RU2111229C1 - Method of preparing aqueous drilling muds based on clays non- aggressive to clayey beds, and treated clay - Google Patents
Method of preparing aqueous drilling muds based on clays non- aggressive to clayey beds, and treated clay Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111229C1 RU2111229C1 RU95108555A RU95108555A RU2111229C1 RU 2111229 C1 RU2111229 C1 RU 2111229C1 RU 95108555 A RU95108555 A RU 95108555A RU 95108555 A RU95108555 A RU 95108555A RU 2111229 C1 RU2111229 C1 RU 2111229C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clay
- dispersing agent
- dispersion
- aggressive
- bentonite
- Prior art date
Links
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 23
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 23
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 31
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 45
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- -1 lignites Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области бурения нефтяных скважин, а более точно, к способу приготовления водных буровых растворов на основе глины, не агрессивных к глинистым слоям и обработанной глине. The present invention relates to the field of drilling oil wells, and more specifically, to a method for preparing aqueous drilling muds based on clay, not aggressive to clay layers and treated clay.
При бурении нефтяной скважины очень часто используются текучие среды на водной основе, которые содержат глины, в частности бентонитовую глину, и различные типы присадок, к которым относятся необходимые диспергирующие агенты, предназначенные для получения требуемых реологических свойств. Если сравнить с нефтяными буровыми растворами, то эти водные буровые растворы имеют преимущества более низкой стоимости и более низкой способности загрязнения. Однако они имеют недостаток, заключающийся в агрессивности к глинистым слоям, встречающимся во время бурения скважины, и к глинистым отходам, образующимся в ходе этого бурения. When drilling an oil well, water-based fluids that contain clays, in particular bentonite clay, and various types of additives, which include the necessary dispersing agents, are used to obtain the desired rheological properties. Compared to oil drilling fluids, these aqueous drilling fluids have the advantages of lower cost and lower pollution ability. However, they have the disadvantage of being aggressive towards clay layers encountered during well drilling and clay waste generated during this drilling.
Диспергирование этой глины в раствор ведет к ухудшению реологических свойств бурового раствора и частичному или, в наихудшем случае, полному разрушению боковых стенок буровой скважины с последующим закупориванием буровой скважины. Dispersing this clay into a solution leads to a deterioration in the rheological properties of the drilling fluid and to partial or, in the worst case, complete destruction of the side walls of the borehole, followed by blockage of the borehole.
Агрессивность, в частности, происходит вследствие наличия диспергирующих агентов, обычно полимерного типа, добавляемых в буровой раствор с целью содействия диспергированию бентонитовой глины и обеспечения раствора соответственной текучестью. Вследствие того, что полимерный диспергирующий агент только частично адсорбируется на бентонитовой глине, та часть диспергирующего агента, которая остается свободной в растворе, может, таким образом, также действовать на глинистый слой и на глину, содержащуюся в материале буровых отходов, увеличивая вышеуказанные проблемы. Aggression, in particular, is due to the presence of dispersing agents, usually of a polymer type, added to the drilling fluid in order to facilitate dispersion of the bentonite clay and to provide the fluid with adequate fluidity. Due to the fact that the polymer dispersant is only partially adsorbed on bentonite clay, that part of the dispersant that remains free in the solution can thus also act on the clay layer and on clay contained in the drilling waste material, increasing the above problems.
Для устранения или, по крайней мере, уменьшения этих недостатков в известном уровне техники описывается использование дополнительных присадок (которые в любом случае увеличивают общую стоимость раствора). Например, в патенте США N 4664818 раскрыта добавка к буровым растворам, которая состоит из частично гидролизированного сополимера акрилата-акриламида, карбоксиметиловой целлюлозы и KCl с уровнем выше 50%. To eliminate or at least reduce these disadvantages, the prior art describes the use of additional additives (which in any case increase the total cost of the solution). For example, US Pat. No. 4,664,818 discloses a drilling fluid additive that consists of a partially hydrolyzed copolymer of acrylate-acrylamide, carboxymethyl cellulose and KCl with a level above 50%.
