Способ стабилизации соленасыщенных буровых растворов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СОЛЕНАСЫЩЕННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Производственное объединение Белоруснефть(72) Авторы Бруй Любовь Козьминична Толкачева Татьяна Максимовна Призенцов Александр Иванович Терещук Любовь Ивановна Добродеева Инна Владимировна Паскару Константин Григорьевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Производственное объединение Белоруснефть(56) РЯЗАНОВ Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. - Оренбург Летопись,2005. - . 225-226. ГОРОДНОВ В.Д. Буровые растворы.М. Недра, 1985. - . 80-83.2012584 1, 1994.2144936 1, 2000.2230092 2, 2004.0852235 2, 1998.0949311 1, 1999.93/13182 1.(57) Способ стабилизации соленасыщенных буровых растворов, заключающийся в совместной обработке бурового раствора двумя полимерными реагентами, одним из которых является модифицированный крахмал, отличающийся тем, что в качестве второго полимерного реагента используют декстрин и реагенты берут в следующем количестве по отношению к объему бурового раствора, мас.модифицированный крахмал 1,3-1,5 декстрин 1,7-2,0. Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к буровым растворам для бурения нефтяных и газовых скважин. Известно, что одним из способов стабилизации соленасыщенного бурового раствора является его совместная обработка полимерными реагентами, одним из которых является модифицированный крахмал (МК), а в качестве второго полимерного реагента могут быть использованы карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), гидролизованный полиакрилонитрил (гипан), реагент К-4, сульфит-спиртовая барда (ССБ) или конденсированная сульфитспиртовая барда (КССБ) 1, 2. Стабильность бурового раствора оценивается изменением значения показателя фильтрации во времени. Увеличение значения фильтрации через определенное время означает снижение стабильности бурового раствора. Наиболее близким к предлагаемому решению является способ совместной обработки бурового раствора полимерными реагентами модифицированным крахмалом и сульфитспиртовой бардой (ССБ) 1. Недостатками этого способа по сравнению с предлагаемым 13195 1 2010.06.30 решением являются повышенная пенообразующая способность, характеризующаяся значением коэффициента вспенивания, и невысокая стабильность бурового раствора во времени. Задачей изобретения является улучшение качества соленасыщенных буровых растворов за счет снижения пенообразующей способности и повышения стабильности во времени. Поставленная задача достигается тем, что в способе стабилизации соленасыщенных буровых растворов, заключающемся в совместной обработке бурового раствора двумя полимерными реагентами, одним из которых является модифицированный крахмал, согласно изобретению, в качестве второго полимерного реагента используют декстрин и реагенты берут в следующем количестве по отношению к объему бурового раствора, мас.модифицированный крахмал 1,3-1,5 декстрин 1,7-2,0. Декстрин представляет собой углевод (122010), получаемый из крахмала путем нагревания до 210, действием слабых кислот или ферментом диастаза. Гранула крахмала состоит из разветвленных полисахаридных молекул амилопектина и линейных молекул амилозы. Деструкция крахмального реагента и потеря способности снижать фильтрацию бурового раствора происходит из-за ретроградации, вызванной ассоциацией молекул амилозы. Для повышения стабилизирующей способности крахмального реагента необходимо было подобрать реагент с меньшей молекулярной массой, способный создать сферические препятствия для сближения линейных молекул амилозы. Важным отличием декстрина от модифицированного крахмала является его лучшая растворимость в воде, на чем основано его действие как связующего звена. Кроме того,декстрин обладает эмульгирующей способностью. В качестве модифицированного крахмала могут быть применены кукурузные или картофельные водорастворимые крахмалы. В представленных ниже результатах лабораторных исследований использовался модифицированный крахмал - крахмальный реагент Фито-РК (российского производства). Лабораторные исследования проводились на соленасыщенном палыгорскитовом глинистом растворе 8 -й концентрации. Реагенты вводились в раствор в товарном виде. Приведем примеры осуществления способа стабилизации соленасыщенного бурового раствора в лабораторных условиях. Пример 1. Для приготовления глинистого раствора в стакан наливают 920 см 3 воды питьевой и насыпают (800,5) г глинопорошка. Содержимое перемешивают миксером или мешалкой с числом оборотов не менее 3000/мин в течение 20-30 мин. Раствор глинопорошка в воде оставляют для набухания на 24 ч, затем перемешивают миксером или мешалкой с числом оборотов не менее 3000/мин в течение 20 мин. Таким образом получают пресный глинистый раствор. Для получения соленасыщенного глинистого раствора в пресный раствор вводят(3001) г соли поваренной пищевой и продолжают перемешивание в течение 30-40 мин до полного ее растворения. Так как после засолонения вязкость раствора возрастает, его необходимо разбавить рассолом до условной вязкости 25-30 с. Для стабилизации приготовленного раствора проводится обработка реагентами-стабилизаторами. К 500 мл соленасыщенного глинистого раствора при постоянном перемешивании постепенно вводятся 8,5 г (1,7 мас.