×
18.05.2019
219.017.535e

Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЙ РАСТВОР ГЕЛЬ-ДРИЛЛ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - комплексное повышение ингибирующих и гидроизолирующих свойств и устойчивость к воздействию углекислой агрессии на буровой раствор. Буровой раствор содержит, мас.%: кальцинированную соду 0,3-0,5; гидроксид натрия 0,2-0,4; глинопорошок ПБМА 4-7; понизитель вязкости ФХЛС-М 1,0-1,5; пеногаситель БД 0,1; целлюлозу высокой вязкости АНИПОЛ-ВВ 0,2-0,4; целлюлозу низкой вязкости АНИПОЛ-НВ 0,3-0,5; карбонат кальция 33-36; цемент ПЦТ-1-50 4-5; гидроксид калия 0,2-1,0; смазывающую добавку БЛ-САЛТ 2,0-5,0; воду остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 3 табл.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности, к саморегулирующимся ингибирующим кальциевым буровым растворам, применяемым при бурении скважин в осложненных условиях. Раствор подходит для бурения в условиях осыпания глиносодержащих пород и хрупкого угля, поглощения бурового раствора, нефтегазоводопроявлений, агрессии кислых газов.

Известны саморегулирующиеся ингибирующие кальциевые буровые растворы, содержащие в качестве источника кальция растворимые соли кальция, гипс, известь (гидроокись кальция).

Известен алюмогипсокалиевый буровой раствор, содержащий в качестве носителей ионов кальция гипс 1,5-1,8 мас.% и известь 0,2-0,5 мас.%, в качестве стабилизатора глинистых отложений применяются алюмокалиевые квасцы (KAl(SO4)2) 0,1-0,3 мас.%, структурообразователь глинопорошок Медиум Б 1,0-4,0% масс, калия гидроксид 0,03%масс, регуляторы фильтрации Оснопак 0,1-0,4 мас.%, Амилор Р-122 1,2-3,0 мас.% (Патент РФ №2516400, МПК С09К 8/20, опубл. 20.05.2014 г).

Недостатком является то, что применение алюмокалиевых квасцов предполагает наличие в буровом растворе свободных сульфат ионов.

Известен буровой раствор, являющийся безглинистой соленасыщенной системой и включающий в свой состав хлористый кальций, хлористый магний и известь гидратную (Патент РФ №2521259, МПК С09К 8/36, опубл. 27.06.2014 г).

Недостатком является то, что являясь высокоминерализованной системой, раствор имеет низкое удельное электрическое сопротивление (УЭС), что не позволяет производить более качественные геофизические исследования.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известковый буровой раствор на основе коллоидной массы, содержащий щелочной электролит, гидроокись кальция, воду, разжижители КСДБ (концентрат сульфит-дрожжевой бражки), КССБ (концентрат сульфит спиртовой барды), известь, в качестве стабилизатора глин - алюминат натрия (Патент РФ №1211274, МПК С09К 7/02, опубл. 25.07.1995 г).

Недостатком изобретения является то, что содержание примесей в виде водорастворимых карбонатов в промышленном алюминате натрия требует повышенного расхода извести. Также увеличивается время приготовления бурового раствора по причине использования КСДБ, т.к. требуется предварительное затворение. Применение данного раствора ограничено температурным диапазоном до 120°С. Раствор имеет низкие реологические показатели и, как следствие, недостаточные гидроизолирующие свойства.

Задачей предлагаемого изобретения является создание бурового раствора для бурения наклонных и горизонтальных скважин, имеющих сложную геологическую природу, связанную с наличием неустойчивых глинистых пород и зон поглощений, при достаточной выносящей и удерживающей способности, а также имеющего низкий показатель фильтрации, тонкую глинистую корку с низким коэффициентом трения и обладающего высокими ингибирующими свойствами и кольматирующей способностью.

Техническим результатом является комплексное повышение ингибирующих и гидроизолирующих свойств и устойчивость к воздействию углекислой агрессии на буровой раствор.

Указанный технический результат достигается тем, что буровой раствор включает кальцинированную соду, смазывающую добавку, понизитель вязкости, пеногаситель и воду, согласно изобретению, дополнительно содержит гидроксид натрия, глинопорошок ПБМА, в качестве понизителя вязкости содержит феррохромглиносульфонат, в качестве пеногасителя - добавку БД, полианионную целлюлозу высокой и низкой вязкости АНИПОЛ для регулирования фильтрационных свойств, карбонат кальция, цемент ПЦТ-1-50, гидроксид калия и в качестве смазывающей добавки реагент БЛ-САЛТ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кальцинированная сода - 0,3-0,5;
Гидроксид натрия - 0,2-0,4;
Глинопорошок ПБМА - 4,0-7,0;
Понизитель вязкости ФХЛС-М - 1,0-1,5;
Пеногаситель БД - 0,1;
АНИПОЛ-ВВ - 0,2-0,4;
АНИПОЛ-НВ - 0,3-0,5;
Карбонат кальция - 33,0-36,0;
ПЦТ-1-50 - 4,0-5,0;
Гидроксид калия - 0,2-1,0;
Смазывающая добавка БЛ-САЛТ - 2,0-5,0;
Вода - остальное.

