Материалы для борьбы с поглощением бурового раствора (lcm), эффективно поддерживающие стабильность эмульсий буровых растворов

005728 Область техники Настоящее изобретение относится к материалам для борьбы с поглощением бурового раствора(также называемым экранирующими наполнителями) и к способам поддержания стойкости эмульсий в буровых растворах, растворах для вскрытия продуктивного пласта и растворах для заканчивания скважины (далее в этой работе также собирательно называемых буровыми растворами) эмульсионного типа, содержащих материал (или материалы) для борьбы с поглощением бурового раствора. Предшествующий уровень техники Буровые растворы выполняют различные функции, например способствуют устойчивости ствола скважины, удаляют буровой шлам из ствола скважины, охлаждают и смазывают буровое долото и бурильную колонну, а также регулируют давление в скважине. Некоторые условия внутри скважины могут вызывать поглощение бурового раствора, то есть снижение общего количества бурового раствора и переход его в горную породу, или приводить к такому явлению. Примеры таких условий внутри скважины включают, но не ограничиваются ими 1) естественные или природные трещины; 2) вызванные или искусственно образованные трещины,3) кавернозные породы (каверны и каналы) и 4) рыхлые или высокопроницаемые породы (рыхлый гравий). Материалы для борьбы с поглощением бурового раствора (экранирующие наполнители) используют для минимизации поглощения бурового раствора. Материалы для борьбы с поглощением бурового раствора образуют на стенке ствола скважины фильтрационную корку, которая эффективно блокирует пустоты в горной породе. В настоящее время материалы для борьбы с поглощением бурового раствора включают волокнистые материалы, такие как кедровая кора и разволокненные стебли тростника, хлопьевидные материалы, такие как чешуйки слюды, и гранулярные материалы, такие как измельченный известняк, древесина, ореховая скорлупа, кочерыжки кукурузных початков и коробочки хлопчатника. К сожалению, в соответствии с опубликованными данными буровые растворы, являющиеся обращенными эмульсиями и содержащие волокнистый целлюлозный материал для борьбы с поглощением бурового раствора, имеют низкие значения электростабильности. Если уровень электростабильности бурового раствора становится слишком низким, происходит смачивание твердых тел водой, которое может привести к ухудшению реологических свойств жидкости, в результате чего буровой раствор становится неэффективным, и это может даже привести к прекращению буровых работ. Необходимы материалы для борьбы с поглощением бурового раствора и способы их использования, поддерживающие электростабильность, а за счет этого - и стойкость эмульсии в буровых растворах. Сущность изобретения Изобретение предусматривает способ поддержания электростабильности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, содержащего материал для борьбы с поглощением бурового раствора (LCM, аббревиатура от англ. Lost CirculationMaterials), причем указанный способ включает приготовление исходного раствора, выбранного из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; добавление к указанному исходному раствору волокнистого LCM, состоящего преимущественно из вещества для борьбы с поглощением бурового раствора с высоким содержанием лигнина (HLLCM, аббревиатура от англ. High Lignin Lost Circulation Material) с получением обработанного раствора. В другом аспекте изобретение предусматривает способ поддержания электростабильности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный способ включает приготовление исходного раствора, выбранного из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; и использование в качестве LCM в указанном исходном растворе фиброзного HLLCM, имеющего значение показателя удержания воды, примерно равное 1 или меньшее. В следующем аспекте изобретение предусматривает способ поддержания электростабильности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины,причем указанный способ включает обеспечение исходного раствора, выбранного из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; и использование в качестве материала для борьбы с поглощением бурового раствора виноградных выжимок. В предпочтительных формах осуществления изобретения указанный исходный раствор имеет первое значение электростабильности, а указанный обработанный раствор имеет второе значение электростабильности, которое не более чем на 18% меньше указанного первого значения электростабильности;-1 005728 более предпочтительно не более чем на 15% меньше указанного первого значения электростабильности и наиболее предпочтительно не более чем на 12% меньше указанного первого значения электростабильности. Исходный раствор предпочтительно является раствором эмульсионного типа, наиболее предпочтительно раствором, являющимся обращенной эмульсией. Волокнистый HLLCM предпочтительно имеет показатель удержания воды, примерно равный 1 или меньший, более предпочтительно примерно равный 0,5 или меньший и еще более предпочтительно примерно равный 0,3 или меньший. ПредпочтительныеHLLCM выбраны из группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительных материалов в бумагу. Наиболее предпочтительнымHLLCM являются виноградные выжимки. HLLCM предпочтительно содержит частицы с гранулометрическим составом в диапазоне от примерно 10 до примерно 200 мкм. В следующем