В EP N 333458 раскрыты смеси растворимых в воде добавок с высоким молекулярным весом, способных образовывать довольно прочные нуклеофильные участки при обработке основаниями и одной или более солями калия, имеющими довольно высокое щелочное свойство с целью увеличения водородного показателя бурового раствора до значения выше 9. EP 333458 discloses mixtures of water-soluble additives with a high molecular weight capable of forming fairly strong nucleophilic sites when treated with bases and one or more potassium salts having a fairly high alkaline property in order to increase the pH of the drilling fluid to a value above 9.
В патенте США N 3953336 раскрыто использование буровых растворов на водной основе, содержащих целлюлозную производную. US Pat. No. 3,953,336 discloses the use of water-based drilling fluids containing a cellulosic derivative.
В заявке Великобритании N 2216574 раскрыт способ приготовления водных буровых растворов на основе глины, не агрессивных к глинистым слоям, включающий диспергирование в воде глины, и диспергирующего агента для разжижения. В качестве диспергирующего агента используют полиглицерин. In the application of the UK N 2216574 disclosed a method of preparing an aqueous drilling mud based on clay, not aggressive to clay layers, including dispersing clay in water, and a dispersing agent for liquefaction. Polyglycerol is used as a dispersing agent.
Техническим результатом настоящего изобретения является устранение агрессивности водных буровых растворов на основе глины к глинистым слоям и сокращение потребления диспергирующего агента для бурового раствора. The technical result of the present invention is to eliminate the aggressiveness of clay-based aqueous drilling fluids to clay layers and to reduce the consumption of dispersant for drilling mud.
Этот технический результат достигается тем, что в способе приготовления водных буровых растворов на основе глины, не агрессивных к глинистым слоям, включающем диспергирование в воде глины, диспергирующего агента для разжижения, согласно изобретению, глину диспергируют в водном растворе, содержащем необходимое количество диспергирующего агента для разжижения, отделяют глину от водного раствора, содержащего неадсорбированный диспергирующий агент, затем обработанную таким образом глину диспергируют в воде. This technical result is achieved by the fact that in the method for preparing aqueous drilling muds based on clay that is not aggressive to clay layers, including dispersing clay in water, a dispersing agent for liquefaction, according to the invention, the clay is dispersed in an aqueous solution containing the required amount of dispersing agent for liquefying clay is separated from an aqueous solution containing a non-adsorbed dispersant, then the clay thus treated is dispersed in water.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления используемой для приготовления бурового раствора глины является бентонитовая глина. According to a preferred embodiment, the clay used to prepare the drilling fluid is bentonite clay.
Чаще всего используемыми диспергирующими агентами для разжижения основанных на бентонитовой глине буровых растворов являются лигносульфонаты, лигниты, полиакрилаты и частично гидролизованные полиакриламиды. The most commonly used dispersants for liquefying bentonite clay-based drilling fluids are lignosulfonates, lignites, polyacrylates and partially hydrolyzed polyacrylamides.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, диспергирующими агентами являются полиакрилаты или его сополимеры. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, the dispersing agents are polyacrylates or copolymers thereof.
Необходимое количество диспергирующего агента для разжижения упомянутых буровых растворов зависит от химической природы этого диспергирующего агента и от типа бентонитовой глины. The required amount of dispersant to dilute the said drilling fluids depends on the chemical nature of this dispersant and on the type of bentonite clay.
При использовании лигниновых диспергирующих агентов это количество обычно находится в диапазоне от 0,5 до 3% по весу на основании бурового раствора, в то время как при использовании полимерных диспергирующих агентов такое количество находится в диапазоне от 0,03 до 0,5% по весу. When using lignin dispersants, this amount is usually in the range of 0.5 to 3% by weight based on the drilling fluid, while when using polymer dispersants, this amount is in the range of 0.03 to 0.5% by weight .