к объему раствора) декстрина и 6,5 г (1,3 мас.к объему раствора) крахмального реагента Фито-РК. Раствор перемешивается в течение 30-40 мин. Пример 2. Соленасыщенный глинистый раствор готовится, как в примере 1. К 500 мл приготовленного раствора при постоянном перемешивании постепенно вводятся 10 г (2 мас.к объему раствора) декстрина и 7,5 г (1,5 мас.к объему раствора) крахмального реагента Фито-РК. Раствор перемешивается в течение 30-40 мин. 2 13195 1 2010.06.30 В таблице даны параметры соленасыщенных буровых растворов, обработанных полимерными реагентами. 2 8 -ый соленасыщенный полыгорскитовый глинистый раствор В опытах 3 и 4 приведены значения параметров растворов, обработанных одним из реагентов. Как видно, обработка глинистого раствора одним декстрином не ведет к снижению фильтрации бурового раствора. А применение одного модифицированного крахмала не обеспечивает стабилизацию фильтрации раствора во времени. Как видно из таблицы, при совместной обработке соленасыщенного глинистого раствора модифицированным крахмалом и декстрином значения фильтрации находятся на одном уровне (опыты 6-8). Это дает возможность предположить, что декстрин защищает крахмальный реагент от деструкции (т.е. поддерживает его способность снижать фильтрацию соленасыщенного бурового раствора во времени), за счет чего фильтрация не повышается в течение 10 дней. В противоположность этому при совместной обработке 3 13195 1 2010.06.30 соленасыщенного бурового раствора модифицированным крахмалом и ССБ через 10 дней наблюдается повышение фильтрации раствора до 22 см 3 за 30 мин (опыт 2). Целесообразность обработки соленасыщенного бурового раствора модифицированным крахмалом и декстрином подтверждается в показателях фильтрации растворов после выдержки их в течение двух часов при температуре 80 С в вальцовой печи фирмы(опыты 6, 7). С применением ССБ такого результата не было получено (опыт 2). Кроме того, значение коэффициента вспенивания соленасыщенного глинистого раствора при обработке ССБ выше (1,60), чем при обработке декстрином (1,35-1,40). Нижний предел количества декстрина (1,7 мас. ) ограничен показателем фильтрации через 10 суток бурового раствора, обработанного МК верхний (2 мас. ) - экономической нецелесообразностью. Модифицированный крахмал предлагается использовать в количестве 1,3-1,5 мас.к объему бурового раствора, т.к. такого количества вполне хватает для снижения значения фильтрации. Увеличение ввода МК приведет к повышению вязкости раствора, а уменьшение - к повышению фильтрации раствора. Результаты лабораторных исследований были подтверждены снижением количества обработок бурового раствора модифицированным крахмалом при бурении соленосных отложений в скв.287 Речицкого нефтяного месторождения РУП Производственное объединение Белоруснефть, где впервые был испытан декстрин в качестве второго полимерного реагента вместо применяющейся ССБ. Испытание в скважине было начато после спуска 245 мм технической колонны на глубину 1040 м и засолонения раствора, когда его показатели имели следующие значения плотность - 1,24 г/см 3, вязкость - 39 с, фильтрация - 8 см 3/30 мин, СНС - 17/25 мгс/см 2,плотность фильтрата - 1,20 г/см 3. Раствор был обработан декстрином и крахмальным реагентом Фито-РК одновременно. После обработки раствор приобрел следующие показатели плотность - 1,25 г/см 3, вязкость - 45 с, фильтрация - 3 см 3/30 мин, СНС - 30/45 мгс/см 2. При повышении показателя фильтрации раствора до 7 см 3/30 мин при забое 1145 м была проведена вторичная обработка, после чего фильтрация раствора снизилась до 4,5 см 3/30 мин при неизменных показателях других основных параметров. Дальнейшие обработки раствора этими полимерными реагентами по предлагаемой технологии также не оказывали отрицательного влияния на показатели раствора в скважине. Учитывая полученные результаты, было рекомендовано продолжить испытание при бурении соленосных пород на других нефтяных месторождениях. Таким образом, способ стабилизации соленасыщенного бурового раствора, заключающийся в одновременной обработке модифицированным крахмалом и декстрином, позволил уменьшить расход пеногасителя и модифицированного крахмала за счет понижения пенообразующей способности и повышения стабильности бурового раствора. Источники информации 1. Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. - Оренбург Летопись, 2005. С. 225-226. 2. Городнов В.Д. Буровые растворы. - М. Недра, 1985. - С. 80-83. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4