аспекте изобретение предусматривает раствор, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, имеющий эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и содержащий материал для борьбы с поглощением бурового раствора, преимущественно состоящий изHLLCM. В следующем аспекте изобретение предусматривает раствор, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и состоит преимущественно из LCM, имеющего показатель удержания воды,примерно равный 1 или меньший. В следующем аспекте изобретение предусматривает раствор, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и содержит волокнистый LCM, причем указанный волокнистый LCM преимущественно состоит из материалов, выбранных из группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительных материалов в бумагу. В следующем аспекте изобретение предусматривает раствор, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и содержит волокнистый LCM, состоящий преимущественно из виноградных выжимок. В предпочтительных формах осуществления изобретения исходный раствор имеет первое значение электростабильности, а раствор, содержащий указанный HLLCM, имеет второе значение электростабильности, которое не более чем на 18% меньше указанного первого значения электростабильности; более предпочтительно - не более чем на 15% меньше указанного первого значения электростабильности; и наиболее предпочтительно - не более чем на 12% меньше указанного первого значения электростабильности. Исходный раствор предпочтительно является раствором эмульсионного типа, наиболее предпочтительно - жидкостью, являющейся обращенной эмульсией. Волокнистый HLLCM предпочтительно имеет показатель удержания воды, примерно равный 1 или меньший, более предпочтительно - примерно равный 0,5 или меньший, и еще более предпочтительно - примерно равный 0,3 или меньший. Предпочтительные HLLCM выбраны из группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительных материалов в бумагу. Наиболее предпочтительным HLLCM являются виноградные выжимки. HLLCM предпочтительно содержит частицы с гранулометрическим составом в диапазоне от примерно 10 до примерно 200 мкм. В следующем аспекте изобретение предусматривает тампонирующую жидкость, содержащую примерно от 1 до 100 фунтов/баррель HLLCM и жидкость-носитель. Предпочтительно, тампонирующая жидкость содержит от примерно 5 до примерно 50 фунтов/баррель HLLCM и жидкость-носитель.HLLCM предпочтительно преимущественно состоит из материалов, выбранных группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительных материалов в бумагу. В наиболее предпочтительном примере осуществления изобретения HLLCM являются виноградные выжимки. В следующем аспекте изобретение предусматривает тампонирующую жидкость, содержащую примерно от 1 до 100 фунтов/баррель виноградных выжимок и жидкость-носитель, предпочтительно - примерно от 5 до 50 фунтов/баррель виноградных выжимок и жидкость-носитель. Жидкость-носитель предпочтительно выбрана из группы, состоящей из полиалкиленоксидов и их сополимеров, гликолевых эфиров полиалкиленоксидов, гликолей, полигликолей, кубовых остатков трипропиленгликоля и их комбинаций. В предпочтительном примере осуществления изобретения жидкостьноситель выбрана из группы, состоящей из этиленгликолей, диэтиленгликолей, триэтиленгликолей, тетраэтиленгликолей, пропиленгликолей, дипропиленгликолей, трипропиленгликолей, тетрапропиленгликолей,полиэтиленоксидов, полипропиленоксидов, сополимеров полиэтиленоксидов и полипропиленоксидов,эфиров полиэтиленгликолей, эфиров полипропиленгликолей, гликолевых эфиров полиэтиленоксидов,гликолевых эфиров полипропиленоксидов и гликолевых эфиров полиэтиленоксидов/полипропиленоксидов.-2 005728 В другом предпочтительном примере осуществления изобретения жидкость-носитель выбрана из группы, состоящей из этиленгликоля, кубовых остатков трипропиленгликоля и их комбинаций. В наиболее предпочтительной форме осуществления изобретения жидкость-носитель содержит кубовые остатки трипропиленгликоля. В наиболее предпочтительной форме осуществления изобретенияHLLCM является виноградными выжимками, наиболее предпочтительно сочетающимися с кубовыми остатками трипропиленгликоля. Если проблемой является щелочность бурового раствора, рН можно отрегулировать путем добавления примерно 0,2 фунтов кальцинированной соды на примерно 1 фунт виноградных выжимок в тампонирующую добавку или во время перемешивания. Краткое описание графических материалов Фиг. 1 является графиком, демонстрирующим сравнительные эффекты LCM на электростабильность в пробе ECO-FLOW, взятой в полевых условиях. Фиг. 2 является графиком, демонстрирующим результаты анализов гранулометрического составаCHECK-LOSS в различных жидкостях. