Инвертный эмульсионный буровой раствор

Инвертный эмульсионный буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНВЕРТНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВС РАСТВОР, содержащий дизельное топливо, В01ДУ, хлористый .КсШЬЦИЙ, кубовые остатки синтетических жирных кислот, окись кальция и олеофильный бентонит, от лич ающийс я тем, что, с целью повышения его тер мостойкости до , он содержит в ;качестве олеофильного бентонита бентонит , модифицированный октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом при следующем соотношении ингредиентов, мае.ч.: Дизельное топливо 39-46 вода35-47 Хлористый кальций 6-14 Кубовые остатки , синтетических йсирных кислот1,5-2,5 Окись кальция 3,0-4,5 Бентонит, модифици-и рованный октадецилсл диметилбензнламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом0 ,5-1,0 §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И), 1» 5-2,5

3 0-4, 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3267220/23-03 (22) 27.03.81 (46) 30 07 83. Вюл. В 28 (72) С.Н. Шишков, Г.В. Шишкова, Б.В. Касперский и Л.П. Вахрушев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622. 243 ° 445 (088. 8) (56) 1. авторское свидетельство СССР 9 753887, кл» С 09 К 7 06 1978.

2. Скальская У.Л.. и др. О смазывающих и антикорроэионных свойствах прямых и обратных эмульсий. - Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений, вып. 14, Львов, Внща:школа, 1977 (прототип). (54)(57) ИНВЕРТНЫЯ ЭИУЛЬСИОННЫЯ БУ-.POBCN PACTBOP, содержащий дизельное топливо, воду, хлористый кальций, кубовые остатки синтетических жирных кислот, окись кальция и олеофильный бентонит, .отличающийся тем, что, с целью повышения его тер« мостойкостн до 180 С, он содержит в; качестве олеофильного бентонита бентонит, модифицированный октадецилди метилбензиламмоний хлоридом и диок.тадецилдиметиламмоний хлоридом при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

;дизельное топливо 39-46

Вода 35-47

Хлористый кальций 6-1 4

Кубовые остатки синтетических жирных кислот

Окись кальция

Бентонит, модифицированный октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом 0 5-),0

1032009

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к эмульсионным буровым растворам на углеводородной основе (ЭРУО) применяемым при бурении в сложных геолого-технических условиях.

Известен ЭРУО, содержащий углеводородную фазу, водный раствор хлористого кальция, эмульгатор — кубовые остатки синтетических жирных кислот, известь и структурообразователь 1О технические жирные кислоты, являющиеся побочным продуктом йроизводстна себациноной кислоты f lj.

Недостатком этого ЭРУО является отсутствие тиксотропных свойств 15 при 110-120 С, что приводит к выпадению утяжелителя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

ЭРУО, содержащий дизельное топлино, водный растнор хлористого кальция, эмульгатор - кубоные остатки синтетических жирных кислот (КОСЖК), стабилизатор — окись кальция, .йонизи7. тель фильтрации †.нысокоокисленный, 25 битум и структурообразователь — оле офильный бентонит, модифицированный алкилбензилдиметиламмоний хлоридом (АБДМ) (2 ).

Недостатком этого ЭРУО является его ограниченная термостойкость (до 150ос)

Цель изобретения - повышение термостойкости растнора до 180 С.

Поставленная цель достигается тем, что инвертный эмульсионный буровой растнор, содержащий дизельное топлино, воду, хлористый кальций, кубовые остатки синтетических жир.ных кислот, окись кальция и олеофильный бентонит, содержит н качестве .40 олеофильного бентонита бентонит,моди. фицированный октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диоктадецилдиме.тиламмоннй хлоридом при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: 45 дизельное топливо 39-46

Вода 3 5-47

Хлористый кальций 6 14

Кубовые остатки синтетических жирных кислот 1, 5-2, 5

Окись кальция 3,0-4,5

Бентонит, модифицированный октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом О, 5-1,0

Модификация бентанита осуществляется по известному способу.

В лабораторных условиях готовят общую пробу неутяжеленного раствора следующего состава, мас.ч °: дизельное топливо 42

Вода 42

СаСе 10

КОСЖК 2

СаО 4

Эмульсию готов ят н следующей последовательности, В расчетное количество дизельного топлива вводят расплавленные КОСЖК и порошкообразную окись кальция, имеющую не менее 60% активной части, Полученный углеводородный компонент интенсивно перемешивают в течение

10, мин.

Водную фазу готовят отдельно,для чего н пресной воде растворяют СаСЕ .

Уров ень минерали зации водной фазы контролируют по плотности, измеряемой пикнометром. Водный и углеводородный компоненты смешивают и эмульгируют при помощи мешалки типа 40 йри 4000 об/мин в течение 30 мин.По лученную неутяжеленную эмульсию нагревают на электроплитке.до 60 С для лучшего распределения высоковязких кальциевых мыл на границе раздела фаз, после чего производят повторное эмульгиронание в течение

10 мин.