Вышеописанный технический результат достигается также и тем, что обработанная глина, согласно изобретению, получена посредством контакта глины с водным раствором, содержащим необходимое количество диспергирующего агента для разжижения и последующего отделения ее от полученного раствора. Предпочтительно, чтобы глиной являлся бентонит. The above technical result is also achieved by the fact that the processed clay, according to the invention, is obtained by contacting the clay with an aqueous solution containing the necessary amount of dispersing agent to thin and then separate it from the resulting solution. Preferably, the clay is bentonite.
Водную дисперсию бентонита и диспергирующий агент перемешивают в течение довольно длительного периода времени, достаточного, по крайней мере, для того, чтобы получить адсорбцию диспергирующего агента. Этот период обычно составляет примерно 30 мин. The aqueous bentonite dispersion and the dispersing agent are mixed for a rather long period of time, sufficient at least to obtain adsorption of the dispersing agent. This period is usually about 30 minutes.
Во время этого этапа часть диспергирующего агента адсорбируется на поверхности глины, оставляя равновесие в растворе. На поверхности глины адсорбируется такое количество, которое соответствует равновесию твердого диспергирующего агента. В случае диспергирующих агентов полиакрилового типа это количество составляет примерно одну третью часть общего количества, добавленного для разжижения бурового раствора. During this step, part of the dispersant is adsorbed onto the clay surface, leaving the solution in equilibrium. On the surface of the clay, an amount is adsorbed that corresponds to the equilibrium of the solid dispersant. In the case of dispersants of the polyacrylic type, this amount is about one third of the total amount added to dilute the drilling fluid.
Температура, при которой глина уравновешивается с диспергирующим агентом, не имеет решающего значения. Способ предпочтительно выполняют при температуре, находящейся в диапазоне от 10 до 40oC.The temperature at which the clay is balanced with a dispersing agent is not critical. The method is preferably carried out at a temperature in the range from 10 to 40 o C.
Затем восстанавливается обработанная глина, то есть глина, поверхность которой покрыта диспергирующей добавкой. The treated clay is then restored, that is, clay whose surface is coated with a dispersant.
Упомянутую глину можно отделить от водного раствора в соответствии с хорошо известной методикой разделения жидкого и твердого вещества, предпочтительно центрифугированием. Said clay can be separated from the aqueous solution in accordance with a well-known technique for separating liquid and solid, preferably by centrifugation.
За этим этапом восстановления глины могут следовать один или более этапы промывания водой, чтобы полностью удалить любой диспергирующий агент, который не сильно связан с глиной. This clay recovery step may be followed by one or more water washing steps to completely remove any dispersant that is not strongly associated with the clay.
После этого обработанную таким способом глину вновь диспергируют в воде и получающийся буровой раствор используют в качестве текучей среды для бурения скважины, в частности подходящей для бурения нефтяных скважин, имеющих температуру примерно 120-170oC.After that, the clay treated in this way is redispersed in water and the resulting drilling fluid is used as a fluid for drilling a well, in particular suitable for drilling oil wells having a temperature of about 120-170 ° C.
Получающийся буровой раствор можно смешивать с другими добавками, что обычно используют в конце образования. Таким образом можно добавлять, например, сгущающие агенты, агенты потери жидкости, агенты управления фильтрованием и так далее. The resulting drilling fluid can be mixed with other additives, which is usually used at the end of the formation. Thus, for example, thickening agents, liquid loss agents, filter control agents and so on can be added.
Кроме того, в полученный таким образом буровой раствор можно добавлять растворимые в воде соли, чтобы регулировать ионную силу, а также соответствующие вещества, предназначенные для регулирования водородного показателя этого бурового раствора до требуемой величины. Обычно водородный показатель приготовленного таким способом бурового раствора находится в диапазоне от 9 до 12. In addition, water-soluble salts can be added to the drilling fluid thus obtained in order to regulate the ionic strength, as well as the corresponding substances intended to control the pH of the drilling fluid to the desired value. Typically, the pH of a drilling fluid prepared in this way is in the range of 9 to 12.