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Измерения в буровых растворах эмульсионного типа проводят непрерывно с целью выявления нарушения стойкости эмульсии, обусловленного прекращением циркуляции бурового раствора. Предпочтительным способом измерения стойкости эмульсии в буровых растворах, представляющих собой обращенные эмульсии, является измерение электростабильности бурового раствора. Электростабильность бурового раствора на масляной основе связана со стойкостью эмульсии и с его гидрофобными свойствами. Электростабильность бурового раствора определяют, подавая синусоидальный электрический сигнал с линейно изменяющимся амплитудным напряжением на два параллельных плоских электрода, погруженных в буровой раствор. Результирующий ток остается низким до тех пор, пока не достигнуто пороговое значение напряжения, после чего ток быстро возрастает. Это пороговое напряжение является мерой электростабильности жидкости, и его определяют как амплитудное значение напряжения в вольтах, измеренное в тот момент, когда ток достиг значения 61 мкА. Лаборанты, работающие в полевых условиях, осуществляют мониторинг стойкости эмульсии бурового раствора путем измерения напряжения, подаваемого поперек бурового раствора. Результирующее значение электростабильности непосредственно связано с соотношением воды и масла в конкретном буровом растворе. Если концентрация воды в буровом растворе возрастает, уровень электростабильности обычно снижается. Описанное в литературе снижение значений электростабильности в буровых растворах, являющихся обращенными эмульсиями, по-видимому, объясняется контактом набухших, гидратированных волокон материала для борьбы с поглощением бурового раствора с датчиком прибора для измерения электростабильности. Чтобы сохранить электростабильность (а за счет этого - и стойкость эмульсии), необходимо минимизировать смачивание таких волокнистых материалов водой. Тип материала для борьбы с поглощением бурового раствора, добавляемого к конкретному буровому раствору, варьируется в зависимости от основной задачи буровых работ; характера горных пород,которые необходимо пройти; местоположения скважины и опыта и навыков буровой бригады. В качестве материалов для борьбы с поглощением бурового раствора используют различные волокна растительного происхождения. Целлюлоза является основным компонентом клеточных стенок большинства растений, кроме того, она обладает высоким сродством к воде. Не желая ограничивать изобретение определенным механизмом действия, все же отметим, что снижение электростабильности буровых растворов,содержащих многие волокнистые материалы для борьбы с поглощением бурового раствора, считается обусловленным большим сродством к воде целлюлозы, содержащейся в этих волокнах. Для снижения влияния материала для борьбы с поглощением бурового раствора на значения электростабильности в настоящем изобретении снижено содержание целлюлозы в волокнистом материале. Лигнин также обнаруживается в клеточных стенках растений. Лигнин - это структурный полимер,придающий жесткость и прочность растительным материалам. Лигнин не обладает таким большим сродством к воде, как целлюлоза. Растительные материалы с высоким содержанием лигнина должны иметь прямо или не прямо пропорционально сниженное сродство к воде. Прямой анализ растительных материалов с целью определения содержания в них лигнина затруднен. Настоящее изобретение включает использование материалов для борьбы с поглощением бурового раствора с высоким содержанием лигнина (HLLCM) в буровых растворах. HLLCM повышают значения электростабильности жидкостей эмульсионного типа и за счет этого повышают стойкость эмульсий.HLLCM в данной работе определены как волокнистые материалы для борьбы с поглощением бурового раствора, эффективно поддерживающие уровень электростабильности данного бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины в пределах снижения на 20% или менее от уровня электростабильности того же раствора в отсутствие HLLCM. Предпочтительные HLLCM эффективно поддерживают уровень электростабильности данного бурового раствора,раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, в пределах снижения на 18% от уровня электростабильности того же раствора в отсутствие HLLCM, более предпочтительно - в пределах снижения примерно на 15% и наиболее предпочтительно - в пределах снижения-3 005728 примерно на 12%. Другим способом определения пределов электростабильности является то, что добавление HLLCM вызывает максимальное снижение значения напряжения на 20% и менее по сравнению с исходным значением напряжения, более предпочтительно - примерно на 18% и менее, наиболее предпочтительно - примерно на 12% и менее. Подходящие HLLCM могут быть идентифицированы по их Показателю удержания воды (WRV,от англ. Water Retention Value). Определенный растительный материал имеет определенную скорость гидратации, зависящую от размера пустот в волокнах данного растительного материала. Если сухой растительный материал погружают в воду, эти полости увеличиваются в размерах за счет поглощения воды. Увеличение размеров этих полостей в присутствии воды можно измерить, и это измеренное значение известно как WRV материала. WRV является мерой количества воды, тесно связывающегося с определенным сухим весом данного растительного материала, и примерно равен общему изменению объема клеточных стенок растительного материала.WRV для определенного растительного материала могут быть рассчитаны после проведения простого испытания. Добавить 25 г исследуемого материала в стеклянный сосуд. Смешать 250 мл деионизированной воды с исследуемым материалом. Перемешивать суспензию со скоростью 3000 об./мин в течение 5 мин. Затем закрыть стеклянный сосуд крышкой и вращать его в течение 16 ч при 150F. После охлаждения вылить содержимое сосуда в собранную воронку Бюхнера (через фильтровальную бумагу фирмыWhatman41), укрепленную на колбе Эрленмейера объемом 2 л, соединенной с вакуумным насосом. Фильтровать в течение не более чем 2 ч. Снять воронку Бюхнера с исследуемым материалом с колбы и взвесить. Рассчитать