018-10-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала |
| RU2695201C1 (ru) * | 2018-11-29 | 2019-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Буровой раствор для первичного вскрытия продуктивного пласта |
| RU2730145C1 (ru) * | 2019-11-29 | 2020-08-19 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Буровой раствор для строительства подводных переходов трубопроводов методом наклонно-направленного бурения |
| RU2804720C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-10-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Биополимерный буровой раствор |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5955401A (en) * | 1996-05-17 | 1999-09-21 | Baroid Technology, Inc. | Clay-free biodegradable wellbore fluid and method for using same fluid |
| RU2186819C1 (ru) * | 2001-05-23 | 2002-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Безглинистый буровой раствор преимущественно для бурения горизонтальных скважин (варианты) |
| RU2278890C1 (ru) * | 2005-03-09 | 2006-06-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями |
| RU2289603C1 (ru) * | 2005-03-01 | 2006-12-20 | Дочерняя Компания "Укргазвыдобування" Национальной Акционерной Компании "Нафтогаз Украины" | Биополимерный буровой раствор |
| RU2327853C1 (ru) * | 2006-08-24 | 2008-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") | Газовыделяющий пенообразующий состав для первичного вскрытия продуктивных пластов и освоения скважин |
| RU2348670C1 (ru) * | 2007-08-02 | 2009-03-10 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") | Безглинистый буровой раствор |
| RU2486224C2 (ru) * | 2011-09-22 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственный Центр "ГеоТехРесурс" | Облегченный минерализованный буровой раствор |
-
2015
- 2015-10-07 RU RU2015142838/03A patent/RU2601635C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5955401A (en) * | 1996-05-17 | 1999-09-21 | Baroid Technology, Inc. | Clay-free biodegradable wellbore fluid and method for using same fluid |
| RU2186819C1 (ru) * | 2001-05-23 | 2002-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Безглинистый буровой раствор преимущественно для бурения горизонтальных скважин (варианты) |
| RU2289603C1 (ru) * | 2005-03-01 | 2006-12-20 | Дочерняя Компания "Укргазвыдобування" Национальной Акционерной Компании "Нафтогаз Украины" | Биополимерный буровой раствор |
| RU2278890C1 (ru) * | 2005-03-09 | 2006-06-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями |
| RU2327853C1 (ru) * | 2006-08-24 | 2008-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") | Газовыделяющий пенообразующий состав для первичного вскрытия продуктивных пластов и освоения скважин |
| RU2348670C1 (ru) * | 2007-08-02 | 2009-03-10 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") | Безглинистый буровой раствор |
| RU2486224C2 (ru) * | 2011-09-22 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственный Центр "ГеоТехРесурс" | Облегченный минерализованный буровой раствор |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ксантановая камедь. [Найдено 2016-02-16]. Найдено в Интернет:URL: http://www.bizator.ru/advert/commercial-food-industry/foodstuff/a890841.html , 03.09.2010. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648379C1 (ru) * | 2017-05-22 | 2018-03-26 | Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | Полисолевой биополимерный буровой раствор ПОЛИ-С |
| RU2669314C1 (ru) * | 2017-12-21 | 2018-10-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала |
| RU2695201C1 (ru) * | 2018-11-29 | 2019-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Буровой раствор для первичного вскрытия продуктивного пласта |
| RU2730145C1 (ru) * | 2019-11-29 | 2020-08-19 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Буровой раствор для строительства подводных переходов трубопроводов методом наклонно-направленного бурения |
| RU2804720C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-10-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Биополимерный буровой раствор |
| RU2846472C1 (ru) * | 2025-01-29 | 2025-09-05 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Гидрогелевая промывочная система для бурения и первичного вскрытия низкопроницаемых коллекторов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7854277B2 (en) | Wellbore fluid comprising a base fluid and a particulate bridging agent | |
| AU2011293056B2 (en) | Drilling fluid and method for drilling in coal-containing formations | |
| RU2601635C1 (ru) | Буровой раствор на полимерной основе для строительства скважин | |
| EA022202B1 (ru) | Способы и скважинные флюиды на водной основе для уменьшения поглощения скважинного флюида и поглощения фильтрата | |
| NO20121161A1 (no) | Metode for behandling av underjordisk formasjon | |
| RU2186819C1 (ru) | Безглинистый буровой раствор преимущественно для бурения горизонтальных скважин (варианты) | |
| WO2019175792A1 (en) | Drilling fluid system for controlling loss circulation | |
| MXPA06006584A (es) | Metodo para reducir la perdida de fluido en un fluido de mantenimiento de perforaciones. | |
| 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 | |
| RU2289603C1 (ru) | Биополимерный буровой раствор | |
| CA2910636A1 (en) | Degrading wellbore filtercake with acid-producing microorganisms | |
| RU2169832C1 (ru) | Способ сохранения коллекторских свойств призабойной зоны пласта добывающей скважины | |
| RU2561630C2 (ru) | Биополимерный буровой раствор сбк-uni-drill-pro (hard) | |
| RU2386656C1 (ru) | Буровой раствор для строительства скважин в осложненных условиях, преимущественно для бурения пологих и горизонтальных скважин | |
| US4941982A (en) | Calcium-free clear high density fluids | |
| RU2648379C1 (ru) | Полисолевой биополимерный буровой раствор ПОЛИ-С | |
| RU2252238C1 (ru) | Пенообразующий состав для перфорации продуктивных пластов | |
| WO1994009253A1 (en) | Composition for use in well drilling and maintenance | |
| RU2695201C1 (ru) | Буровой раствор для первичного вскрытия продуктивного пласта | |
| US20060137878A1 (en) | Drilling fluid additive and method | |
| RU2768340C1 (ru) | Высококатионно-ингибированный буровой раствор | |
| RU2208033C2 (ru) | Буровой раствор без твёрдой фазы | |
| EP0275304B1 (en) | Calcium-free clear high density fluids | |
| RU2593154C1 (ru) | Жидкость-песконоситель для реализации щелевой гидропескоструйной перфорации |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201008 |