Структурообразователь для инвертных эмульсионных буровых растворов

Структурообразователь для инвертных эмульсионных буровых растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛЬ ря ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ,БУРОВЫХ РАСТВОРОВ , содержащий бентонит и четвертичную аммониевую соль, отличающийся reW, что, с целью повышения его структурообразующих свойств при температурах до , в качестве четвертичной аммониевой соли он содержит алкилдиметнлбензиламмоний хлорид с алкилом С2д(катамин АБ) при следующем соотношении компонентов , вес.%: Бентонит 62-77 Алкилдиметил бензиламмоний хлорид с алкилом 8 СалСката/ мин АБ 1 23-38 4 CD Ю t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Wll

РЕСПУЬЛИН з(5и С 0 К 7/06

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3399877/23-03 (22) 23.02.82 (46) 07;10.83 Бюл. и 37 (72) М. И.Липкес, Н.М.Касьянов, К.Ш.Овчинский, И.3.файнштейн, В;В.Стефанович, А.И.Гершенович, Б.А.Ильин и О.В.Полозов (71) Всесоюзный ордена Трудового .

Красного Знамени научно-исследова" тельский институт буровой техники и Государственный научно-исследова" тельский и проектный институт хлорной промышленности (53) 622.243.145(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И .684052, кл. С 09 K 7/02, 1978.

2; Вдовенко Н.В. и др. Использование органофильного бентонита для приготовления .буровых растворов на нефтяной оснЬве - НПС.-"Нефтяная и газовая промышленность", 1969, 11 2, .с.22-25 (прототип).

„„SU„„1046274 А (54)(57) СТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ

ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ, БУРОВЫХ PACTВОРОВ, содержащий бентонит и четвер тичную аммониевую соль, о т л и- ч аю шийся тем, что, с целью повышения его структурообразующих свойств при температурах до 150 С, в качестве четвертичной аммониевой соли он содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид с алкилом С - С - (катамин AS) при следующем соотношении компонентов> Вес ° Ф:

Бентонит 62-77

Алкилдиметилбензиламмоний хлорид с алкилом

С „о Сйа(K»емин АБ ) 23-38

1046274

Изобретение относится к бурению скважин и вскрытию продуктивных пластов с растворами на углеводородной основе, в частности с инертными эмульсионными буровыми растворами (ИЗБР), предназначенными для проводки скважин в неустойчивых и хемогенных породах, вскрытия и освоения продуктивных пластов и отбора керна с сохраненинием его естественной водонасыщенности и проницаемости., В целях качественного выноса выбуренной породы и в случае необходимости утяжеления ИЭБР последний должен обладать структурой, которая создается с помощью добавок специальных структурообразователей.

Известна ст руктурообразующая добавка к инвертным эмульсиям на основе глинопорошка, олеофилизированного неионогенным ПАВ-неонолом

В-1020-12, представляющим собой продукт оксиэтилирования вторичных спиртов I 1 1.

Недостатками указанного структурообразователя являются нетехнологичность его приготовления (растирание смеси компонентов ), носящего чисто препаративный характер, а также его сравнительно невысокая термоустойчивость.

Наиболее близким известным техническим решением к изобретению является структурообраэователь раство-, ров на нефтяной основе, состоящий из бентонита и четвертичной аммониевой соли (ЧАС), например триметилалкиламмоний хлорида )21.

Недостатками известного структура образователя (бентона ) являются его недостаточная термостойкость, полное отсутствие тиксотропии после нагревания до 70 С и высокая вяз-о кость эмульсий. кроме того, перед введением в раствор бентон замачивает ся в нефти или органической жидкости для набухания, так как его непосредственное введение в раствор затруднено. Твхнологическим недостатком является получение бентона в углеводородной среде, причем бентонит предварительно фракционируют (отмучивают ). Расход этого бентона относительно высок (63 ).

Цель изобретения - повышение структурообразующих свойств структурообразователя при температурах до .

150 С.