Буровой раствор может содержать биополимер в концентрации 0,1% и сульфированный асфальт в концентрации 1,0%.

При вскрытии интервалов с поглощающими или водопроявляющими пластами, благодаря тиксотропным свойствам и наличию в составе раствора цемента определенной концентрации, буровой раствор создает непроницаемый экран на границе «скважина - пласт». При бурении неустойчивых глиносодержащих пород это обеспечивает стабильность ствола скважины вследствие физико-химической кольматации и изменения обменной емкости глин за счет наличия в растворе ионов кальция.

Высокое содержание свободной извести (до 20 кг/м3) предотвращает дестабилизацию бурового раствора при попадании в него углекислого газа.

Благодаря особенностям тиксотропных свойств в состоянии покоя раствор приобретает свойства твердого тела. За счет уникальных реологических свойств, требуется минимальные затраты энергии на прокачивание раствора с одновременным созданием высокоструктурированного пристенного слоя в зоне кольматации.

Применение бурового раствора совместно с кольмататором обеспечивает наибольшую кольматационную эффективность бурового раствора.

В сравнении с прототипом предлагаемый буровой раствор обладает следующими преимуществами.

Тиксотропные качества предлагаемого бурового раствора обеспечивают высокое качество очистки ствола скважины, высокая концентрация ионов кальция, благодаря наличию в растворе цемента, придает раствору ингибирующую способность за счет перевода пластовой глины в кальциевую форму. Раствор предотвращает эрозию стенок скважины, так как скорость потока раствора вблизи стенок скважины равна нулю (особенность тиксотропных свойств), обеспечивается длительная устойчивость к биодеструкции за счет наличия цемента, гидроксида калия и, как следствие, высокого pH, обеспечивается повышенная удерживающая способность в статическом состоянии за счет тиксотропных свойств. Высокое удельное сопротивление фильтрата позволяет качественно проводить ГИС (R>0,4 Ом*м). При приготовлении раствора используются экологически безопасные реагенты, также раствор имеет относительно низкую стоимость. Буровой раствор ГЕЛЬ-ДРИЛЛ сохраняет свою стабильность в течение нескольких недель (табл. 1).

При приготовлении заявляемого раствора используют следующий порядок: в пресную воду вводят гидроксид натрия для создания щелочной среды и кальцинированную соду для связывания солей поливалентных металлов для более качественной гидратации глины и повышения ее активности; далее добавляют глинопорошок и перемешивают глинистую суспензию в течение 20-30 мин до полного ее диспергирования. Затем в глинистую суспензию вводят последовательно понизитель вязкости ФХЛС-М, пеногаситель БД, полианионную целлюлозу АНИПОЛ и осуществляют дообработку гидроксидом калия до необходимого показателя pH. После этого в раствор вводят карбонат кальция, цемент и смазочную добавку.

Состав и свойства раствора приведены в таблице 1.

Ниже приведены примеры изготовления бурового раствора ГЕЛЬ-ДРИЛЛ.

Пример 1. В водопроводной воде растворяют 0,3% кальцинированной соды и 0,2% гидроксида натрия, далее в раствор вводят 5,0% глинопорошка ПБМА (ТУ 2164-005-04002160-2007) и перемешивают 30 мин высокоскоростным миксером до полного диспергирования глины. В полученную глинистую суспензию добавляют 1,5% феррохромлигносульфоната ФХЛС-М (ТУ 2458-344-05133190-2012), добавляют 0,1% пеногаситель БД (ТУ 2458-024-501783875-2011). Затем постепенно при постоянном перемешивании вводят полианионную целлюлозу 0,2% АНИПОЛ ВВ (ТУ 2458-033-50783875-2012) и 0,3% АНИПОЛ НВ (ТУ 2458-033-50783875-2012). В стабилизированный раствор вводят 1,0%) гидроксида калия, а затем 36,00%) карбоната кальция (ТУ 2458-076-50783875-2016), 5,0% цемента ПЦТ-1-50, и 2,0% смазывающей добавки БЛ-САЛТ (ТУ 2458-012-50783875-2014). После тщательного перемешивания раствор считается готовым.

