×
20.04.2023
223.018.4b1f

Результат интеллектуальной деятельности: КАТИОННЫЙ ИНГИБИРУЮЩИЙ БУРОВОЙ РАСТВОР

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении солевых и неустойчивых глинистых пород. Технический результат - повышение ингибирующих свойств бурового раствора и улучшение его структурно-реологических показателей. Катионный ингибирующий буровой раствор содержит, мас.%: глинопорошок 6-8; катионный полимер Силфок 2540С 7,3-8; хлорид калия KCl 1; ингибитор глин - ацетат натрия 3,5-4; структурообразователь - биополимер Биоксан 0,05-0,2; воду - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении солевых и неустойчивых глинистых пород.

Известен состав бурового раствора, который содержит глинопорошок, полиэлектролит и воду (см. патент RU 2492208, C09K 8/24, опубл. 10.09.2013).

Недостатком упомянутого выше бурового раствора является то, что он имеет невысокие ингибирующие свойства.

Наиболее близким техническим решением к заявленному техническому решению является ингибирующий буровой раствор, включающий мас. %: глинопорошок 2-3; Росфлок 99М 2-6; в качестве дополнительного ингибитора глин - хлорид калия KCl 3-5; воду остальное (см. патент RU 2605109, C09K 8/24, опубл. 20.12.2016).

Недостатком упомянутого выше технического решения является то, что буровой раствор обладает низкими ингибирующими свойствами, а также имеет низкие структурно-реологические показатели.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании катионного ингибирующего бурового раствора, имеющего высокие ингибирующие свойства.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является повышение ингибирующих свойств бурового раствора и улучшение его структурно-реологических показателей.

Данный технический результат достигается за счет того, что катионный ингибирующий буровой раствор, включающий в себя воду, глинопорошок, катионный полимер Силфок 2540С, хлорид калия (КСl), ингибитор глин - ацетат натрия, структурообразователь - биополимер Биоксан, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Глинопорошок 6-8;
Силфок 2540С 7,3-8;
КСl 1;
Ацетат натрия 3,5-4;
Биополимер Биоксан 0,05-0,2;
Вода остальное.

В качестве глинопорошка могут использоваться все марки. Оптимальная концентрация глинопорошка зависит от его марки и будет составлять 6-8%. С ухудшением качества глинопорошка концентрация увеличивается, а с повышением качества концентрация уменьшается. Марка, т.е. сорт глинопорошка, в предлагаемом катионном ингибирующем буровом растворе не оказывает существенного влияния на технологические показатели раствора, а характеризует его расход.

Катионный полимер используется в заявленном катионном игибирующем буровом растворе в качестве ингибитора глин и понизителя фильтрации. В качестве катионного полимера использован Силфок 2540С, который выпускается в соответствии с ТУ 2227-001-92802291-2013 и представляет собой бесцветную до желтого цвета однородную по консистенции (гелеобразную) жидкость без посторонних включений. Силфок-2540С - водорастворимый полимер линейно-циклической структуры, средней молекулярной массы с высоким катионным зарядом, получаемый путем радикальной полимеризации мономера диаллилдиметиламмонийхлорида.

Также в качестве ингибитора глин в заявленном катионном ингибирующем буровом растворе используется ацетат натрия, представляющий собой натриевую соль уксусной кислоты (кристаллы со слабым соленым вкусом и уксусным запахом).

В заявленном катионном ингибирующем буровом растворе в качестве дополнительного ингибитора глин используется КСl (хлорид калия) - белое кристаллическое вещество без запаха.

В качестве регулятора реологических свойств катионного ингибирующего бурового раствора используют ксантановый биополимер Биоксан, который выпускается в соответствии с ТУ 2454-025-97457491-2010. Высокомолекулярный базовый загущающий биополимер Биоксан обладает высокими реологическими характеристиками, такими как вязкость и стабильность. Обладает высокой загущающей способностью при низких концентрациях, водные растворы проявляют тиксотропные и псевдопластичные свойства. Ввод биополимера Биоксана обеспечивает улучшение структурно-реологических показателей бурового раствора.