Повторное диспергирование в воде обработанной таким способом бентонитовой глины не вызывает удаления адсорбированного диспергирующего агента, по крайней мере, при обычных условиях времени и температуры использования бурового раствора. Это означает, что упомянутый адсорбированный диспергирующий агент продолжает выполнять свою функцию в качестве диспергирующего агента бентонитовой глины также при отсутствии других диспергирующих агентов в растворе. Repeated dispersion in water of bentonite clay treated in this way does not remove the adsorbed dispersing agent, at least under normal conditions of time and temperature of use of the drilling fluid. This means that the said adsorbed dispersing agent continues to fulfill its function as a dispersing agent of bentonite clay also in the absence of other dispersing agents in the solution.
Приготовленный таким образом буровой раствор благодаря практически отсутствию растворенного в воде диспергирующего агента демонстрирует потерю агрессивности к глиняным слоям, и процесс в целом требует более низкого потребления диспергирующей добавки, потому что неадсорбированное количество, содержащееся в первоначальном водном растворе, можно легко восстановить и обеспечить повторный цикл. The drilling fluid prepared in this way, due to the practically absence of a dispersing agent dissolved in water, shows a loss of aggressiveness to clay layers, and the process as a whole requires a lower consumption of dispersing additive, because the non-adsorbed amount contained in the initial aqueous solution can be easily restored and a repeated cycle can be ensured.
Предварительно обработанную глину в соответствии с настоящим изобретением можно также хранить в течение длительного времени и при необходимости использовать для приготовления бурового раствора. The pre-treated clay in accordance with the present invention can also be stored for a long time and, if necessary, used to prepare the drilling fluid.
Ниже приводятся примеры, предназначенные для лучшего раскрытия настоящего изобретения. The following are examples intended to better disclose the present invention.
Приготовление бентонитовых глин для пассивации буровых растворов. Preparation of bentonite clays for the passivation of drilling fluids.
Схема 1. Этот способ получения бурового раствора, не агрессивного к глиняным слоям, основан на удалении посредством этапов промывания свободного диспергирующего агента, растворенного в однородной фазе, из дисперсии бентонитовой глины, смешанной с диспергирующим агентом. Scheme 1. This method of obtaining a drilling fluid that is not aggressive to clay layers is based on the removal, through washing steps, of a free dispersing agent dissolved in a uniform phase from a dispersion of bentonite clay mixed with a dispersing agent.
Дисперсию бентонитовой глины в воде готовят с соответствующим количеством диспергирующего агента, дисперсию глины центрифугируют и получают плотный осадок глины с адсорбированным диспергирующим агентом и водный раствор, содержащий неадсорбированный диспергирующий агент (всплывающий наверх в результате отстаивания). A dispersion of bentonite clay in water is prepared with an appropriate amount of a dispersing agent, the clay dispersion is centrifuged and a dense clay precipitate with an adsorbed dispersing agent and an aqueous solution containing a non-adsorbed dispersing agent (floating up as a result of settling) are obtained.
Приготовленная таким способом бентонитовая глина является основным компонентом, предназначенным для приготовления неагрессивного бурового раствора. Bentonite clay prepared in this way is the main component for the preparation of non-aggressive drilling mud.
