RU2142977C1 - Способ приготовления бурового раствора - Google Patents
Способ приготовления бурового раствора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142977C1 RU2142977C1 RU98107748A RU98107748A RU2142977C1 RU 2142977 C1 RU2142977 C1 RU 2142977C1 RU 98107748 A RU98107748 A RU 98107748A RU 98107748 A RU98107748 A RU 98107748A RU 2142977 C1 RU2142977 C1 RU 2142977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aqueous solution
- carboxymethyl cellulose
- peat
- redox potential
- drilling fluid
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 24
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Способ относится к области бурения гидрогеологических, нефтяных и др. скважин, а именно способам приготовления растворов, используемых при проводке скважин. Техническим результатом изобретения является возможность регулирования водоотдачи буровых растворов в широких пределах и снижения затрат химреагентов. Способ приготовления бурового раствора предусматривает активацию слабоминерализованной воды в катодной камере проточного электрохимического реактора до достижения ее рН значения 12, редокс-потенциала до (-800) - (-900) мВ, введение после этого в нее водного раствора торфа и карбоксиметилцеллюлозы - КМЦ, причем водный раствор торфа и КМЦ перед введением в буровой раствор дополнительно подвергают обработке в зоне отрицательного электрода с интенсивностью электрического воздействия 30000 Кл/л и редокс-потенциала - (-900) - (-1000) мВ. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к промывке ствола.
Известен способ приготовления бурового раствора (а.с. 619500, СССР, кл. C 09 K 7/00, 1978, бюл. N 30) путем диспергирования в воде глинистых частиц, предварительно активированных в зоне коронного разряда отрицательного электрода, при котором воду подвергают электролизу и отбирают из зоны отрицательных электродов, после того как ее pH достигнет 14, а глинопорошок вводят в воду не более чем через 8 - 10 мин.
Однако данный способ не нашел практического применения ввиду недостаточной эффективности.
Наиболее близким аналогом является способ обработки буровых растворов (а. с. 1035049, СССР, кл. C 09 K 7/02, 1983, бюл. N 30), заключающийся во введении карбоксиметилцеллюлозы - КМЦ и ее активировании перед введением в раствор в зоне отрицательного электрода с интенсивностью электрического воздействия 1000 - 1200 Кл/л и редокс-потенциала - 500 - 800 мВ.
Известный способ позволяет регулировать вязкость и гидравлическое сопротивление бурового раствора, но не обеспечивает регулирование водоотдачи буровых растворов в широких пределах.
Задачей изобретения является снижение водоотдачи буровых растворов и затрат химреагентов, в частности каустической и кальцинированной соды, используемой для активации действия КМЦ и торфа.
Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления бурового раствора путем введения в него водного раствора карбоксиметилцеллюлозы, активированного в зоне отрицательного электрода, для приготовления водного раствора используют слабоминерализованную воду, подвергнутую активации в катодной камере проточного электрохимического реактора и после того, как ее pH достигнет значения 12, а редокс-потенциал - (-800) - (-900) мВ, в нее вводят карбоксиметилцеллюлозу. Причем в буровой раствор вводят дополнительно водный раствор торфа, приготовленный аналогично водному раствору карбоксиметилцеллюлозы, а также перед введением в буровой раствор водных растворов карбоксиметилцеллюлозы и торфа их подвергают обработке в зоне отрицательного электрода с интенсивностью электрического воздействия 30000 Кл/л и редокс-потенциала - (-900) - (-1000) мВ. Активизация воды, а не водного раствора КМЦ, как это осуществляется в прототипе, способствует равномерному распределению потока воды по поверхности электрода и обеспечивает одинаковую плотность тока в любой точке поперечного сечения катодной камеры проточного электрохимического реактора. В прототипе предусмотрена активизация водного раствора в зоне отрицательного электрода электролизера, при этом в этой зоне накапливаются продукты электрохимических реакций, формируя осадки различной плотности и увеличивая местные гидравлические сопротивления. Проводимость таких зон выше, чем в потоке, поэтому значительная часть электрического тока расходуется на разогрев воды в застойных зонах и локальный синтез устойчивых продуктов электролиза, но не на электрохимические преобразования протекающей воды.
Для обеспечения регулирования водоотдачи бурового раствора в более широких пределах в буровой раствор предлагается введение также водного раствора торфа, приготовленного аналогично раствору карбоксиметилцеллюлозы. Введение торфа не только позволит повысить экологическую безопасность бурового раствора и устойчивость стенок ствола скважины, но и уменьшить расход химреагентов.
Повышение значений pH буровых растворов и активизация действия КМЦ и торфа, как правило, обеспечивается добавками каустической соды. Однако, каустическая сода способствует снижению устойчивости и разрушению глинисто-аргиллитовых пород, вызывает наработку мелкодисперсного шлама, ухудшающего реологические свойства бурового раствора. Значительные расходы каустической соды приводят к повышению затрат на бурение скважины и ухудшению экологического состояния окружающей природной среды. Кроме того, работа со щелочью требует специальных мер безопасности для обслуживающего персонала.
