Добавка для приготовления эмульсионного бурового раствора

Добавка для приготовления эмульсионного бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсннк

Соцнаинстичесник

Реснубпнн (t1)1004440

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22)Заявлено 19.12.80(21) 3264446/23-03 (53}М. Кд. з

С 09 K 7/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гевудлрствеввй квинтет

СССР пе авиа взебретввнв и етврмтий

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень ¹ 10 (53} УДК 622.243.

А44 (088.8) Дата опубликования описания 17.03.8

ФФ f

Щ А.-,ч тза ной," Г

В. В.,Рядй . ; —..т

Ъм " у

С.Г. Солтан, X.3. Урецкая, Л.И. Тнмофввва

В. H.Ãîðèí, Н.А.Кнбнрова, В. Д. Васильев (72) Автори изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский н н техннкн разведкн, Всесоюзное промыш

Союзгеотех ника н Ленинградский опыт нм. Цаумяна (71) Заявители (54) ДОБАВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИОННОГО

БУРОВОГО РАСТВОРА 1

Изобретение относится к бурению скважин, а конкретно к добавкам для прнготовлення бурового эмульснонного раствора, применяемого прн промывке скважин в процессе нх проводки.

Известна .добавка, включающая минеральное масло, неноногенный амульгатор в виде смеси алкокснлнрованного эфира жнрной кислоты (75-95 вес.% смеси) алкокснлнрованного алкнлфенола (25-5 вес.% смесн), смазочный компо нент в. виде серусодержащей присадки (1-20 вес.% общего количества добавки) М

Недостаток этой известной добавки состоит в невозможности получения стой» кнх буровых эмульсионных растворов прн содержании в ннх солей.

Наиболее блнзкнм техническим решением является добавка для приготовле ння эмульснонного бурового раствора, зодержатцая минеральное масло, неноно генный амульгатор,. серусодержащую

2 присадку н смесь кислородных производных атнленовых углеводородов 1.2 )Однако у известной добавки недостаточная солестойкость растворов, приготовленных на ее основе. ааль изобретения - повышение соле» стойкости раствора приготовленного на основе новой добавки.

Поставленная цель достигается тем, что добавка для приготовления амульсн онного бурового раствора, содержащая мннераттьное масло, неноногенный амульгатор, серусодержащую присадку н смесь кислородных. цронзводных атнленовых угле водородов, дополнительно содержит жнр ные кислоты, а в качестве смеси кисло родных производных этнленовых углеводородов используют смесь кислородных производных этнленовых углеводородов с общей формулой ((СН )„,О)Д НОН, где тт1»2-3, тт 3-6,m+n =6-9 в ко лнчестве не менее 60 вес,% от веса

40 4

Г)редлагаемая добавка готовится компаутщнрованием компонентов при 80100 С.

Новая добавка дает возможность по» лучать стабильные амульсионные растворы на водах повцшенной жесткости (до 3000 мтакв/л Са ), работоспособные в диапазоне определенных низких температур до минус 10 С и обладающие повышенными смазочными свойствами (табл. 1).

Известная добавка позволяет получить составы растворов с использованием вод до 2000 мтекв/л Са++..

° Новая добавка также имеет преимущеотво по сравнению с известным составом, в том, что позволяет готовить эмульсиоьные промывочные жидкости с пониженной пенообразующей способностью (склонность к пенообразованию промывочной жидкости, см не более 60, а устойчивость пены, см, не более 20. В известном составе склонность к пенообразованию промывочной жидкости, см, не более 700, устой3 чивость пены, см, не более 400.

В табл. 1 приведены физико-химические свойства добавки и амульсионных растворов со средними и предельными значениями ингредиентов.

В табл. 2 приведены примеры конкретного исполнения.

Как видно из примеров 2,3,6,9,12 и

3 стабильные амульсолы и эмульсии на их основе, выдерживающие солевые расторы, получаются только при соотношении компонентов, ограниченных в опиании сущности изобретения.

Предлагаемая добавка наиболее аффекивна для приготовления буровых эмульсинных растворов, применяемых при бурегеолого-разведочных скважин алмазrM породоразрушающим инструментом. акое бурение характеризуется высокими оростями вращения бурильной колонны и незначительных зазорах между коонной и скважиной. В атих условиях бычные амульсМэнные растворы теряют вои буровые свойства в результате серации, особенно в условиях соленых од и низких, в том числе колеблющихся, емператур цри хранении добавки.