Пример 2. В водопроводной воде растворяют 0,3% кальцинированной соды и 0,2% гидроксида натрия, далее в раствор вводят 5,0% глинопорошка ПБМА (ТУ 2164-005-04002160-2007) и перемешивают 30 мин высокоскоростным миксером до полного диспергирования глины. В полученную глинистую суспензию добавляют 1,0% феррохромлигносульфоната ФХЛС-М (ТУ 2458-344-05133190-2012) и 1,0% сульфированного асфальта СУЛЬФОБИТ (ТУ 2458-036-50783875-2013), добавляют 0,1% пеногаситель БД (ТУ 2458-024-501783875-2011). Затем постепенно при постоянном перемешивании вводят 0,1% биополимер ксантанового типа (ТУ 2458-035-50783875-2013), полианионную целлюлозу 0,2% АНИПОЛ ВВ (ТУ 2458-033-50783875-2012) и 0,5% АНИПОЛ НВ (ТУ 2458-033-50783875-2012). В стабилизированный раствор вводят 1,0% гидроксида калия, а затем 33,0% карбоната кальция (ТУ 2458-076-50783875-2016), 4,0% цемента ПЦТ-1-50, и 2,0% смазывающей добавки БЛ-САЛТ (ТУ 2458-012-50783875-2014). После тщательного перемешивания раствор считается готовым.

В указанном буровом растворе используют глинопорошок 4,0-7,0%. Уменьшение содержания глины приводит к получению раствора с низкими значениями структурно-механических свойств, что приводит к выпадению утяжелителя из раствора, увеличение содержания глинистой составляющей способствует увеличению вязкости раствора, что приводит к увеличению толщины корки, прихватам, плохой проходимости.

Для обеспечения устойчивости ствола скважины ингибирующая способность раствора регулируется путем ввода в раствор цемента ПЦТ-1-50 в пределах 4,0-5,0%. Цемент, являясь поставщиком ионов Са2+, ингибирует глиносодержащие породы.

Для поддержания pH используют гидроксид натрия (калия).

Для регулирования реологических и фильтрационных свойств рекомендуется вводить феррохромлигносульфонат ФХЛС-М (ТУ 2458-344-05133190-2012) в пределах 1,0-1,5%. Однако ввод ФХЛС-М в раствор способствует его вспениванию, поэтому следует дополнительно вводить пеногаситель БД (ТУ 2458-024-501783875-2011).

Для регулирования фильтрационных свойств в буровой раствор вводятся полианионная целлюлоза высокой вязкости АНИПОЛ-ВВ 0,2-0,4%) (увеличение концентрации нецелесообразно, т.к. способствует загущению раствора) и полианионная целлюлоза низкой вязкости АНИПОЛ-НВ в пределах 0,3-0,5% (уменьшение содержания АНИПОЛ-НВ до 0,2% приводит к высоким значениям показателя фильтрации).

Концентрация карбоната кальция обусловлена требуемой плотностью раствора. При этом концентрация карбоната кальция может изменяться в зависимости от нужной плотности раствора. Для повышения смазывающей способности бурового раствора рекомендуется вводить смазывающую добавку БЛ-САЛТ (ТУ 2458-012-50783875-2014).

Оценка основных технологических параметров исследуемых растворов определяли согласно ГОСТ 33213-2014 «Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях. Растворы на водной основе». В лабораторных условиях анализировали следующие показатели свойств буровых растворов:

- плотность (ρ, г/см3) определяли на рычажных весах;

- условную вязкость (с/кварта) определяли на воронке Марша;

- показатель фильтрации (ПФ, см3/30 мин) определи при перепаде давления 0,7 МПа на фильтр-прессе «OFITE»;

- пластическую вязкость (PV, мПа⋅с) определяли на ротационном вискозиметре «OFITE»;

- динамическое напряжение сдвига (YP, фунт/100 футов2) определяли на ротационном вискозиметре «OFITE»;

- статическое напряжение сдвига за 10 с и 10 мин покоя (GEL 10 sec и GEL 10 min, фунт/100 футов2) определяли на ротационном вискозиметре «OFITE»;

- pH определяли pH-метром.

В таблице 3 представлены некоторые из показателей свойств буровых растворов по примерам 1 и 2.

Данные, приведенные в таблицах 2 и 3, показывают, что заявляемый раствор имеет невысокие значения показателя фильтрации при перепаде давления 0,7 МПа, т.е. образует прочную полимерную корку. Буровой раствор имеет высокие значения СНС, то есть он обеспечивает удержание твердой фазы во взвешенном состоянии и хорошую очистку ствола скважины от выбуренной породы.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 23 items.
27.06.2014
№216.012.d8b9

Буровой раствор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к безглинистым гелево-эмульсионным буровым растворам для бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин с различными отклонениями от вертикали. Буровой раствор, содержащий углеводородную фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521259
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.04.2015
№216.013.46e5

Лопастное долото (варианты)

Группа изобретений относится к долотам режущескалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Лопастное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549653
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.08.2015
№216.013.6c37

Лопастное долото

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559261
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2016
№216.015.4b8f