WRV по следующему уравнению: Волокнистые материалы для борьбы с поглощением бурового раствора, используемые в настоящее время, имеют WRV, равный примерно 4 и более. HLLCM, пригодные для использования в настоящем изобретении, имеют расчетный WRV, равный 1 или меньше, предпочтительно - 0,5 или меньше и более предпочтительно - 0,3 или меньше. Примеры подходящих HLLCM включают, но не ограничиваются ими, растения, которые фактически растут в воде, но остаются сухими, такие как камышовые растения, к которым относятся рогоз, папирус и подобные. Также пригодны лигниновые побочные продукты, полученные при переработке древесины и других растительных материалов в бумагу. Продукты, производимые в этих процессах, обычно требуют высокого содержания целлюлозы, а лигнин удаляют из древесины в ходе процесса. Лигнин обычно продают для его сульфирования.HLLCM обычно имеет гранулометрический состав, эффективный в отношении образования фильтрационной корки на стенке скважины и блокирования поглощения бурового раствора горной породой. Подходящий гранулометрический состав обычно лежит в диапазоне от примерно 10 до примерно 200 мкм, предпочтительно - от примерно 15 до примерно 170 мкм. Наиболее предпочтительными HLLCM для использования в настоящем изобретении являются виноградные выжимки. HLLCM, предпочтительно виноградные выжимки, имеют дополнительное преимущество, состоящее в том, что они оказывают меньшее неблагоприятное влияние на реологические свойства.HLLCM предпочтительно используют в буровых растворах эмульсионного типа, наиболее предпочтительно - в буровых растворах, являющихся обращенными эмульсиями. Тем не менее, HLLCM можно использовать в качестве добавок для борьбы с поглощением бурового раствора в буровых растворах любого типа, включая растворы на водной основе, растворы на основе природных или синтетических масел, растворы, являющиеся эмульсиями типа масло-в-воде и растворы, являющиеся эмульсиями типа вода-в-масле.HLLCM могут быть включены в буровой раствор в качестве интегрального компонента бурового раствора и/или добавлены к буровому раствору, при необходимости, во время буровых работ. Если HLLCM используется как интегральный компонент бурового раствора, используемое количество составляет от примерно 0,1 до примерно 25 фунтов/баррель, предпочтительно - от примерно 5 до примерно 10 фунтов/ баррель. Если HLLCM добавляют к буровому раствору по потребности во время буровых работ, HLLCM просто добавляют в приемную емкость для бурового раствора при перемешивании. Количество добавленного HLLCM будет варьироваться в зависимости от степени поглощения бурового раствора. Обычно количество находится в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 25 фунтов/баррель или больше. Альтернативно, HLLCM добавляют в приемную емкость для бурового раствора в виде тампонирующей жидкости. В этой форме осуществления изобретения HLLCM добавляют в виде взвеси совместно с небольшим количеством жидкости-носителя, совместимой с раствором, подлежащим обработке. Предпочтительная взвесь содержит от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррель, предпочтительно от примерно 5 до примерно 50 фунтов/баррель HLLCM. Наиболее предпочтительная тампонирующая-4 005728 жидкость состоит из примерно 1-100 фунтов/баррель виноградных выжимок в жидкости-носителе, предпочтительно - от примерно 5 до примерно 50 фунтов виноградных выжимок на баррель. В типичном случае, после того как HLLCM заливают на уровне зоны поглощения, желательно извлечь обсадную трубу и выждать от 6 до 8 ч, прежде чем продолжать работы. Независимо от того, используются ли они в качестве интегрального компонента бурового раствора или в виде тампонирующей жидкости, некоторые HLLCM, например виноградные выжимки, имеют тенденцию к повышению кислотности буровых растворов на водной основе. Поэтому, если HLLCM используют в жидкостях на водной основе, предпочтительно добавить достаточное количество забуферивающего вещества для повышения рН до нейтрального, т.е. примерно равного 7. Подходящие забуферивающие вещества включают, но не обязательно ограничиваются ими, кальцинированную соду, бикарбонат натрия, гидроокись натрия, известь, гидроокись кальция и тому подобные. Подходящее количество забуферивающего вещества составляет от примерно 0,1 до примерно 0,2 фунтов, предпочтительно - 0,1 фунта, на каждые 10 фунтов HLLCM, предпочтительно - виноградных выжимок. Подходящие жидкости-носители для тампонирующих жидкостей варьируют в зависимости от бурового раствора, подлежащего обработке. Если буровой раствор является буровым раствором на водной основе, носитель предпочтительно должен быть водным. Если буровой раствор является раствором на нефтяной основе, носитель предпочтительно должен быть неводным, и так далее. В предпочтительном примере осуществления изобретения жидкость-носитель выбрана из группы, состоящей из гликолей,полигликолей, полиалкиленоксидов, сополимеров алкиленоксидов, алкиленгликолевых эфиров, гликолевых эфиров полиалкиленоксидов и солей вышеперечисленных соединений, а также комбинаций вышеперечисленных соединений. Примеры подходящих гликолей и полигликолей включают, но не обязательно ограничиваются ими,этиленгликоли, диэтиленгликоли, триэтиленгликоли, тетраэтиленгликоли, пропиленгликоли, дипропиленгликоли, трипропиленгликоли и тетрапропиленгликоли. Примеры подходящих полиалкиленоксидов и их