Пример 1. Степень, до которой добавленный в дисперсию диспергирующий агент адсорбируется на глине, и обратимость адсорбции проверяли посредством использования водной дисперсии гомоионного натриевого монтмориллонита SWy-I Уайоминга, где в качестве диспергирующего агента использовали промышленный полиакрилат, имеющий средневесовой молекулярный Mw, равный примерно 4000, приготовленный при следующих условиях: натрий-монтмориллонит - 0,27% в весовом отношении, диспергирующий агент - 0,13% в массовом отношении, процентное содержание соли - 0,05 М NaCl, pH 11.Example 1. The degree to which the dispersing agent added to the dispersion is adsorbed on clay, and the adsorption reversibility was checked by using an aqueous dispersion of homoionic sodium montmorillonite SW y -I Wyoming, where industrial polyacrylate having a weight-average molecular weight M w equal to approximately 4000, prepared under the following conditions: sodium montmorillonite — 0.27% by weight, dispersing agent — 0.13% by weight, percent salt — 0.05 M NaCl,
Приготовленную таким способом дисперсию приводили в равновесие в течение 16 час, а затем подвергали 2-часовому центрифугированию со скоростью 14000 об/мин. Полученное всплывающее наверх вещество подвергли анализу на суммарный органический углерод с целью определения количества свободного диспергирующего агента, содержащегося в растворе в начальной дисперсии. Осадок (бентонитовую глину с адсорбированным диспергирующим агентом) вновь диспергировали в свежем растворе, имеющем в этом примере такие же условия содержания соли и показателя pH, как в первоначальной дисперсии (pH 11, 0,05 М NaCl), а затем дали возможность дисперсии уравновеситься в течение 16 часов. Затем полученную уравновешенную дисперсию снова центрифугировали и определяли количество диспергирующего агента во всплывшем наверх веществе с целью проверки возможности освобождения какого-то адсорбированного диспергирующего агента. Этот цикл повторили три раза. Полученные результаты приведены в табл. 1. The dispersion prepared in this way was equilibrated for 16 hours, and then subjected to 2-hour centrifugation at a speed of 14,000 rpm. The resulting upward floating substance was analyzed for total organic carbon to determine the amount of free dispersant contained in the solution in the initial dispersion. The precipitate (bentonite clay with an adsorbed dispersing agent) was again dispersed in a fresh solution having in this example the same salt and pH conditions as in the initial dispersion (
Можно видеть, что после последовательных дисперсий глины в осадке в растворе обнаруживается наличие все меньшего и меньшего количества диспергирующего агента. Этот результат говорит о том, что часть диспергирующего агента, который остался адсорбированным, оказывается прочно связанный с адсорбирующей поверхностью глины. It can be seen that after successive dispersions of clay in the precipitate in the solution, the presence of less and less dispersing agent is detected. This result suggests that part of the dispersing agent that remains adsorbed is found to be firmly bound to the absorbent surface of the clay.
Пример 2. В этом примере проверяется действие дисперсии, приготавливаемой в соответствии с методикой, изложенной в схеме 1 примера 1, посредством сравнения между собой трех дисперсий:
1) 3,7% в массовом отношении бентонита Уайоминга в воде ("образец A");
2) такая же дисперсия, как и в вышеприведенном пункте 1, с добавлением такого количества диспергирующего агента, чтобы получить следующие соотношения диспергирующего агента: глины по весу 0,012 ("образец B");
3) дисперсия предварительно обработанной глины с такой же концентрацией, как и в образце вышеприведенного пункта 1 ("образец C").Example 2. In this example, the effect of the dispersion is prepared, prepared in accordance with the methodology described in scheme 1 of example 1, by comparing the three dispersions with each other:
1) 3.7% by weight of Wyoming bentonite in water ("sample A");
2) the same dispersion as in paragraph 1 above, with the addition of such a quantity of dispersing agent to obtain the following dispersing agent ratios: clay by weight 0.012 (“sample B”);
3) a dispersion of pre-treated clay with the same concentration as in the sample of paragraph 1 above ("sample C").
Поскольку методика схемы 1 из-за промывок деионизированной воды вызывает в конце диспергирования уменьшение количества соли в растворе по сравнению с образцами A и B, использовали методику приготовления для образца C (схема 2), которая несколько отличается от предыдущих методик. Since the procedure of Scheme 1, due to washing with deionized water, at the end of dispersion causes a decrease in the amount of salt in the solution compared to samples A and B, we used the preparation method for sample C (Scheme 2), which differs somewhat from the previous methods.