Приготовленный неутяжеленный раст ! нор разделяют на четыре пробы. В пробу 1 добавляют 1% олеобентонита, полученного модифициронанием бензонита алкилбензилдиметиламмоний хлоридом (прототип) в пробу 2 - О, 5Ъ, в пробу 3 - 1Ъ и в пробу 4 - 1,5% олеобентонита, полученного модифициронанием октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диокстадецилдиметил» аммоний хлоридом< Растворы утяжеляют до плотности 1,7 г/см сухим баритовым .Утяжелителем и дважды автокЛанируют н автоклавах низкого давления при 1800С н течение б ч. После каждого азтоклавиронания контролируют седиментационную устойчивость (разность плотностей верхнего и нижнего слоев эмульсии), электростабильность (Э), показатель фильтрации при 20 С, условную вязкость (УВ ) и статическое напряжение сдвига через 1 и

1 0 MHH покоя — Qg/gp

В табл. 1 представлено влияние температуры на свойства буровых растворов, в табл.2 - зависимость параметров ЭРУО от состава, 1032009

Ю ГЪ

РЪ EP

Ill Я) 1

g I

I (I

Ю (Ч РЪ хм

pl о н о

РЪ ("Ъ О СП О

РЪ LA

CP

) л л

I

I (1

1

1

I

l

l

О1

СЧ

Ю

Ю

РЪ

cl

Ю Ю

lA

РЪ РЪ 21(o

) l СЧ Ъ

I ! о (eo l

l CS о ——

I СЧ 1

1 Ю )

t лI 4

Х N4 I

I МЪЦ( х )О

I a

К 1:ъО(I (1 се )

I g I Я ()О .! Ol

1 Н 1 О-. I

1 ф 1 4 l

) о

1 (((1 I ((Ъ I

) I 1

I 1

I ф ( (Ч

Ю

Ю

\О ф л л Р

° -(Pl

LA

Л(teal (1

РЪ

Ю (Ч л tA

Ю

ГЧ л

I

l

l

I

1

I.

1

I

1 )

1

1

), ! !

1О

СЧ

Ю

Ю

1Л Ф

1

ОЪ

° Ф

4Ч

° 4 ( л!

Cl

СЧ

СЧ o

МЪ СЧ

Ю

Ю

1 оа и

И М н

О л н

4 о о

М а

I

I

1

I

1

1

I

4 (() I и

О 1 О (! (m

О 1 ю о

Н 4 о (a

4. 1 а 1 о

1 и

4 1 О

Ф I Д и о .И о e

Щ 1

o (З (о.

4 I и I ф

В . I a

I3

1 4 н, 4 I a ф н

Cl I

g I

Х 1

К .Ю

Х л 4 1

Х Ng I

4 л(1!

Ф 1 о а, 1 о

Х 1 Ю р) 1

I ((М-(" O(ov (НО 1 — — -1

До ( фф Р. 1 л I g ( о- (eo 1

4 I N I

<Ч 1

Г ф 1 (((1 ((Ъ о о (u о

Ю

ill cn л Я

О 1 к (e

М I х )

4 I.о ф 1 л о ) е! (Ъi I i M !

ЮЦ)

О 1 ((Р

1-1;ъo)

mO I

4 1

Ю) к, Оф! 3(С л)аО(I Ig)

1 1 )л 1 (1 ф 1 1

1 д

O 1Cn о

И . I о

Ю Ю

Ю

Ю Ю л о ! (Ю .О

<Ч- IA

Q РЪ Р Э

И

A ( о

Н 1 Л а о

l(I

f4 ОЪ чФ

O <Ч

С4 (Ч

Ю

Ю Ю

С Ъ

СЧ

РЪ

О\

IA

LA

Cl

Cl

Ch

РЪ

1032009

Таблииа2

» и параметры раствора при 180 с

Проба, состав эРуО, мас.и. после первого автоклавирования после второго автоклавирования г

89 эв Ув (1/10 дпа dp эв Ув 1/10 дпа г/см

C г/см с

Дизельное топливо 39

47 вода сacP„

2,5

К ОСЖК

4,5

СаО

39/69

1,0 0,0 320 25, 63/97 0,01 330 30

Олеобентонит дизельное топливо 41 1

Вода

42 3

Сесе

2 КОСЖК

10,0

2,0

3i8

СаО

0,8 0,01 390 23 49/87 0,02 360 26 27/45

Олеобентонит дивельное топливо 46

35 вода

3 Сас1

КОСЖК

1,5

3,0

Сао

0,03 320 24

12/30

О, 50,,02 340 19 24/45

Олеобентонит

Составитель В. Ягодин

Редактор О. Сопко Техред И.Гайду Корректор.Ю. Макаренко

Заказ 5327/30 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Качеств енный состав и сост ношение компонентов проб 2 4 (табл.2) позволяет получать ЭРУО с высокой элект» ростабильностью (Э 500 В) и низкой 4р фильтрацией (Ф 0-0,5 см ) до автокла вирования, значительно превосходящие по данным покаэателям прототип (Э220250 В, Ф2,78-4,44 км ).

Предлагаемый раствор термостоек 45 до 180оС, сохраняет при этих темпера- турах высокую агрегативную и седиментационную устойчивость, имеет значительные фильтрационные потери при

150 С (2,5 см ) несмотря на отсутствие понизителя фильтрации - высокоокисленного битума, содержащегося в составе-прототипе.

Таким образом, бентонит, модифицированный октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом, является.в ЭРУО понизителем фильтрации, стабилизатором и структурообразователем, Содержание в предлагаемом растворе модифицированного бентоника в количестве 0,5-1,0% является с точ-, ки зрения седиментационной устойчивости оптимальным, При повышении концентрации его в растворе больше

1,0% существенно возрастают структурно-.механические показатели, что приводит к большим гидродинамическим давлениям при промывке скважин.