сополимеров включают, но необязательно ограничиваются ими, полиэтиленоксиды, полипропиленоксиды и сополимеры полиэтиленоксидов и полипропиленоксидов. Подходящие гликолевые эфиры полиалкиленоксидов включают, но не обязательно ограничиваются ими, полиэтиленгликолевые эфиры, полипропиленгликолевые эфиры, гликолевые эфиры полиэтиленоксидов, гликолевые эфиры полипропиленоксидов и гликолевые эфиры полиэтиленоксидов/полипропиленоксидов. Предпочтительными носителями являются этиленгликоль, кубовые остатки трипропиленгликоля и их комбинации. Наиболее предпочтительным носителем являются кубовые остатки трипропиленгликоля. Изобретение далее станет более понятным при обращении к приведенным ниже примерам, которые являются исключительно иллюстративными. В примерах: CHEK-LOSS - это LCM на основе кукурузных кочерыжек, который можно приобрести в компании Baker Hughes INTEQ; PHENO-SEAL - материал из измельченной пластмассовой смолы, который можно приобрести в компании Montello, Inc.; MUD-LINER LCM на основе бумаги, которую можно приобрести в компании BCI Incorporated; LIQUID CASING LCM на основе арахисовой шелухи, которую можно приобрести в компании Liquid Casing, Incorporated;KWIK SEAL FINE - смесь растительных и полимерных волокон, которую можно приобрести в компанииKelco Oilfield Group; и BAROFIBRE - LCM на основе миндальной скорлупы, которую можно приобрести в компании Baroid/Halliburton. Пример 1. Персонал, работающий в полевых условиях, сообщал о сохранении проблем с низкими значениями электростабильности у буровых растворов, являющихся обращенными эмульсиями, и содержащих добавки волокнистых материалов для борьбы с поглощением бурового раствора (LCM). Хотя конкретные добавки не были идентифицированы, в сообщении было указано, что все волокнистые материалы снижали значения электростабильности. Однако в фильтратах исследованных в лаборатории буровых растворов через НРНТ не было обнаружено присутствия воды. Критерий отсутствия воды в фильтрате через НРНТ был использован в качестве предпочтительного способа определения стабильности эмульсии. Далее приведена оценка воздействия добавок различных LCM на электростабильность, реологические свойства и результаты контрольных опытов с фильтрацией буровых растворов на основе синтетических веществ через НРНТ/РРА. Оборудование 1. Мешалка Prince Castle 2. Вискозиметр Фана, Модель 35 А 3. Термометр, цифровой, 0-220F 4. Весы с точностью 0,01 г 5. Сита (соответствующие требованиями ASTM Е 11) 6. Вальцовая сушилка, 150-2505F (66-1213F) 7. Печь для статического старения 8. Промывочный сосуд 9. Мельница Реча-5 005728 10. Ступка и пестик 11. Шпатель 12. Таймер: интервальный, механический или электрический, точность 0,1 мин 13. Банки (объемом примерно 500 мл) с притертыми крышками 14. Чашка с подогревом, OFI, 115 В 15. Malvern Mastersizer Процедуры Были использованы следующие процедуры INTEQ FLUIDS Laboratory: Рекомендованная стандартная практическая процедура для полевых испытаний буровых растворов на масляной основе, Практика, рекомендованная API 13B-2, третье издание, февраль 1998 г. Рекомендованная стандартная практическая процедура для полевых испытаний буровых растворов на водной основе, Практика, рекомендованная API 13B-1, второе издание, сентябрь 1997 г. Руководство по эксплуатации Malvern Mastersizer. Далее приведены результаты. Таблица 1 Сравнительная оценка CHEK-LOSS и BLEN-PLUG ОМ в пробах SYN-TEQ,полученных в полевых условиях Таблица 2 Сравнительная оценка: а) смачивающих веществ с CHEK-LOSS во взятых в полевых условиях образцах ECOFLOW и б) добавок волокнистых LCM конкурирующих фирм по сравнению с MIL-CARB или PHENO-SEAL Оценка других добавок волокнистых LCM по сравнению с CHEK-LOSS Примечания:Смешанная суспензия была приготовлена посредством смешивания 0,86 баррелей ISO-TEQ, 12 фунтов/баррель OMNI-COTE и 125 фунтов/баррель CHEK-LOSS; к базовому буровому раствору добавляли 12 фунтов/баррель взвеси (что эквивалентно 10 фунтам/баррель CHEK-LOSS).Смесь LCM получали посредством смешивания 60 мас.% MIL-Graphite, 35% CHEK-LOSS, 2,5% WITCO 90LCM добавки измельчены аппаратом Retsch.-8 005728 Таблица 6 РРА исследование - Оценка KWIK-SEAL Fine по сравнению с CHEK-LOSS Coarseв приготовленном в лабораторных условиях буровом растворе, содержащем 12 фунтов/галлон SYN-TEQ Примечания:Состав базового бурового раствора: 0,629 баррелей ISO-TEQ, 12 фунтов OMNI-MUL, 0,15 баррелей воды,8 фунтов/баррель CARBO-GEL, 18 фунтов хлористого кальция, 239 фунтов/баррель MIL-BAR.LCM добавки измельчены аппаратом Retsch. Из вышесказанного был сделан вывод о том, что причиной влияния этих волокон на электростабильность было внутреннее сродство целлюлозных волокон к воде. Сниженные значения электростабильности можно объяснить тем, что набухшие, гидратированные волокна вступают в контакт с датчиком прибора для измерения электростабильности. Выраженность феномена зависела от количества доступной воды, то есть чем больше воды, тем ниже значение. Поэтому снижение электростабильности повышалось по мере снижения соотношения масло/вода. В исследованных жидкостях никогда не наблюдалось смачивание твердых тел водой. Столбчатая диаграмма на фиг. 1 суммирует воздействие различныхLCM на электростабильность. Гранулированные LCM, такие как MIL-CARB, не оказывали эффекта. Данные по свойствам буровых растворов представлены в приведенных выше таблицах и на фиг. 