Схема 2. Приготавливают дисперсию бентонита Уайоминга в воде с массовым соотношением 3,7% и отстаивают ее в течение 24 часов, чтобы подвергнуть гидратации; затем дисперсию добавляют таким образом, чтобы получить следующее соотношение диспергирующего агента: глины 0,012 по весу, и полученную дисперсию уравновешивают в течение 48 часов. Подвергая полученную дисперсию 2-часовому центрифугированию со скоростью 14000 об/мин, достигают отделения твердого диспергирующего агента, несущего осадок "SD", из растворенного диспергирующего агента, содержащего всплывающее вверх вещество "LD". В то же время первоначальную водную дисперсию, содержащую 3,7% в массовом отношении бентонита Уайоминга в течение 2 часов со скоростью 14000 об/мин для получения текучего всплывающего вверх вещества "L"; и наконец, осадок с диспергирующим агентом "SD" вновь диспергируют во всплывающем вверх веществе "L". Scheme 2. Prepare a dispersion of Wyoming bentonite in water with a mass ratio of 3.7% and settle for 24 hours to hydrate; then the dispersion is added so as to obtain the following dispersant ratio: clay 0.012 by weight, and the resulting dispersion is balanced over 48 hours. By subjecting the resulting dispersion to 2-hour centrifugation at 14,000 rpm, separation of the solid dispersant carrying the “SD” precipitate is achieved from the dissolved dispersant containing the upward floating substance “LD”. At the same time, the initial aqueous dispersion containing 3.7% by weight of Wyoming bentonite for 2 hours at a speed of 14000 rpm to obtain a fluid substance floating up "L"; and finally, the precipitate with the dispersing agent "SD" is again dispersed in the floating substance "L".
Таким образом получается дисперсия предварительно обработанной глины, в которой водная фаза имеет значения процентного содержания соли и показателя pH, которые примерно такие же, как для образцов A и B. Thus, a dispersion of pre-treated clay is obtained in which the aqueous phase has a percentage of salt and a pH that are approximately the same as for samples A and B.
Реологические свойства приготовленных таким способом трех образцов показаны в табл. 2. Измерения выполняли посредством ротационного вискозиметра VOR Болина. Значения вязкости при 1,16 с-1 и 92,3 м-1 и значения модуля упругости "G" при частоте 1 Гц приведены в табл. 2.The rheological properties of the three samples prepared in this way are shown in table. 2. The measurements were performed using a rotary VOR Bolin viscometer. The viscosity values at 1.16 s -1 and 92.3 m -1 and the values of the elastic modulus "G" at a frequency of 1 Hz are given in table. 2.
Данные табл. 2 показывают, что часть диспергирующего агента, оставшаяся адсорбированной на бентоните образца C, достаточно большая, чтобы обеспечить возможность дисперсии, полученной в соответствии с настоящим изобретением, сохранить те же реологические характеристики, как и у образца B, созданного в соответствии с нормальной методикой. The data table. 2 show that the portion of the dispersant adsorbed on the bentonite of sample C is large enough to allow the dispersion obtained in accordance with the present invention to maintain the same rheological characteristics as that of sample B created in accordance with the normal procedure.
Пример 3. Чтобы проверить, что адсорбция диспергирующего агента на глине очень прочная и что хорошая дисперсия бентонитовой глины удерживается также при высоких температурах, реологические измерения произвели после выдерживания в течение 16 час при высокой температуре 150oC.Example 3. To verify that the adsorption of the dispersing agent on the clay is very strong and that a good dispersion of bentonite clay is also kept at high temperatures, rheological measurements were made after incubation for 16 hours at a high temperature of 150 o C.
Используемые для этих испытаний образцы были приготовлены в соответствии с той же методикой, которая описана в схеме 2, примера 2 и сравнительные измерения были выполнены на двух дисперсиях:
первой дисперсии, содержащей 7% бентонита Магкогела, смешанного с диспергирующим агентом, чтобы получить следующее соотношение диспергирующего агента: глины по весу 0,012 (образец B);
второй дисперсии, такой же, как первая дисперсия после предварительной обработки (образец C).The samples used for these tests were prepared in accordance with the same procedure as described in Scheme 2, Example 2, and comparative measurements were performed on two dispersions:
a first dispersion containing 7% Magogel bentonite mixed with a dispersant to obtain the following dispersant ratio: clay by weight 0.012 (sample B);
the second dispersion, the same as the first dispersion after pre-treatment (sample C).
Результаты, приведенные в табл. 3, относятся к измерениям, выполненным на образцах B и C перед и после теплового воздействия. The results are shown in table. 3 relate to measurements taken on samples B and C before and after heat exposure.