В ходе проведения исследований была проведена серия экспериментов с различными концентрациями реагентов, входящих в состав заявленного катионного ингибирующего бурового раствора, в результате которых было установлено, что заявленное соотношение концентрации реагентов в ингибирующем катионном буровом растворе обеспечивает такие ингибирующие свойства и структурно-реологические показатели бурового раствора, которые являются необходимыми и достаточными для бурения солевых и неустойчивых глинистых пород.

Заявленное изобретение поясняется таблицами.

Таблица 1 отражает результаты исследований по усилению ингибирующих свойств раствора.

В таблице 2 приведено сравнение показателей буровых растворов, известных из уровня техники, и заявленного катионного ингибирующего бурового раствора.

В таблицах 1 и 2 приняты следующие условные обозначения: ГП - глинопорошок; ПФ - показатель фильтрации; ηпл - пластическая вязкость; τ0 -динамическое напряжение сдвига; CHC1/10 - статическое напряжение сдвига за 1 и 10 минут, БП - Биополимер Биоксан, ГЛ - глинопорошок.

Заявленный катионный ингибирующий буровой раствор готовят следующим образом.

Сначала перемешивают воду с глинопорошком до его распускания, затем в полученную глинистую суспензию добавляют катионный полимер, а после добавляют KCl и ацетат натрия. После полного растворения всех реагентов и равномерного их распределения вводят биополимер Биоксан. При необходимости возможно введение баритового утяжелителя.

Для определения ингибирующих свойств заявленного катионного ингибирующего бурового раствора были проведены опытные исследования. Были приготовлены несколько буровых растворов с различными концентрациями реагентов (глинопорошок, катионный полимер (Силфок 2540С), KCl, ацетат натрия, биополимер Биоксан, вода) входящих в состав заявленного катионного ингибирующего бурового раствора (см. таблицу 1).

Ингибирующие свойства катионных ингибирующих буровых растворов в соответствии с заявляемым составом оценивались по пропитке пластичных образцов глин жидкостью, содержащейся в катионном ингибирующем буровом растворе.

В начале проведения эксперимента определили массу исходного пластичного образца глины путем его взвешивания.

Затем исходный образец глины поместили в испытуемый состав бурового раствора и выдержали 7 суток. После чего образец глины вынули из испытуемого бурового раствора и определили его массу.

Определили относительное увеличение массы образца глины, после выдержки его 7 суток в испытуемом катионном ингибирующем буровом растворе в % как:

Δm=(m2-m1)++100%/m1,

где m2 - масса образца, выдержанного 7 суток в испытуемом растворе;

m1 - масса исходного образца.

Из Таблицы 1 следует, что при содержании в испытуемом буровом растворе ацетата натрия 1-2 масс. % и при содержании катионного полимера 2-3 масс. % (таблица 1, п.п. 1-2) испытуемый образец, выдержанный 7 суток в этом растворе имеет массу, которая намного превышает массу испытуемого образца, выдержанного 7 суток в буровом растворе с содержанием ацетата натрия 3 масс. % и катионного полимера 4 масс. %; (предлагаемый катионный ингибирующий буровой раствор). Из изложенного выше следует то, что буровой раствор с содержанием ацетата натрия 1-2 масс. % и с содержанием катионного полимера 2-3 масс. % имеет низкие ингибирующие свойства по сравнению с предлагаемым катионным ингибирующим буровым раствором (таблица 1, п. 3-5). Увеличение содержания ацетата натрия более 4 масс. % и катионного полимера более 8 масс. % неэффективно (таблица 1, п. 6), так как приводит к перерасходу реагентов при незначительном повышении ингибирующих свойств раствора.

Таким образом, из Таблицы 1 видно, что использование катионного полимера (Силфок 2540С) 4-8 мас. % и ацетата натрия 3-4 мас. % в указанных количествах позволяют улучшить ингибирующие свойства бурового раствора.