Поставленная цель достигается тем, что структурообразователь для инвертных эмульсионных буровых растворов содержащий бентонит и четвертичную аммониевую соль, в качестве четвертичной аммониевой соли содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид с ал:килом С о- С2О (катамин АБ) при следующем соотношении ингредиентов, 10 вес. Ф:

Бентонит 62-77

Алки лдимет илбензиламмоний хлорид с алкилом

15 С ц- С о (катамин АБ ) 23-38

Помимо повышения тиксотропноьк структуры ИЗБР применение указанного

ЧАС обеспечивает значительное упро

20 щение технологии приготовления органобентонита, получаемого в водной среде беэ нагрева, значительно снижается его расход, причем готовый органобентонит вводят в ИЭБР непо25 средственно, беэ предварительного эамачивания в нефтепродукте для его набухания, что упрощает процесс структурирования ИЭБР.

В качестве глины для получения органобентонита может быть взят бентонит любого месторождения, à в качестве органофилизатора — 503-ный маловязкий водный раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида (ТУ 6-01-.

816-75 ), алкил в котором содержит

10-20 атомов углерода, например катамин АБ.

П ример. К800г 5iного водного раствора бентонита приливают при 20 С и перемешивании 800 r 23-ного раствора катамина АБ. После приливания всего количества ПАВ суспензию перемешивают 1 ч > . затем отстаивают 2-3 ч, при этом образуются два слоя; вверху - водная суспензия бентона, внизу - вода. Воду сливают, а верхний слой отжимают и сушат при 80-90 С в течение 3,5 ч. о

Сухой продукт легко растирают в мел50 кодисперсный порошок. Выход бентонита не более 90 ..

В табл.1 представлены результаты сравнительных исследований вли-яния на показатели растворов (структурно-механические свойства,термостойкость, электропробой ) предлагаемой и известной органоглин.

Как видно из табл. 1, предлагаемый органобентонит структурирует ИЭБР как

1046274 4 шений бентонита и катамина АБ в органоглине.

Температура термообработки, С

Вид термообработки

Количество органобентонита,Ф

Статическое на.пряжение сдвига, (СНС), мГ/см2

Электропробой

U,-a

ЧАС

1 мин 10 мин

Очень густой

Известный

Нагрев 70

Предла гаемый 1

540

150

540

Автоклав (5 ч) 420

39

150

460

1.2

ФП 150

400

Авто- 150 клав (5 ч) 36

400

280

ФП

150 I

156

380

Авто- 150 клав (5 ч) 162

400

240

42

307

153

ФП 150

400

162

315

Авто- 150 клав (5 ч) при обычной температуре, так и после нагрева до 150 С в фильт-прес се (ФП J и после термостатирования при той же температуре в.автоклавах в течение 5 ч, причем во всех слу чаях структура тиксотропная. Расходы органобентонита составляют 1-И от веса раствора, в зависимости от условий его применения; оптимальная добавка составляет 2Ф к весу ИЗБР.

Кроме того, расход предлагаемого органобентонита значительно снижен по сравнению с известным.

В табл.2 представлена зависимость параметров ИЭБР от весовых соотноКак видно из табл.2, предлагаемый органобентонит обеспечивает высокие тиксотропные структуры раствора, ха рактеризуемые статическими .напряжениями сдвига, при соотноаении бентониТ/ЧАС в пределах 62-77/23-38,. что

10 позволяет" использоватьструктурирование ИЭБР для бурения и вскрытия продуктивных пластов глубоких и сверхглубоких скважин, проводки и скважин в неустойчивых и хемогенных породах

15 и качественного отбора керна.

Таблица 1

1046274

Т а б л и ц а 2

После ngorpeea на ФП при 150 С (dP 2,5 Па) До прогрева

СНС,, мГ/см й

О, В

СНС, мГ/см

U, В

1 мин 10 мин

102

78/22

270

16 290 23

77/23

24 480 30 135

480

480

71/29

280

62/38

37 230 112

61/39

253

220

Ъ Ф» °

Составитель В,Ягодин

Редактор Г.Безвершенко Техред ц.Надь Корректор В.Гирнян

Заказ 7652/23 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Соотношение бентанит/катамин AS вес.Ф

120 500

54 280

171 315

156 а 315