БУРОВОЙ РАСТВОР

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при вскрытии продуктивных пластов и капитальном ремонте скважин.

Известен буровой раствор, включающий хлористый магний, каустический магнезит, ортофосфорную кислоту, хлористый кальций, крахмал (Авт. свидетельство СССР №977471, 1982 г.). Раствор обладает стабильными во времени структурно-реологическими свойствами и обеспечивает высокий процент выноса керна при разбуривании соленосных отложений.

Недостатком этого раствора является невысокая плотность, которая делает его непригодным при бурении скважин в условиях повышенных пластовых давлений.

Наиболее близким техническим решением по составу и достигаемой цели является буровой раствор, содержащий хлористый магний, бромистый кальций, каустический магнезит, ортофосфорную кислоту, крахмал и воду (Авт. свидетельство СССР №1357420, 1987 г.). Буровой раствор характеризуется стабильными структурно-реологическими свойствами, не растворяет минеральные соли, уменьшает обваливание глинистых пород и эффективен при бурении скважин в соленосных горизонтах в условиях повышенных пластовых давлений.

Недостатками данного раствора являются высокие значения показателя фильтрации и коррозионная активность по отношению к металлическим конструкциям скважин, которая приводит к увеличению износа бурового оборудования и обсадных колонн скважин.

Технический результат изобретения - улучшение качества бурового раствора за счет снижения показателя фильтрации и коррозионной активности.

Буровой раствор, содержащий хлористый магний, бромистый кальций, каустический магнезит, ортофосфорную кислоту, крахмал и воду, дополнительно содержит каустическую соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлористый магний 13,1 - 14

бромистый кальций 33,0 - 33,9

каустический магнезит 0,40 - 0,49

ортофосфорная кислота 0,4 - 1,0

крахмал 0,3 - 0,7

каустическая сода 0,2 - 0,7

вода остальное

Верхний предел каустической соды (щелочи) обусловлен тем, что дальнейшее увеличение ее концентрации приводит к нарушению равновесия системы. Минимальное содержание щелочи для повышения рН раствора до стабильных значений составляет 0,2%. Кроме того, каустическая сода, как буфер в паре с хлористым магнием в присутствии каустического магнезита, приводит к стабилизации системы в целом при различных природных условиях.

Заметное влияние каустического магнезита, ортофосфорной кислоты и крахмала на реологические свойства раствора проявляется при повышении их содержания более 0,4; 0,4 и 0,3 мас.%, соответственно. Превышение верхних пределов концентраций этих компонентов приводит к резкому снижению растворимости солей кальция и магния и текучести бурового раствора.

Содержание бромистого кальция лимитируется его растворимостью в данных системах.

Пример конкретного осуществления изобретения.

В воду воды последовательно вводят 33,9 мас.% бромистого кальция, 14 мас.% хлористого магния, 0,5 мас.% ортофосфорной кислоты, 0,49 мас.% каустического магнезита, 0,5 мас.% растворимого крахмала и 0,3 мас.% каустической соды и тщательно перемешивают. Содержание воды - 50,31 мас.%.

Параметры буровых растворов, полученных указанным способом, представлены в таблице.

Как видно из таблицы, реализация предполагаемого изобретения позволит снизить коррозионную активность раствора в 3,3-4,8 раза за счет снижения активности водородных ионов и абсорбции газов на поверхности твердых частиц и улучшить фильтрационные характеристики буровой жидкости.

Плотность раствора регулируется суммарным содержанием бромистого кальция и хлористого магния. Получаемый раствор имеет гелеобразную консистенцию. Его структурные свойства и рассолоотдача зависят от содержания каустического магнезита, ортофосфорной кислоты, крахмала, каустической соды и регулируются в широких пределах.

Раствор отвечает всем требованиям, предъявляемым к жидкостям для глушения скважин, и может быть использован также в качестве таких жидкостей.

Буровой раствор может быть приготовлен в промысловых условиях традиционными способами.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения составит 200-300 тыс. руб. на скважину за счет предотвращения кольматации призабойной зоны и увеличения срока службы бурильного инструмента и скважины.