пенная система для бурения скважин

Формула изобретения

Пенная система для бурения скважин, включающая водный раствор бентонита, карбоксиметилцеллюлозу, поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит предварительно эмульгированный ацеталь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поверхностно-активное вещество - 0,5 - 1

Бентонит - 2 - 3

Карбоксиметилцеллюлоза - 0,1 - 0,2

Ацеталь - 0,5 - 1

Вода - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к пенным системам, которые могут быть использованы для повышения эффективности выноса шлама при проходке стволов скважин.

Широкое применение в качестве пенных систем в настоящее время получили водные растворы поверхностно-активных веществ (Б.Б.Кудряшов, А.М.Яковлев "Бурение скважин в мерзлых породах". М.: Недра, 1983., 118 с.).

Такие пенные системы обладают низкими флотирующими свойствами и не обеспечивают эффективный вынос шлама при проходке скважин.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является пенная система (А.С.Бронзов "Бурение скважин с использованием газообразных агентов". М.: Недра, 1979., 12 с.), содержащая, мас.%:

бентонит - 3...4

карбоксиметилцеллюлоза - 0,15... 0,25

карбонат натрия - 0,2... 0,25

поверхностно-активное вещество - 0,5...1

вода - остальное.

Известная пенная система также обладает низкими флотирующими свойствами и не обеспечивает эффективную очистку ствола скважины от шлама, так как разбуриваемые горные породы в большинстве своем гидрофильны, их частицы плохо закрепляются на пузырьках воздуха (газа) пенной системы, что в целом ухудшает условия флотации.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения эффективности очистки ствола скважины от шлама за счет улучшения флотационных свойств пенной системы.

Указанный технический результат достигается тем, что известная пенная система, содержащая водный раствор бентонита, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ, поверхностно-активное вещество (ПАВ), согласно изобретению дополнительно содержит предварительно эмульгированный ацеталь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поверхностно-активное вещество - 0,5...1,0

бентонит - 2,0...3,0

карбоксиметилцеллюлоза - 0,15...0,25

ацеталь - 0,5...1,0

вода - остальное.

Предлагаемую пенную систему готовят следующим образом. Сначала готовят путем перемешивания раствор: бентонит 2...3 мас.% и КМЦ 0,1...0,2 мас.%, остальное - вода. Затем предварительно смешивают 1% ацеталя с 0,05% ПАВ, в смесь небольшими порциями добавляют при постоянном перемешивании приготовленный раствор бентонита и КМЦ, получают тонкодисперсную эмульсию ацеталя в воде. Затем в приготовленную эмульсию добавляется оставшееся количество ПАВ (0,45...0,95 мас.%), производят ее вспенивание путем аэрирования.

Включение в состав предлагаемой пенной системы ацеталя, гидрофобизирующего поверхность частиц шлама, улучшает условия флотации, практически не ухудшая основные свойства пенной системы - кратность и стабильность.

В лабораторных условиях проведены испытания предлагаемой пенной системы. Результаты испытаний представлены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемая пенная система обладает улучшенными по сравнению с прототипом флотационными свойствами при сохранении стабильности и может быть использована для очистки стволов скважин при разбуривании любых горных пород.