Поэтому для повышения активации действия КМЦ и торфа без применения щелочи предлагается перед введением в буровой раствор растворов карбоксиметилцеллюлозы и торфа подвергнуть их обработке в зоне отрицательного электрода с интенсивностью электрического воздействия 30000 Кл/л и редокс-потенциала - (-900) - (-1000) мВ.
В известных источниках патентной и научно-технической информации не описано способа, позволяющего повысить надежность процесса активации и уменьшить расход химреагентов.
Сказанное позволяет сделать вывод о наличии в заявляемом техническом решении "изобретательского уровня".
Способ осуществляется следующим образом.
Слабоминерализованную воду (до 3 г/л) подвергают активации в катодной камере проточного электрохимического реактора и после того, как ее pH достигнет значения 12, а редокс-потенциал - (-800) - (-900) мВ, ее заливают в механический смеситель и засыпают необходимое количество КМЦ, перемешивают 10-15 мин, затем добавляют водный раствор торфа, приготовленный аналогичным способом.
Для того, чтобы щелочность электрохимически активированной воды была выше 0,5%, следует ее pH поддерживать на уровне не ниже 12, так как при pH 11,5 щелочность равна 0,15%.
Униполярную обработку жидкости затворения КМЦ и торфа следует осуществлять до достижения редокс-потенциала от -800 до -900 мВ, при этом обеспечиваются оптимальные условия их активации.
Для увеличения экстракции гуминовых веществ из торфа и повышения активности КМЦ, в результате увеличения линейного размера макромолекул, перед введением растворов КМЦ и торфа в буровой раствор, их подвергают обработке в зоне отрицательного электрода с интенсивностью электрического воздействия 30000 Кл/л и редокс-потенциала - (-900) - (-1000) мВ. Такая высокая пространственная плотность электрического заряда необходима для активации молекул органических соединений и обеспечения взаимодействия их с возбужденными ионами жидкости затворения. При интенсивности электрического воздействия менее 30000 Кл/л процессы электрохимического превращения веществ смеси недостаточно активно происходят. При пространственной плотности заряда более 30000 Кл/л может возникнуть конформационная перестройка молекул органических соединений, которая приводит к снижению качества получаемого препарата.
Наиболее благоприятный режим для протекания электрохимических реакций, способствующих экстрагированию гуминовых веществ и повышению активности, достигается при получении редокс-потенциала в пределах от -900 до -1000 мВ. При величине редокс-потенциала менее -900 мВ не достигается необходимой интенсивности этих реакций. При величине редокс-потенциала более -1000 мВ интенсивность ионнообменных процессов практически не меняется (таблица 1) и продолжение режима активации приводит к непроизводительным энергетическим затратам.
Пример.
Для приготовления водного раствора карбоксиметилцеллюлозы в механический смеситель МГ-2-4 заливают 3 м3 слабоминерализованной воды, подвергнутой активации в катодной камере проточного электрохимического реактора до значения pH 12, а редокс-потенциала (-800) - (-900) мВ, затем вводят 8 кг КМЦ-600-700 и перемешивают в течение 10 - 15 мин. Водный раствор из 400 кг торфа приготавливают на такой же воде, как и КМЦ, и добавляют в раствор КМЦ. После этого приготовленные растворы подвергают обработке в зоне отрицательного электрода установки с интенсивностью электрического воздействия 30000 Кл/л и редокс-потенциал - (-900) - (-1000) мВ и вводят их в буровой раствор.
Заявляемый способ приготовления бурового раствора позволяет по сравнению с традиционно применяемыми: снизить в 5-10 раз затраты по статье "химические реагенты"; повысить проходку на долото за счет хорошей очистки забоя и увеличения смазывающей способности бурового раствора; повысить кольматирующую и изолирующую способность бурового раствора в условиях водопритоков и поглощений; снизить разупрочнение стенок ствола скважины и набухание глинистых пород; сохранить экологический фон на площади; уменьшить загрязнение продуктивного пласта; обеспечить безопасность обслуживающего персонала в санитарно-токсикологическом отношении.