Кроме того, также были проведены серии экспериментов, аналогичные выше описанным экспериментам, с буровыми растворами, в которых в качестве катионного полимера используется Силфок 2540С с, в ходе которых готовились катионные игибирующие буровые растворы с использованием в качестве катионного полимера других катионных полимеров таких как полидадмахи, полиамины и низкомолекулярные полиакриламиды, представленные четвертичным азотом и др. Упомянутые буровые растворы готовились с различными концентрациями катионных полимеров.

В результате проведенных экспериментов опытным путем было установлено то, что содержание в ингибирующем буровом растворе катионного полимера в количестве 4-8 мас. % является оптимальным для любого типа катионного полимера, поскольку при содержании катионного полимера ниже 4 масс. %, буровой раствор имеет низкие ингибирующие свойства, а увеличение содержания катионного полимера более 8 масс. % неэффективно и экономически не оправдано, так как при этом наблюдается лишь совсем незначительное повышение ингибирующих свойств бурового раствора при большом расходе реагента (катионного полимера).

Также для проведения опытов по определению показателей буровых растворов были приготовлены шесть буровых растворов в соответствии с заявляемым составом (глинопорошок, катионный полимер (Силфок 2540С), KCl, ацетат натрия, биополимер Биоксан, вода) с различными концентрациями реагентов, входящих в состав бурового раствора, а также два известных из уровня техники буровых раствора (вода, глинопорошок, Росфлок99М (раствор 1) и вода, глинопорошок, Росфлок99М, KCl (раствор 2)) (см. таблицу 2).

Были определены следующие показатели буровых растворов: показатель фильтрации (ПФ), пластическая вязкость (η), динамическое напряжение сдвига (τ0), статическое напряжение сдвига за 1 и 10 минут (СНС1/10).

Результаты исследований приведены в Таблице 2, из которой видно, что оптимальное содержание в буровом растворе биополимера 0,05-0,2 масс. % (Таблица 2, п. 4-7). Из Таблицы 2 видно, что при содержании биополимера ниже 0,05 масс. % незначительно повышаются структурно-реологические показатели (Таблица 2, п. 3). При содержании биополимера выше 0,2 масс. % структурно-реологические показатели неприемлемо высоки (Таблица 2, п. 8).

В ходе проведения экспериментальных исследований было установлено то, что содержание в заявленном катионном ингибирующем буровом растворе хлорида калия в количестве 1 мас. % является оптимальным, т.к. при концентрации хлорида калия более 1 мас. % не происходят какие-либо значительные изменения показателей набухания глин, а при концентрации хлорида калия менее 1 мас. % не происходит улучшение ингибирующих свойств бурового раствора.

В ходе проведения исследований было экспериментально установлено то, что заявленный буровой раствор значительно превосходит по всем показателям (фильтрация, пластическая вязкость, динамическое напряжение сдвига, статическое напряжение сдвига за 1 и 10 минут) известные из уровня техники буровые растворы (см. таблица 2 п. 1-2).

Использование предлагаемого катионного ингибирующего бурового раствора при бурении солевых и неустойчивых глинистых пород позволяет обеспечить значительное улучшение структурно-реологических показателей.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 160 items.
13.01.2017
№217.015.6990

Состав для сохранения устойчивости стенок скважины (варианты)

Группа изобретений относится к строительству нефтяных и газовых скважин, в частности, к созданию составов для сохранения устойчивости стенок скважин в глинистых породах. Предлагаемые составы могут найти применение при ликвидации межколонных давлений при закачке жидкости для гидрозатвора. Состав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591858
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.6ab9

Буровой раствор

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород и вскрытии продуктивных пластов. Буровой раствор содержит, мас.%: глинопорошок 5-8; полиэлектролит ВПК-402 3-5;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593159
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.71ad

Способ катодной защиты

Изобретение относится к области катодной защиты металлической поверхности от коррозии в грунте или другой токопроводящей среде и может быть использовано в системе трубопроводного транспорта. Способ включает пропускание постоянного электрического тока между сооружением и группой анодов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596571
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7829