Забойный механизм подачи

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано преимущественно при бурении горизонтальных или близких к горизонтали участков ствола скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства. Забойный механизм подачи включает цилиндр и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594418
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.ad4c

Устройство для гидромеханического управления направленным роторным бурением

Устройство предназначено для использования при бурении наклонно-направленных и горизонтально-направленных интервалов при строительстве скважин. Устройство содержит трубчатый корпус, толкатель, трубчатый вал, камеру давления, направляемые штифты, поршень с направляющей дорожкой, имеющей первую,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612403
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad81

Способ обработки ствола скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам гидромеханического упрочнения ствола в процессе бурения скважин различного назначения. Техническим результатом изобретения является нелинейное повышение показателей качества и эффективности строительства скважин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612413
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad87

Способ селективной сборки шарошечного долота

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым шарошечным долотам. Технический результат заключается в повышении ресурса опоры шарошечного долота. Согласно способу селективной сборки шарошечного долота лапы и шарошки предварительно нумеруют, замеряют размеры лапы на опоре лапы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612415
Дата охранного документа: 09.03.2017
26.08.2017
№217.015.e346

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины включает сплошное вырезание интервала эксплуатационной колонны и цементного камня цилиндрической формы сверху и усеченного конуса снизу, изоляцию интервала расширения путем установки легкоразбуриваемой вставки из мягкого металла цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626103
Дата охранного документа: 21.07.2017
19.01.2018
№218.016.058d

Способ и устройство для извлечения и спуска керноприемных труб

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к способу и устройству для извлечения и спуска керноприемных труб. Технический результат заключается в упрощении процесса извлечения керноприемной трубы с керном из керноотборного снаряда и спуска на приемные мостки, не допуская...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630933
Дата охранного документа: 14.09.2017
04.04.2018
№218.016.35b2

Способ обработки лапы бурового долота

Способ включает обработку базовых поверхностей хвостовика, двугранного угла, цапфы, имеющей угловой изворот и малую опору. Предварительно в цапфе лапы изготавливают центровочные отверстия, выполненные под углом к оси двугранного угла. Производят установку лапы центровочным отверстием на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646179
Дата охранного документа: 01.03.2018
Showing 1-10 of 28 items.
27.02.2013
№216.012.2b53

Способ получения композиционных материалов с высоким содержанием порошков алмаза и/или кубического нитрида бора

Изобретение относится к получению композиционных материалов, включающих порошки сверхтвердых материалов, в частности порошки алмаза и/или кубического нитрида бора (КНБ), в количестве до 92% об. и связанных друг с другом металлическим связующим. Порошки алмаза и/или кубического нитрида бора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476618
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.11.2013
№216.012.7cbe

Способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды. Предложен способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза, согласно которому предварительно подготовленные отходы в виде суспензии pH=6…8, состоящей из твердых бытовых отходов, буровых отходов, бытовых и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497607
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.06.2014
№216.012.d8b9

Буровой раствор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к безглинистым гелево-эмульсионным буровым растворам для бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин с различными отклонениями от вертикали. Буровой раствор, содержащий углеводородную фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521259
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.04.2015
№216.013.46e5

Лопастное долото (варианты)

Группа изобретений относится к долотам режущескалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Лопастное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549653
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.08.2015
№216.013.6c37

Лопастное долото

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559261
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2016
№216.015.4b8f

Забойный механизм подачи

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано преимущественно при бурении горизонтальных или близких к горизонтали участков ствола скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства. Забойный механизм подачи включает цилиндр и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594418
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.ad4c

Устройство для гидромеханического управления направленным роторным бурением

Устройство предназначено для использования при бурении наклонно-направленных и горизонтально-направленных интервалов при строительстве скважин. Устройство содержит трубчатый корпус, толкатель, трубчатый вал, камеру давления, направляемые штифты, поршень с направляющей дорожкой, имеющей первую,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612403
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad81

Способ обработки ствола скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам гидромеханического упрочнения ствола в процессе бурения скважин различного назначения. Техническим результатом изобретения является нелинейное повышение показателей качества и эффективности строительства скважин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612413
Дата охранного документа: 09.03.2017
26.08.2017
№217.015.e346

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины включает сплошное вырезание интервала эксплуатационной колонны и цементного камня цилиндрической формы сверху и усеченного конуса снизу, изоляцию интервала расширения путем установки легкоразбуриваемой вставки из мягкого металла цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626103
Дата охранного документа: 21.07.2017
01.03.2019
№219.016.c953

Снаряд для отбора керна

Изобретение относится к горному делу, а именно к бурению скважин с отбором керна и сохранением пластовой среды. Снаряд включает корпус с присоединительным переводником, бурильную головку, узел отделения керна от забоя, заглушенную сверху керноприемную трубу, подвешенную с возможностью осевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280753
Дата охранного документа: 27.07.2006
+ добавить свой РИД