Табинна 1

Обрезе д, МФ

Показатели ч

2 Э

Продукт и состоинин псстмаи внешний вид

Однороднди мессе от темно коричневого дв ЧврнОГО l6hOTS

Легкий спеиифнческий, ие рездре квкииий

Эвмм

3 10044 смеси, при следукнцем соотношении ком понентов, вес.%:

Минеральное масло 20 40

Смесь кислородных производных этиленовых угле 5 водородов 10-20

Неионогенный амульгатор 23-35

Жирные кислоты 20-40

Серусодержашая присад» ка 2-5

Для получения амульсионного бурового раствора добавка смешивается с водой, например 1-2% состава добавки и 98% воды, возможны и другие соотношения. IS

Серусодержащая присадка, вводимая в добавку, представляет собой продукт осернения фракции 160-250 С полимеро олефинов С>- С и взята в количестве

2-5 вес.%.

В состав добавки вводят кислородные производные этиленовых углеводородов при содержании в меси производных с общей формулой ((СН ),„О „НОН, 25 где 1 п2-3, h =3-6, тп+п 6-9, в количестве не мене 60% от веса смеси.

Эта смесь представляет собой неперегоняющийся остаток от дистилляции этилен- и полиатиленгликолей, содержащих, 30 в основном, три- и тетраатиленгликоли, 1 а в качестве примесей ди- и пентагликоли. Указанное количество производных с s общей формулой ((СН ) O)„НОН обеспечивает стабильность как добавки, так и эмульсий на ее основе. о

Например для состава ¹ 13 (табл. 1) нии стабильность добавки и эмульсий, приго- о нь товленных на ее основе с использованием Т воды, содержащей 16% СаСР, обеспечива- ск ется при содержании производных с об- пр шей формулой t(CH>)m03q HOH не менее л

60% от веса смеси кйслородосодержаших 45 о производных. При 40 и 20%-ном содер- . с жащти в смеси указанных производных про- па исходит расслоение (потеря стабильности) в как добавки, так и эмульсий на ее основе. т

t OO«<0

Проаолжвине тебе. 1

Обрезал, М

Показатели

12

Вяаиость кинематнчвсжая при

50ос, сСТ

152,8

13О,В 150,В

148,7 131 4

40,5

1В,В

2!,5

36,2

38,0

1,3 1,5

2,0

1,В г,о

То же Те же

То жв

То мв

То жз б) s воде мйыерализапней

500 мтекв/л йа+

2%-ный эмульсионный раствор

Стабильность эмульсии, приготовленной:

0,05

0,1

0,15

Ото. 0,1

Ото. 0,2

0,05

0,,0S

0,1

30

15

18 рН эмульсии в пределах

5,08,0

5i6S

6,18 6,4

7,25

7,0

Пракеченне. В табаков приведены свойства добавок со средынми и првдвльнымн значениями ыеноногеыного эмулъгвтора и смес» кислородных проиэводных этилеиовых углеводородов.

Не стабь- Стаби- Стабилен льни льна

Неионогенный змугп гатор 30

Смазочная добавиа 40

С. «ру -.одержашия прис:пака

Кислотное число, мгКОН/л

Солвряанне воды, Ъ

Стабильность прн хранении

Стабильность прн минус 40 С

Эмульгнрувм ость а) в воде жесткостью 3000 мтекв/л Сан а) на воде жесткостью

3000 м л Са++

1 б) на воде минервлвзапией

500 мгекв/л

Склонность к пвнообразованню, смЗ, не боЛЬе 60 устойчивость naca, «м, нв

3 более 20

К ислородные производные этиленовых углеводородов, Выделяется Выделяется Выделяется Выделает си Выделдвтсв

