Реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов

Реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ , содержапщй модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель , отличающийся тем, что, с целью увеличения ста .;бильности при утяжелении буровых растворов и юс глиноемкости, реагент в качестве наполнителя содержит -зону - унос тепловых электростанций следующего состава, мас.%: Si0238-51 AljO, 17-24 Fe.O,6-8 MgO1,1-1,6 CaO2,8-4,5 Прочие примеси Остальное , причем ингредиенты реагента взяты в следуняцем соотношении, мас.%: Зола - унос тепловых электростанций 99,7-99,8 , Кремн ийорганическая жидкость0,2-0,3 S 2. Реагент по п.1, отличающий с я тем, что наполнитель модифицирован кремнийорганической жидкостью - метилсиликонатом натрия или этилсиликонатом натрия. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтавен ьи cslNRTeiueTev

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538532/22-03 (22) 11.01.83 (46) .30.11.84. Бюл. В 44 (72) А.А.Пащенко, В.А. Свидерский и И.И. Чирикалов (71) Киевский ордена Ленина политех". нический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (53) 622.242. 14.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 905260, кл. С 09 К 7/02, 1982.

2. Авторское. свидетельство СССР

Ф 697549, кл. С 09 К 7/02, 1979. (54)(57) 1. РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ИНВЕРТНЫХ ЭИУЛЬСИОННЫХ БУРОВЫХ.РАСТВОР0В содержащий модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения ста., бильности при утяжелении буровых,.SU„„1126589 А

1 растворов и их глиноемкости, реа гент в качестве наполнителя содержит зону — унос тепловых злектроетанций, следующего состава, мас.X:

Si0g 38-51

А1 0э

6-8

Mgl 1, 1-1,6

СаО 2,8-4,5

Прочие примеси Остальное причем ингредиенты реагента взяты в следующем соотношении, мас.Ж:

Зола — унос тепловых электростанций 99,7-99,8

Кремнийорганическая жидкость 0,2-0,3

2. Реагент по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что наполнитель модифицирован кремнийорганической жидкостью — метилсиликонатом натрия или этилсиликонатом натрия.

1 1

Изобретение относится к нефтяной промышпейности, в частности к бурению нефтяных и газовых скважин с использованием буровых растворов на углеводородной основе.

Известен способ обработки буровых растворов на углеводородной основе, заключающийся в том, что в качестве добавки — наполнителя в раствор вводят кожевенную пыль jl) .

Недостатком этого способа обработки является потеря стабильности .растворов при их утяжелении до

P 1,8 г/см, что имеет важное значение для предотвращения выбросов

1 нефти или газа.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов модифицированными аэросилом и/или белой сажей в количестве 0,1-5 мас. . При этом аэросил модифицирован группами

-0H, -ОС Н, -О(СН ) СООН и/или

-СН 1, -СЙ=СН 2, а белая сажа — диме- тилдихлорсиланом j2) .

Недостатками и обработки этими реагентами буровых растворов являются потери стабильности при их утяжеленин до плотности более 0,2 г/см, низкая глиноемкость (восприимчивость к зашламлению выбуренной породой до

40 ) и использование дорогостоящего сырья (5-11 тыс.руб за 1 т, в зависимости от вида используемого модификатора) .

Цель изобретения — увеличение стабильности при утяжелении инвертных эмульсионных буровых растворов и их глиноемкости .

Поставленная цель достигается тем что реагент для обработки инертных эмульсионных буровых растворов, содержащий модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель, в качестве последнего содержит золу— унос тепловых электростанций следующего состава,. мас. :

S i0 g 38-51

А1 20 17-24

Ре 203 6-8

МяО 1, 1-1, 6

СаО 2,8-4, 5

Прочие примеси Остальное прйчем ингредиенты реагента взяты в следующем соотношении, мас.%:

Зола — унос тепловых электростанций 99,7-99,8

1265о9

2

Кремнийорганичес-, кая жидкость 0,2-0,3

Реагент содержит в качестве крем нийорганической жидкости метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия.

Зола — унос ТЭС вЂ” это несгоревшая часть угля, состоящая из разнородных частиц органического и минерального происхождения. Минералогический состав зол - уносов ТЭС представлен аморфизованным глинистым веществом, остатками углистого вещества, стеклом (бесцветным и окрашенным) и кристаллической фазой в виде кварца, муллита, гематита и изредка полевого шпата.

Выбор кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 и ГКЖ-11 среди других обусловлен тем, что они изготавли20 ваются на основе отечественного сырья в промышленном масштабе, наиболее дешевы (70 коп. за 1 кг), физиологически безвредны и при максимальной

25 простоте нанесения обеспечивают возможность массового производства модифицированной золы — уноса ТЭС, Модифицирование зол — уносов ТЭС производится механохимическим методом (1-2 ч) с последующей выдержкой

30 при 140-180 С в течение 1-1, S ч для о закрепления модификатора на поверхности.

Средний диаметр модифицированных частиц золы — уноса ТЭС 1-10 мкм.

Пример 1. 997 r эолы — уноса ТЭС состава, мас.%:

Si0z 45,0

А1203 24,0

Ре,ОЗ . 7,0

40 МКО 1,5

СаО 3,5

Прочие примеси 19,0 и 30 г метилсиликоната натрия(ГКЖ-10) перемешивают в шаровой мельнице в

45 течение 1,5 ч. Для закрепления модификатора на поверхности частиц золы" уноса ТЭС реагент выдерживают в течение 1,5 ч при 180 С.

В инертные эмульсионные буровые

50 растворы реагент вводят при непрерывном перемешивании (до получения однородного состояния) в количестве

1,0-6,0 мас. .