Из вышеприведенных результатов измерений можно видеть, что даже после теплового воздействия реологические параметры обеих дисперсий остаются примерно такие же. From the above measurement results, it can be seen that even after thermal exposure, the rheological parameters of both dispersions remain approximately the same.
Пример 4. Чтобы показать, что приготовленная дисперсия, из которой был удален свободный диспергирующий агент, находящийся в растворе, менее агрессивная к глинистому слою, чем дисперсия, в которую был добавлен диспергирующий агент посредством нормального способа, соответствующего известному уровню техники, используется испытание горячей прокаткой. Example 4. To show that the prepared dispersion from which the free dispersing agent in solution was removed is less aggressive to the clay layer than the dispersion into which the dispersing agent was added by a normal method according to the prior art, a hot rolling test is used .
Испытание проводят посредством добавления в дисперсию известных количеств глинистого слоя в форме гранул с определенными размерами частиц (2-4 мм). Приготовленная таким образом дисперсия подвергается тепловому воздействию в течение 4 час при температуре 93oC внутри контейнера, обеспечивающего прокатку со скоростью вращения 17 об/мин. И наконец, дисперсию охлаждали и из нее удаляли остаток гранулированной глины.The test is carried out by adding to the dispersion known quantities of a clay layer in the form of granules with specific particle sizes (2-4 mm). The dispersion thus prepared is exposed to heat for 4 hours at a temperature of 93 ° C. inside the container, which enables rolling at a rotation speed of 17 rpm. Finally, the dispersion was cooled and the remainder of the granular clay was removed.
Эти восстановленные гранулы промывали замедляющей жидкостью, сушили в печи и взвешивали с целью определения процентного количества восстановленной глины. Чем выше агрессивность дисперсии, тем меньше восстановленного количества гранулированной глины. These recovered granules were washed with a retardant, dried in an oven and weighed to determine the percentage of recovered clay. The higher the aggressiveness of the dispersion, the less the recovered amount of granular clay.
В табл. 4 представлены результаты, которые были получены в результате измерений, выполненных ротационным вискозиметром Фанн 35 SA с аппаратурой RIFIBI, вместе с результатами, полученными при выполнении испытания горячей прокаткой бурового раствора B и бурового раствора C, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением. In the table. 4 shows the results obtained from the measurements performed by a Fann 35 SA rotational viscometer with RIFIBI equipment, together with the results obtained from a hot rolling test of drilling fluid B and drilling fluid C prepared in accordance with the present invention.
Значения кажущейся вязкости, пластической вязкости, предела текучести и предела прочности геля весьма аналогичны для образца B, смешанного с диспергирующим агентом, и образца C, смешанного с диспергирующим агентом, обработанного в соответствии с настоящим изобретением перед испытанием горячей прокаткой. The apparent viscosity, plastic viscosity, yield strength and tensile strength of the gel are very similar for sample B mixed with a dispersant and sample C mixed with a dispersant treated in accordance with the present invention before the hot rolling test.
Испытания горячей прокаткой, приведенные на этих дисперсиях, подтверждают, что посредством удаления избытка диспергирующего агента из раствора агрессивность дисперсии к глинистому слою уменьшается. В случае образца B получается скорость восстановления глины, равная 45%, по сравнению со скоростью восстановления, равной 63%, полученной в случае образца C. The hot rolling tests on these dispersions confirm that by removing excess dispersing agent from the solution, the aggressiveness of the dispersion to the clay layer is reduced. In the case of sample B, a clay recovery rate of 45% is obtained, compared with a recovery rate of 63% obtained in the case of sample C.
Реологические измерения, выполненные на дисперсиях после испытания горячей прокаткой, показали, что глина, которая оказалась частично диспергированной, обычно увеличивает реологические параметры, однако без сильного воздействия на поведение. Необходимо отметить, что образец C благодаря обеспечению более низкой дисперсии глины в буровой раствор обеспечил более низкие увеличения. The rheological measurements made on dispersions after the hot rolling test showed that clay that was partially dispersed typically increases rheological parameters, but without a strong effect on behavior. It should be noted that sample C, due to the lower dispersion of clay in the drilling fluid, provided lower increases.
