Результат интеллектуальной деятельности: АЭРИРОВАННЫЙ ГЛИНИСТЫЙ РАСТВОР

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к составам "химически" аэрированных растворов (ХАР), применяемым для разбуривания "истощенных" пластов с аномально низким пластовым давлением.

Известны аэрированные глинистые растворы с неионогенными ПАВ типа ОП-7, ОП-10. Однако они обладают слабой вспенивающей способностью в результате адсорбции этих веществ на поверхности глинистых частиц и не позволяют получать стабильные аэрированные растворы плотностью 0,7-0,8 г/см³. // Винарский М.С., Гончаренко Н.М. // Применение аэрированных жидкостей при бурении скважин в поглощающих горизонтах. // - М.: Недра, 1969. - с. 62/.

ПАВ типа сульфонала и сульфоната - эффективные пенообразователи и стабилизаторы аэрированных глинистых растворов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому раствору является раствор, содержащий глинопорошок (15%), сульфонат-Б (0,1%), NaOH (0,1%), КМЦ (1%). /Винарский М.С., Гончаренко Н.М. // Применение аэрированных жидкостей при бурении скважин в поглощающих горизонтах. // - М.: Недра, 1969. - с.70/.

К недостаткам известного раствора относятся жесткие требования к структурно-механическим параметрам исходной глинистой суспензии (СНС = 20/40 мг/см²), в противном случае химическая аэрация сульфонатом-Б не удается, даже при введении до 0,5% реагента. /Винарский М.С., Гончаренко Н.М. // Применение аэрированных жидкостей при бурении скважин в поглощающих горизонтах. / - М. : Недра, 1969. - с. 65/. Заданные структурно-механические параметры получены в известном растворе содержанием глинопорошка до 15% и NaOH, что чревато снижением проницаемости продуктивных коллекторов.

Задача, стоящая при создании изобретения, - повышение качества первичного вскрытия "истощенных" продуктивных коллекторов порового типа с высокой проницаемостью (0,5-1,0 дарси) с низким пластовым давлением (0,7-0,8 от гидростатического).

Технический результат, достигаемый данным изобретением, - создание "химически" аэрированного раствора низкой плотности (0,7-0,8 г/см³) с малым содержанием твердой фазы (5-6%).

Поставленная задача и технический результат достигаются использованием аэрированного глинистого раствора, содержащего воду, бентонитовый глинопорошок, стабилизатор - карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ и пенообразующий агент, отличающегося тем, что в качестве пенообразователя он содержит омыленный талловый пек - ОТП или эмультал при следующем соотношении компонентов, мас. %:
глинопорошок - 5-6
КМЦ - 0,2-0,4
ОТП или эмультал - 0,4 - 0,6
вода - остальное.

Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый аэрированный глинистый раствор отличается от известного тем, что содержит в качестве пенообразующего агента - омыленный талловый пек или эмультал, количественные соотношения реагентов имеют другие значения. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

В предлагаемом изобретении заявляемый состав ингредиентов в заявляемом соотношении позволяет получить аэрированные растворы с плотностью 0,7-0,8 г/см³ и с другими технологическими параметрами, соответствующими условиям вскрытия "истощенных" пластов. В то же время этот раствор в сравнении с раствором прототипа содержит в 2 раза меньше твердой фазы, что положительно сказывается на продуктивности пласта. Очевидно взаимное влияние компонентов друг на друга с получением эффекта, позволяющего решить поставленную задачу, что позволяет сделать вывод об изобретательском уровне.

Омыленный талловый пек - ОТП или эмультал используются в заявляемом составе в качестве пенообразующих агентов, а также структурообразующих компонентов, компонентов, улучшающих смазочные и противоизносные свойства.

В экспериментах использован ОТП производства Архангельского ЦБК, получаемый омылением таллового пека - гудрона после дистилляции таллового масла, а также смесь сложных эфиров дистиллята таллового масла и триэтаноламина (эмультал) Ивановского химзавода.

Бентонитовый глинопорошок применен с выходом 9 м³/т. Его функция - создание первоначальной структуры раствора. Стабилизатор КМЦ регулирует фильтрацию аэрированного раствора.

Для экспериментальной проверки заявляемого раствора в лабораторных условиях были приготовлены восемь составов (см. табл. 1, поз. 2-9). Технология их приготовления сводится к следующему: бентонитовый глинопорошок оставляется для гидратации 24 ч в воде, далее вводятся пенообразующий агент и стабилизатор и раствор перемешивается 3-10 минут в роторно-пульсационном перемешивателе. Технологические параметры получаемых аэрированных растворов замеряются на стандартных приборах. Параметры раствора прототипа взяты из /Винарский М. С., Гончаренко Н.М. Применение аэрированных жидкостей при бурении скважин в поглощающих горизонтах. / - М.: Недра, 1969, с. 14.

Анализ таблицы 1 показывает, что оптимальные значения технологических параметров аэрированного раствора при снижении содержания в них в 2 раза твердой фазы в сравнении с прототипом достигаются при соотношении компонентов, мас.%:
бентонитовый глинопорошок - 5-6
КМЦ - 0,2-0,4
ОТП или эмультал - 0,4-0,6
вода - остальное.

Аэрированный глинистый раствор испытан на Ямбургском газоконденсатном месторождении. Данные о результатах по освоению скважин, вскрываемых с применением аэрированного раствора, представлены в таблице 2. Очевидно увеличение удельного дебита в среднем на 7-17%, а уменьшение коэффициента фильтрационных сопротивлений до 54%.

Таким образом, применение аэрированного глинистого раствора заявляемого состава положительно сказывается на сохранении проницаемости пласта и продуктивности скважины.