Claims (3)
1. Способ приготовления бурового раствора путем введения в него водного раствора карбоксиметилцеллюлозы, активированного в зоне отрицательного электрода, отличающийся тем, что для приготовления водного раствора используют слабоминерализованную воду, подвергнутую активации в катодной камере проточного электрохимического реактора и после того, как ее рН достигнет значения 12, а редокс-потенциал - (-800) - (-900) мВ, в нее вводят карбоксиметилцеллюлозу.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в буровой раствор вводят дополнительно водный раствор торфа, приготовленный аналогично водному раствору карбоксиметилцеллюлозы.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что пред введением в буровой раствор водных растворов карбоксиметилцеллюлозы и торфа, их подвергают обработке в зоне отрицательного электрода с интенсивностью электрического воздействия 30000 кл/л и редокс-потенциала -(-900) - (-1000) мВ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98107748A RU2142977C1 (ru) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Способ приготовления бурового раствора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98107748A RU2142977C1 (ru) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Способ приготовления бурового раствора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2142977C1 true RU2142977C1 (ru) | 1999-12-20 |
Family
ID=20205195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98107748A RU2142977C1 (ru) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Способ приготовления бурового раствора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2142977C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2185414C1 (ru) * | 2000-12-04 | 2002-07-20 | Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики | Способ приготовления бурового раствора |
| RU2235859C2 (ru) * | 2002-11-10 | 2004-09-10 | Бекметов Александр Матякубович | Способ цементирования скважин |
| RU2340767C1 (ru) * | 2007-04-27 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ увеличения нефтедобычи и снижения обводненности добываемой продукции |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3727687A (en) * | 1971-07-01 | 1973-04-17 | Phillips Petroleum Co | Aqueous gels and uses thereof |
| US4476032A (en) * | 1981-05-08 | 1984-10-09 | Nl Industries, Inc. | Method of increasing the rate of hydration of activated hydroethyl cellulose compositions |
| RU2011676C1 (ru) * | 1990-04-20 | 1994-04-30 | Александр Яковлевич Третьяк | Буровой раствор |
-
1998
- 1998-04-21 RU RU98107748A patent/RU2142977C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3727687A (en) * | 1971-07-01 | 1973-04-17 | Phillips Petroleum Co | Aqueous gels and uses thereof |
| US4476032A (en) * | 1981-05-08 | 1984-10-09 | Nl Industries, Inc. | Method of increasing the rate of hydration of activated hydroethyl cellulose compositions |
| RU2011676C1 (ru) * | 1990-04-20 | 1994-04-30 | Александр Яковлевич Третьяк | Буровой раствор |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2185414C1 (ru) * | 2000-12-04 | 2002-07-20 | Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики | Способ приготовления бурового раствора |
| RU2235859C2 (ru) * | 2002-11-10 | 2004-09-10 | Бекметов Александр Матякубович | Способ цементирования скважин |
| RU2340767C1 (ru) * | 2007-04-27 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ увеличения нефтедобычи и снижения обводненности добываемой продукции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Malpass et al. | Recent advances on the use of active anodes in environmental electrochemistry | |
| Cotillas et al. | Degradation of dye Procion Red MX-5B by electrolytic and electro-irradiated technologies using diamond electrodes | |
| Elnenay et al. | Treatment of drilling fluids wastewater by electrocoagulation | |
| Rajkumar et al. | Oxidation of various reactive dyes with in situ electro-generated active chlorine for textile dyeing industry wastewater treatment | |
| Kobya et al. | Treatment of potato chips manufacturing wastewater by electrocoagulation | |
| Bektaş et al. | Removal of phosphate from aqueous solutions by electro-coagulation | |
| Carvalho et al. | Electrochemical degradation applied to the metabolites of Acid Orange 7 anaerobic biotreatment | |
| GB2253860A (en) | Electrolytic treatment of water | |
| Ighilahriz et al. | Electrocoagulation and electro-oxidation treatment for the leachate of oil-drilling mud | |
| CN113929187A (zh) | 一种活性氯与羟基自由基耦合的阳极电化学氧化水处理方法 | |
| CN105293790A (zh) | 油田含油综合污水处理方法 | |
| RAHMANI | Removal of water turbidity by the electrocoagulation method | |
| Feng et al. | Electrochemical degradation of hydrolyzed polyacrylamide by a novel La-In co-doped PbO2 electrode: Electrode characterization, influencing factors and degradation pathway | |
| Cao et al. | Continuous electrocoagulation-membrane distillation unit for treating hydraulic fracturing produced water | |
| CN108314287A (zh) | 污泥脱水减量方法 | |
| CN100467394C (zh) | 去除油田采出水中聚丙烯酰胺及其它有机物的方法及电化学反应器 | |
| RU2142977C1 (ru) | Способ приготовления бурового раствора | |
| Moneer et al. | Removal of Acid Green 20 and Reactive Yellow 17 dyes by aluminum electrocoagulation technique in a single and a binary dye system | |
| CN102381791A (zh) | 一种电解-氧化剂联合处理有机废水的设备 | |
| Ungureanu et al. | Wastewater electrooxidation using stainless steel electrodes | |
| Soloman et al. | Electrochemical degradation of pulp and paper industry waste‐water | |
| Godini et al. | Electrochemical treatment of poultry slaughterhouse wastewater using iron and aluminium electrodes | |
| Errami et al. | Electrochemical treatment of wastewater industrial cartons | |
| Ibrahim et al. | In situ electro-catalytic treatment of a Reactive Golden Yellow HER synthetic dye effluent | |
| Djouider et al. | Laboratory study of the silica removal in water by electro-Fenton method: Effect of operational parameters |