Многопоточная контактная тарелка

Изобретение относится к контактным устройствам, используемым в колонных массообменных аппаратах при больших жидкостных нагрузках, в газовой, нефтяной, химической и нефтехимической промышленности, в частности к переливным многопоточным тарелкам. Многопоточная контактная тарелка содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599400
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7932

Катионный буровой раствор

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, преимущественно к бурению в условиях высоких температур, неустойчивых глинистых пород и при вскрытии продуктивных пластов. Технический результат изобретения - повышение термоустойчивости раствора. Буровой раствор включает, мас. %:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599394
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79ee

Технологическая жидкость для капитального ремонта скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам, используемым в качестве технологических жидкостей для заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано в условиях аномально высоких пластовых давлений для глушения и консервации скважин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599395
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.8052

Термостойкий катионный буровой раствор

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород в терригенных и солевых отложениях в условиях воздействия высоких температур до 200°С. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602262
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8948

Способ моделирования циркуляции бурового раствора в скважине

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано для исследований циркуляционных процессов в скважине. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения параметров циркуляции бурового раствора для исследования различных скважинных процессов. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602635
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8c9f

Буровой раствор

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Технический результат - улучшение структурно-реологических показателей глинистого раствора, повышение загущающих свойств. Буровой раствор включает, мас.%: глинопорошок 1-3; в качестве загустителя и структурообразователя редкосшитый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604529
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e67

Буровой раствор (варианты)

Группа изобретений относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых набухающих пластичных глин и аргиллитов. Технический результат изобретения - улучшение структурно-реологических и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605217
Дата охранного документа: 20.12.2016
Showing 41-47 of 47 items.
10.07.2019
№219.017.ad02

Способ приготовления бурового раствора с использованием полисахаридов

Изобретение относится к способам приготовления буровых растворов и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин. Технический результат изобретения - снижение расхода понизителя фильтрации из класса полисахаридов - карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и крахмала. В способе приготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002382807
Дата охранного документа: 27.02.2010
10.07.2019
№219.017.ade4

Буровой раствор на углеводородной основе

Изобретение относится к буровым растворам на углеводородной основе, используемым преимущественно для вскрытия продуктивных горизонтов скважин, и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин. Технический результат - упрощение приготовления раствора и снижение его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379324
Дата охранного документа: 20.01.2010
20.04.2023
№223.018.4af2

Ингибирующий буровой раствор

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении неустойчивых глинистых пород и вскрытии продуктивных пластов. Технический результат - понижение показателя пластической вязкости рабочей жидкости и снижение расхода глинопорошка, а также возможность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002776818
Дата охранного документа: 27.07.2022
21.04.2023
№223.018.4f4d

Буровой раствор

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении глинистых и солевых пород, а также при вскрытии продуктивных пластов. Технический результат - повышение ингибирующей и крепящей способности по отношению к глинистым породам. Буровой раствор включает,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002792860
Дата охранного документа: 28.03.2023
21.04.2023
№223.018.50b7

Безглинистый поликатионный буровой раствор

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе, а именно к поликатионным буровым растворам, и может найти применение при бурении глинистых и продуктивных отложений и капитальном ремонте скважин с низкими пластовыми давлениями на нефтяных и газовых месторождениях. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794112
Дата охранного документа: 11.04.2023
22.04.2023
№223.018.50fd

Малоглинистый поликатионный буровой раствор

Изобретение относится к ингибирующим малоглинистым поликатионным буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении глинистых и продуктивных отложений и капитальном ремонте скважин, где существуют жесткие требования к экологии. Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794254
Дата охранного документа: 13.04.2023
16.06.2023
№223.018.7a9c

Термосолестойкий буровой раствор

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении солевых и неустойчивых глинистых пород в условиях воздействия высоких температур до 240°С. Технический результат – повышение солеустойчивости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002739270
Дата охранного документа: 22.12.2020
+ добавить свой РИД