Выделяется Выделяется Выделяетая Выделяется Выделяетсв

1 004440

Продолжение табл. 2

2 Минеральное масло 20 Стаби- То же То же То же лен

Смазочная добавка

Стабис. биле н

Стабильна

Смазочная добавка

То же То же То же

Не стабилен

Смазочная добавка 20

Ста» билен

Не стабипьна

Смазочная добавка

Неионогениый эмульгатор

Кислородные производные атиленовых углеводородов 15

Серусодержащая присадка 2

Й Минеральное масло 40

Неионогенный эмуль-. гатор

Кислородные производ« ные атиленовых угле- водородов 12

Серусодержашая при садка 5

Минеральное масло 45

Неионогенный эмульгатор 23

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержашая присадка 2

М инеральное масло 35

Неионогенный эмульгатор

Кислородные производные этиленовых углеводородов (.epironeржашая присядка

Ста- Стабильна б иль на

Не Не ста- стабильна бильна

1004440

20

Тоже. То же Тоже

25

Не Не ста- стабильна бильна

Не

То же стабильна

15

С та- С та Ста биль на бютвна бильна

23

Неионогентпа и эмульга тор

Смазочная добавка

Кислородные производные атиленовых углеводородов

Серусодержащая тюрисадка

М инеральное масло

Неионогенный амульгатор

Смазочная добавка

К ислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержашая присадка

Минеральное масло

Неионогенный эмуль гатор

Смазочная добавка

Кислородные производные атиле новых углеводородов

Серусодержащая присадка

М инеральное масло

Неионогенный емуль гатор

Смазочная добавка

Кислородные производные атиленовых углеводородов

5

Стабитюн

Не ста» билен

Стабилен.

Стабильна

Стабильна

Ста» бильд

1001110

Продолжение табл. 2

Не

Не

Не

То же

То же То же

Г) 25

То же

То же

То ж»

То ж

Г) Серусодержащая при- . садка 2

Минеральное масло 20

Неионогенный эмульгатор 23

Смазочная добавка 45

Кислородные прсиэводные = тиленовых углеводородов

Серусодержащая присадка

М инеральное масло 35

Неионогенный эмуль»гатор 23

Смазочная добавка 35

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержащая присадка 2

M инеральное масло 30

Неионогенный. эмульгатор 30

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержащая присадка

Минеральное масло

Н1..ноногенн) 1й эмульi втор

< «!:донно» добавка стабиленн

Стабилен

Стабилен стабильна

Стабильна стабильна

Стабильна стабильна

Стабильна

14

Продолжение табл. 2

1 004440

Минеральное масло

Минеральное масло

23

Смазочная добавка

То же

ЗО

%

Гильная вибрация при оборотах более 800 об/мин.

Кислородные производные этиленоиых углеводородов

Серусодержапая приCBlgtB

Неионогенный эмульгатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержапая присадка

Неионогенный эмуль- i гатор

Кислородные производные атиленовых углеводородов

Серусодержащая при садка

16 Минеральное масло

Неионогенный эмульгатор

29

Смазочная добавка

Кислородные проиэводные этиленовых. углеводородов

Серусодержащая присадка .

Не стабилен

Ста билен

Не ста. бильна

Стабильна

Не Не ста- ста-, бильна бильна

Ста- Ста» биль на бильиа, 1. Патент СБА % 3810836, кл. 252-8.5, опублик. 1977.

1%

2. Авторское свидетельство СССР

% 840087, maü C 09 K 7/06, 1979 (прототип) .

) Г ) 0044

Формула изобрете ния

Добавка для приготовления емульсионного бурового раствора, содержащая минеральное масло, неионогенный эмулт гатор, серу, содержащую присадку и смесь g кислородщях производных ет иле новых углеводородов, отличающаяся тем, что, с целью поиышения солестойкости раствора, osa дополнительно содержит жирные кислоты, а в качестве to смеси кислороднык производных этилено вык углеводородов испопы уют смесь кислороднык производныx етиленовых вглеводородов с общей формулой ((сн ),„о)„ нон, где Фч "2-3; о 3-6; m+ A 69, в количестве не менее 60 вес.% от веса о ) Я смеси цри следующем соотношении компонентов, вес.%:

М инераль нов масло 20,0-40,0

Неноногенный емульгатор 23,0-35,0

Жирные кислоты 20,0 40,0

Смесь кислородных произ водных этиленовых углеводородов 10,0 20,0

Серусодержащая присадка 2,05,Ь

Источники информации, принятые во внимание nps экспертизе

Составитель А. Балуева

Редактор Т. Парфенова Техред Е.Харнтончик, Корректор С. Шекмар

Эаказ 1 797/34 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4