2. Далее приведены оценки буровых растворов на масляной основе, детализирующие результаты рутинных анализов представленных образцов буровых растворов, взятых в полевых условиях, использованных в матрицах анализа. Таблица 7 Пример 2. В компании GrindingSizing Co. были приобретены следующие LCM, маркированные как WoodFiber (Древесные волокна) (сосновые), Grape Pumice (Виноградные выжимки), Pith (Апельсиновая кожура), Furfural (Фурфурол) и Total Control (Общий контроль) (измельченная резина). Измельченная кокосовая скорлупа была получена из компании Reade Co. с размером 325 меш и с размером 80-325 меш (Reade 325F и Reade 325/80, соответственно). Оборудование 16. Мешалка Prince Castle 17. Вискозиметр Фана, Модель 35 А 18. Термометр, цифровой, 0-220F 19. Весы с точностью 0,01 г 20. Сита (соответствующие требованиями ASTM Е 11) 21. Вальцовая сушилка, 150-2505F (66-1213F) 22. Шпатель 23. Таймер: интервальный, механический или электрический, точность 0,1 мин 24. Банки (объемом примерно 500 мл) с притертыми крышками 25. Чашка с подогревом, OFI, 115 В 26. Аппарат для прессования частиц 27. Диски из алоксита 28. Malvern Mastersizer Процедуры Были использованы следующие процедуры INTEQ FLUIDS Laboratory: Рекомендованная стандартная практическая процедура для полевых испытаний буровых растворов на масляной основе, Практика, рекомендованная API 13B-2, третье издание, февраль 1998 г. Рекомендованная стандартная практическая процедура для полевых испытаний буровых растворов на водной основе, Практика, рекомендованная API 13B-1, второе издание, сентябрь 1997 г. Руководство по эксплуатации Malvern Mastersizer. Были получены следующие результаты.- 12005728 Таблица 10 Оценка различных волокнистых LCM-добавок производства GrindingSizing Co., Inc. по сравнению с CHEK-LOSS Отчет по оценке пробы масляного бурового раствора (FSR No. 4502) Таблица 11 Оценка виноградных выжимок производства GrindingSizing Co. по сравнению с CHEK-LOSS в буровом растворе на масляной основе с добавкой твердых веществ- 14005728 Таблица 12 Оценка измельченной кокосовой скорлупы производства Reade Co. Ground Coconut Shell по сравнению с CHEK-LOSS в буровом растворе на масляной основе с добавкой твердых веществ Кокосовые материалы оказывают очень малое воздействие на значение электростабильности базового раствора. Однако эти материалы, по-видимому, являются высушенными, что придает им, скорее,характеристики частиц, нежели волокон. Результирующие реологические свойства были неудовлетворительными. В табл. результатов 11 и 12 Рецептура 4522 имела следующие свойства. Отчет по оценке пробы масляного бурового раствора (FSR No. 4502) Таблица 13 Оценка виноградных выжимок производства GrindingSizing Co. по сравнению с CHEK-LOSS в приготовленном в лабораторных условиях буровом растворе на водной основе- 16005728 Виноградные выжимки, по-видимому, удовлетворяют необходимым характеристикам содержания большего количества лигнина, чем целлюлозы. Виноградные выжимки оказывали значительно меньшее неблагоприятное воздействие (снижение на 5-10%) на уровни электростабильности по сравнению с 5060%-ным снижением при добавлении CHECK-LOSS. Виноградные выжимки также оказывали меньшее неблагоприятное влияние на пластические вязкости буровых растворов на масляной основе по сравнению с CHECK-LOSS. Виноградные выжимки обеспечивали лучшие результаты на РРА (аппарате для прессования частиц) по сравнению с CHECK-LOSS при условиях испытания, соответствовавших 300F,дифференциальному давлению 100 фунто/кв.дюйм и алокситовому диску на 90 мкм. Пример 3. В бумагоделательной промышленности проводится измерение параметра, названного Показателем удержания воды (WRV), которое дает количество воды, тесно связывающейся с определенным сухим весом древесной пульпы. Оно отображает способность волокон к набуханию в присутствии воды. Это значение варьируется в зависимости от источника растительных волокон (кукуруза, арахис, грецкий орех, миндаль, кокос и т.д.). В бумажной промышленности требуется более высокое содержание целлюлозы и меньшее содержание лигнина. В данной прикладной задаче существует необходимость выбора источника растительных волокон с большим содержанием лигнина, чем целлюлозы. Лигнин, который служит скелетной структурой растений, адсорбирует значительно меньше воды. Процедура, описанная ниже, является модификацией Процедуры TAPPI 1991 UM-256, используемой в бумагоделательной промышленности. Использованное оборудование включало 1. Мешалку Prince Castle 2. Тахометр 3. Стеклянные сосуды на 500 мл с пробками 4. Деионизированную воду 5. Электронные весы 6. Вакуумный насос 7. 2-литровую колбу Эрленмейера 8. Воронку Бюхнера 9. Фильтровальную бумагу Whatman41 В стеклянный сосуд помещали количество исследуемого материала, равное 25 г. Затем добавляли 250 мл деионизированной воды. Жидкую суспензию перемешивали при 3000 об./мин в течение 5 мин. Стеклянный сосуд закрывали крышкой и прокатывали в течение 16 ч при 150F. После охлаждения содержимое сосуда выливали в собранную воронку Бюхнера (с использованием фильтровальной бумаги Whatman41), укрепленную на 2-литровой колбе Эрленмейера, соединенной с вакуумным насосом. Фильтрацию проводили в течение не более чем 2 ч. Воронку Бюхнера с собранным исследуемым материалом отсоединяли от колбы и взвешивали. Расчет WRV проводили следующим образом: (Вес воронки Бюхнера с фильтровальной бумагой и задержанным влажным исследуемым материалом минус вес воронки Бюхнера с влажной фильтровальной бумагой) минус начальный вес сухого исследуемого материала, равный 25 г. Результирующее значение затем делили на начальный вес сухого исследуемого материала, равный 25 г. Были получены следующие результаты. Материал Grape Pumice (виноградные выжимки), по-видимому, удовлетворяет необходимым характеристикам содержания большего количества лигнина, чем целлюлозы. Гранулометрический анализ, проведенный на приборе Malvern Mastersizer, показал, что гранулометрический состав Grape Pumice сходен с гранулометрическим составом CHEK-LOSS.