Пример 2.Готовят инвертный

55 эмульсионный буровой раствор(по известной технологии) путем пер емешивания в те чение 20 мин на лабораторной мешалке рас четного количества водной фазы (ми589 4 водородными радикалами, что придает частицам золы — уноса максимальную гндрофобность. Количество же> 0,3 вес. приводит к наслоению на первич. ный хемосорбированный слой слоев с неупорядоченной ориентацией, часто слабо связанныу с поверхностью, в результате hiего гидрофобность падает что ухудшает качество. буровых растворов на углеводородной основе.

Количество 1-6 вес.Х модифицированной эолы — уноса ТЭС связано с тем, что в этом случае происходит наиболее плотное покрытие ее .частицами глобул эмульсии, в результа . те чего буровой раствдр обладает . наибольшей устойчивостью.

Как видно из приведенньас примеров введение золы — уноса тепловых электростанций с модифицированной кремнийорганическими жидкостями

ГКЖ-10 или ГКЖ-11 поверхностью позволяет увеличить стабильность при утяжелении инвертных эмульсионных буровых растворов на 10-19Х и их глиноемкость на 15-23Х, Это вероятно связано как с большей механической прочностью частиц золы — уноса

ТЭС, представляющей собой смесь термообработанных алюмосиликатов, по сравнению с аморфными частицами аэросила, так и с тем, что .при взаимодействии золы — уноса ТЭС с,кремнийорга. ническими жидкостями ГКЖ-10 или

ГКЖ-11 наряду со связями 6 -0(как в случае аэросила) образуются и связи Ag-0- энергия взрыва кото1 рых выие.

3 1126 иерализованная вода, насьпденная

NaC1(200 мл) и углеводородной среды дизельного топлива (200 мл) с эмульгатором — эмульталом (16,84,0 ).

5

В приготовленную эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при непрерывном перемешивании в течение 10 мин золу — унос ТЭС, модифицированную 0 25 вес. ГКЖ-10, в количестве 3 вес. (12,6 г) (табл.1 и 2, раствор 2).

Пример 3. Готовят инвертный эмульсионный раствор путем перемешивания в течение 20 мин на мешал15 ке углеводородной среды (200 мл) дизельного топлива, в которой предварительно растворен эмульгатор (18 г — 67), а именно, соль жирной кислоты (Сю-С ) и монозтаноламина, 20 и водной фазы, представляющей собой насыщенный раствор гидроокиси

1кальция (132 r).

B полученную эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при не25 прерывном перемешивании в течение

10 мин золу — унос ТЭС, модифициро-., ванную 0,3 весХ ГКЖ-11, в количестве

1 вес.Х (3 г) (табл.1 и 2 раствор 9)

-В табл. 1 и 2 представлены соста30 вы и параметры полученных буровых растворов.

Количество 0,2-0,3 вес. ГКЖ-10 или ГКЖ-11 объясняется тем, что в данном случае на поверхности частиц золы — уноса ТЭС образуется хемосорбированной мономолекулярный слой с . ориентированно расположенными угле)126589 л л I

Ch

Ch л

СЧ СЧ с 1 С 1

1 . л л л л

О О О ь

I I л

I CV СЧ Сс) л л л

О О О

I I 1

1 О О О О О «) О

1 л л л л л л 1 л 1

Сс1 0 - Сс) О

». & I! lC

Ф Ю 46

os% л

О л!

О л О

О О О О О О - О О

1 л л л л л л л л

1 л » О Ф»- О

1 !

О л I л

С Ъ

ЦР Ц.

С!!

С4 г!

0И

О О О л л л

С 1 Сс) С 1

Ф Ф Ф

О О О

° l л л

Р1 Ю С ) Г1 Ф

Ж (° 9 О

1 1:!

° Ю л

1 О Ю

Ю л С ) 11

О

М

О О О л л л

О О О

О О О л л л

О О О

О л

О л л

СЧ

О л О бГ

Ю л

Р 1

0 !!1 сС!

С4

Ф 0 л

1 СЧ M

I

I взр .0 О С1

3 до 16

So ь а .. а

1 л ф л л ф. л л л л л л л

Ch Ch О О\ Ch Оi

О\ Ch Ch 01 Ch О\

I

I l I I 1 I 1 1

1 1 1 I 1 1 I

1 1 1 I I 1 - I

Ж.

О

&

О

СЙ

И

Ж

О О

СЬ !ч ч»

О

9 й

13i

1 46

1 Ф

1 и О

1 can

1 О сб

g u

0 Ig

4 с0

14 4 ф

1126589

Таблица 2

j !

Сохранение стабиль-.

СНС,мг/см

Стабильность

Условная вязкость на

CIIB-5

3аПлотФильтСНС при граничных условиях утяжеления баритом, мг/см

Раствор шламливарация, CM3 /

30 мин ность, г/см

10 мин

1 мин при нагревании, до, С ности ние бентопри утяжелении баритом, до г/смз нитовым глино порош1 10 мин мин ком,до

71 1,60

68 2,15

22 80-100

45 208

46 209

45 - 208

7 5 49

0,96

38 5

0,96

15 0 5 45

0,96

10 1 0 33

12 1,0 43

45 208

46 209

45 209

30 120

49 210

17 05 49

15 0 5 44 9 5,0

23 1 0 49

31 21

40 200

18 2,0

19 15

Составитель В.Заворотный

Техред Т.Фанта

Корректор Г.Решетник

Редактор Т.Колб °

Тираж 633 . Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8636/19

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

4 0,96

5 0,97

6 0,96

7 0,96

8 . 098

9, 0,96

10 0,95

58 8 11 0 5 41

67. 11

46 7

60 9

70 13

63 10

41 6

62 2;15

52 2,16

65 2,14

66- 2, 15

70 2,15

1,8

64 2,1

1,8