Из вышеописанных экспериментов можно сделать вывод, что обработка глины в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает реологические характеристики дисперсии, которые сопоставимы с характеристиками, приобретаемыми дисперсией посредством добавления диспергирующего агента; более того, полученная дисперсия обеспечивает более низкую агрессивность к глинистому слою. From the above experiments, it can be concluded that the processing of clay in accordance with the present invention provides rheological characteristics of the dispersion, which are comparable with the characteristics acquired by dispersion by adding a dispersing agent; Moreover, the resulting dispersion provides lower aggressiveness to the clay layer.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI922190A IT1255520B (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Chromium-free drilling fluid which is effective at high temperatures |
ITMI92A002188 | 1992-09-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95108555A RU95108555A (en) | 1997-12-20 |
RU2111229C1 true RU2111229C1 (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=11363992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95108555A RU2111229C1 (en) | 1992-09-24 | 1993-09-23 | Method of preparing aqueous drilling muds based on clays non- aggressive to clayey beds, and treated clay |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
IT (1) | IT1255520B (en) |
RU (1) | RU2111229C1 (en) |
-
1992
- 1992-09-24 IT ITMI922190A patent/IT1255520B/en active IP Right Grant
-
1993
- 1993-09-23 RU RU95108555A patent/RU2111229C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1255520B (en) | 1995-11-09 |
ITMI922190A0 (en) | 1992-09-24 |
ITMI922190A1 (en) | 1994-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4428843A (en) | Well working compositions, method of decreasing the seepage loss from such compositions, and additive therefor | |
US9353306B2 (en) | Viscoelastic surfactant based wellbore fluids and methods of use | |
US4293427A (en) | Drilling fluid containing a copolymer filtration control agent | |
CA2472090C (en) | Lost circulation compositions comprising resilient carbon and water-swellable polymers | |
US5134118A (en) | Aqueous based drilling fluid | |
CA2320918C (en) | Anti-accretion additives for drilling fluids | |
CA2600856C (en) | Water absorbing polymers for treatment of brines and water-based drilling fluids | |
NO329016B1 (en) | Copolymers of methacrylate for rheological transformation and filtration control for ester- and synthetically-based drilling fluids, as well as methods for applying a fluid system to a well, drilling a well and treating a well | |
US6051535A (en) | Asphaltene adsorption inhibition treatment | |
US7156178B2 (en) | Compositions containing a buffer and a peroxide or peracid useful for treating wells | |
JPS61136509A (en) | Polymer useful for filtration modulator in excavation muddy water | |
NZ529629A (en) | Shale hydration inhibition agent and method of use | |
NO339481B1 (en) | High performance water based drilling mud and method of use | |
US4547299A (en) | Drilling fluid containing a copolymer filtration control agent | |
US4404107A (en) | Well working compositions, method of decreasing the seepage loss from such compositions, and additive therefor | |
WO2021096986A1 (en) | Composition and method of manufacturing of whole date palm seed lost circulation material (lcm) | |
US5646092A (en) | Pretreated clays, their preparation and use in formulation drilling muds not aggressive to layer clays | |
RU2111229C1 (en) | Method of preparing aqueous drilling muds based on clays non- aggressive to clayey beds, and treated clay | |
WO2007056006A1 (en) | Shale inhibition | |
CA2807190A1 (en) | Method and biodegradable water based thinner composition for drilling subterranean boreholes with aqueous based drilling fluid | |
Al Otaibi et al. | Characteristics and removal of filter cake formed by formate-based drilling mud | |
CA1144298A (en) | Aqueous drilling fluid additive, composition and process | |
GB2044321A (en) | Drilling Fluids and Methods of Drilling | |
WO2007133331A2 (en) | Non-damaging manganese tetroxide water-based drilling fluids | |
EP3481913A1 (en) | Cross-linked levan blends as lost circulation materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030924 |