- 17005728 Как видно из этих данных, гранулометрический состав не вносит вклада в разницу WRV этих двух материалов; виноградные выжимки обнаруживают значительно меньшую адсорбцию воды - характеристику, благоприятную для использования в качестве LCM в обращено-эмульсионных буровых растворах,так как не происходит неблагоприятного влияния на измерения стабильности эмульсии. Пример 4. Материал Grape Pumice (виноградные выжимки), являясь кислотным, будет снижать значения рН водных буровых растворов. Было проведено испытание с добавлением 10 фунтов Grape Pumice к объему деионизированной воды, равному 1 баррелю. Результирующее значение рН было равно 3,5. При смешивании 10 фунтов Grape Pumice с 0,2 фунтами кальцинированной соды значение рН поддерживалось на уровне 7,0. Из-за этих сомнений были измерены уровни щелочности в буровых растворах на масляной основе,испытанных с добавлением Grape Pumice. Изменений рН не было, то есть Grape Pumice, по-видимому,преимущественно смачивается маслом. Лица со стандартными знаниями в данной области техники поймут, что можно произвести много модификаций данного изобретения без отклонения от содержания и объема изобретения. Примеры осуществления, описанные в данной работе, предназначены только для иллюстративных целей, и их не следует воспринимать как ограничивающие изобретение, определенное в формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ поддержания электростабильности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины эмульсионного типа, содержащего материал для борьбы с поглощением бурового раствора (LCM), характеризующийся тем, что указанный способ включает приготовление исходного раствора, выбранного из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины эмульсионного типа,причем указанный исходный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; добавление к указанному исходному раствору волокнистого LCM, состоящего преимущественно из материала для борьбы с поглощением бурового раствора с высоким содержанием лигнина (HLLCM),причем указанный HLLCM эффективен для получения обработанного раствора, имеющего эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; при этом указанный исходный раствор имеет первое значение электростабильности, а указанный обработанный раствор имеет второе значение электростабильности, которое не более чем на 20% меньше указанного первого значения электростабильности. 2. Способ поддержания электростабильности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, характеризующийся тем, что указанный способ включает приготовление исходного раствора, выбранного из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины эмульсионного типа,имеющего эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; использование в качестве LCM в указанном исходном растворе волокнистого HLLCM, имеющего показатель удержания воды, примерно равный 1 или меньший, причем указанный HLLCM эффективен для получения обработанной жидкости, имеющей эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора. 3. Обработанный раствор эмульсионного типа, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор эмульсионного типа имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и содержит материал для борьбы с поглощением бурового раствора,состоящий преимущественно из HLLCM, при этом указанный раствор эмульсионного типа имеет первое значение электростабильности, а указанный обработанный раствор эмульсионного типа имеет второе значение электростабильности, которое не более чем на 20% меньше указанного первого значения электростабильности. 4. Обработанный раствор эмульсионного типа, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и состоит преимущественно из LCM, имеющего показатель удержания воды, примерно равный 1 или меньший. 5. Обработанный раствор эмульсионного типа, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и содержит волокнистый LCM, а указанный LCM преимущественно состоит из материа- 18005728 лов, выбранных из группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительного материала в бумагу. 6. Тампонирующая жидкость, содержащая от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррель HLLCM и жидкость-носитель, причем данный раствор эмульсионного типа в отсутствие тампонирующей жидкости имеет первое значение электростабильности, а указанный данный раствор эмульсионного типа, содержащий указанную тампонирующую жидкость, имеет второе значение электростабильности, которое не более чем на 20% меньше указанного первого значения электростабильности. 7. Тампонирующая жидкость, содержащая от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррель HLLCM и жидкость-носитель, причем указанный HLLCM имеет показатель удержания воды, примерно равный 1 или меньший. 8. Тампонирующая жидкость, содержащая от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррель HLLCM и жидкость-носитель, причем указанный HLLCM преимущественно состоит из материалов, выбранных из группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительного материала в бумагу. 9. Тампонирующая жидкость, содержащая от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррель виноградных выжимок и жидкость-носитель. 10. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что указанный данный раствор эмульсионного типа имеет первое значение электростабильности, а указанный обработанный раствор эмульсионного типа имеет второе значение электростабильности, которое не более чем на 20% меньше указанного первого значения электростабильности. 11. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10, отличающийся тем, что указанное второе значение электростабильности не более чем на 18% меньше указанного первого значения электростабильности. 12. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10, отличающийся тем, что указанное второе значение электростабильности не более чем на 15% меньше указанного первого значения электростабильности. 13. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10, отличающийся тем, что указанное второе значение электростабильности не более чем на 12% меньше указанного первого значения электростабильности. 14. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10-13, отличающийся тем,что указанный волокнистый HLLCM имеет показатель удержания воды, примерно равный 1 или меньший. 15. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10-14, отличающийся тем,что указанный волокнистый HLLCM имеет показатель удержания воды, примерно равный 0,5 или меньший. 16. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что указанный волокнистый HLLCM имеет показатель удержания воды, примерно равный 0,3 или меньший. 17. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10-16, отличающийся тем,что указанный буровой раствор, раствор для вскрытия продуктивного пласта или раствор для заканчивания скважины являются растворами обращенно-эмульсионного типа. 18. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5 или 10-16, отличающийся тем,что указанный HLLCM выбран из группы, состоящей из виноградных выжимок, стеблей камыша и лигниновых побочных продуктов переработки растительного материала в бумагу. 19. Способ поддержания электростабильности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, характеризующийся тем, что указанный способ включает приготовление исходного раствора, выбранного из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины эмульсионного типа,причем указанный исходный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора; и добавление к указанному исходному раствору LCM, состоящего преимущественно из виноградных выжимок, эффективных для получения обработанного раствора, имеющего эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора. 20. Обработанный раствор эмульсионного типа, выбранный из группы, состоящей из бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта или раствора для заканчивания скважины, причем указанный раствор имеет эффективные реологические свойства и свойства снижения поглощения бурового раствора и содержит волокнистый LCM, состоящий преимущественно из виноградных выжимок. 21. Обработанный раствор эмульсионного типа по п.20, отличающийся тем, что он содержит обращенную эмульсионную жидкость. 22. Обработанный раствор эмульсионного типа по любому из пп.3-5, 10-18, 20 или 21, отличающийся тем, что указанный HLLCM имеет гранулометрический состав в диапазоне от примерно 10 до примерно 200 мкм. 23. Тампонирующая жидкость по любому из пп.6-9, содержащая от примерно 5 до примерно 50 фунтов/баррель указанного HLLCM.- 19005728 24. Тампонирующая жидкость по любому из пп.6-9 или 23, отличающаяся тем, что указанная жидкость-носитель выбрана из группы, состоящей из полиалкиленоксидов и их сополимеров, гликолевых эфиров полиалкиленоксидов, гликолей, полигликолей, кубовых остатков трипропиленгликоля и их комбинаций. 25. Тампонирующая жидкость по любому из пп.6-9 или 23, отличающаяся тем, что указанная жидкость-носитель выбрана из группы, состоящей из этиленгликолей, диэтиленгликолей, триэтиленгликолей, тетраэтиленгликолей, пропиленгликолей, дипропиленгликолей, трипропиленгликолей, тетрапропиленгликолей, полиэтиленоксидов, полипропиленоксидов, сополимеров полиэтиленоксидов и полипропиленоксидов, эфиров полиэтиленгликолей, эфиров полипропиленгликолей, гликолевых эфиров полиэтиленоксидов, гликолевых эфиров полипропиленоксидов и гликолевых эфиров полиэтиленоксидов/полипропиленоксидов. 26. Тампонирующая жидкость по любому из пп.6-9 или 23, отличающаяся тем, что указанная жидкость-носитель выбрана из группы, состоящей из этиленгликоля, кубовых остатков трипропиленгликоля и их комбинаций. 27. Тампонирующая жидкость, содержащая от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррельHLLCM и жидкость-носитель, содержащую кубовые остатки трипропиленгликоля. 28. Тампонирующая жидкость, содержащая от примерно 1 до примерно 100 фунтов/баррельHLLCM, содержащего виноградные выжимки, и жидкость-носитель, содержащую кубовые остатки трипропиленгликоля. 29. Тампонирующая жидкость по любому из пп.27 или 28, содержащая от примерно 5 до примерно 50 фунтов/баррель указанного HLLCM.