Гидрофобная эмульсия для бурения и глушения скважин

Гидрофобная эмульсия для бурения и глушения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к гидрофобным эмульсиям, используемым при бурении, глушении и консервации скважин. Цель - снижение фильтрации и повышение агрегативной устойчивости гидрофобного эмульсионного раствора к гидрофильным наполнителям при 90-97°С. Эмульсия содержит следующие ингредиенты при их соотношении, об%: углеводородная жидкость 31,0-67,0

вода 30,0-66,0, смесь оксиамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка и этилендиамина или полиэтиленполиамина 0,2-3,0, ПАВ имеет следующий состав, мас.%: оксиамиды 4,7-9,5, моноамиды 25,2-42,1, соли синтетических жирных кислот и этилендиамина или полиэтиленполиамина 36,1-57,2, неомыляемые вещества, содержащиеся в кубовых остатках синтетических жирных кислот, и побочные продукты реакции 11,8-13,3. Эмульсию получают путем смешения компонентов при 45-60°С и интенсивном перемешивании до образования однородной массы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEOlYE ЛИК (191 (11> (5р 4 С 09 К 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АSTOPCHOMY СВИДЕТЕРЬСТВУ (21) 4360006/23-03 (22) 16. 11. 87 (46) 23.1?.89 Бюл. Ф 47 (71) Отделение нефтехимии Института физико-органической химии и углехимии

АН УССР (72) Г.С .Поп, О.Л.Главати, В.Г.Островерхов, И.Б.Хейфец, А.R,Áà÷åðèêîâ, П.А.Гереш, А.Г.Эаворыкин, Н.П.Коршунов и К.A.Áàðñóêîâ (53) 622.243.144.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 861386, кл. С 09 К 7/02, 1979, Авторское свидетельство СССР

У 1143760, кл. С 09 К 7/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1310418, кл. С 09 K 7/02, 1985. (54) ГИДРОФОБНАЯ ЭИУЛЪСИЯ ДЛЯ БУРЕНИЯ

И ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой прокаппленности, в частности к гидросюбным эмульсиям, используемым

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к гидрофобным эмульсиям, используемым при бурении, глушении и консервации скважин.

Целью изобретения является снижение фильтрации и повышение агрегативной устойчивости гидрофобной эмульсии к гидрофильным наполнителям и/или выбуренным породам при 90-97 С.

В гидрофобной эмульсии, содержащей углеводородную жидкость, воду и по2 при бурении, глушении и консервации скважин, Цель — снижение фильтрации и повышение агрегативной устойчивости гидрофобного эмульсионного раствора к о гидрофильным наполнителям при 90-97 С, Эмульсия содержит следующие ингредиенты при их соотношении, об.X: угле- . водородная жидкость 31,0-67,0, вода

30,0-66,0, смесь оксиамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка и этиле диамина или полиэтиленполиамина 0,2-3,0.

ПАВ имеет следующий спи ав, мас,I: оксиамиды 4,7-9,5, моиоамиды 25,24 ?,1, соли синтетических жирных кислот и этилендиамина или полиэтиленполиамина 36,1-57,2, неомыляемые вещества, содержащиеся в кубовых остатках синтетических жирных кислот, и побочные продукты реакции 11,813,3. Эмульсию получают путем смешео ния компонентов при 45-60 С и интенсивном перемешивании до образования однородной массы. 1 табл. верхностно-активное вещество (ПАВ), в качестве СОИС ПАВ используют смесь оксиамидов, моноамидов и солей СОМС синтетических жирных кислот {СЖК) с этилендиамином или полиэтиленполиамином, при следующем соотношении ингре- ) диентов,об.X:

Углеводородная жидкость 31,0-67,0

Вода 30,0-66,0

Смесь оксиамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот

1530636 кубового остатка и этилендиамина или полиэтиленполиамина 0,2-3,0

При этом ПАВ имеет следующий сос5 тав, мас.X:

Оксиамиды 4,7-9,5

Моноамиды 25,2-42,1

Соли синтетических жирных кислот и этилен- 10 диамина или полиэтиленполиамин а 36,1-57,2

Неомыляеиые вещества Остальное

В качестве углеводородной жидкости используют ациклические и ароматичес- 15 кие углеводороды, кубовые остатки от переработки газового конденсата, нефть, дизельное топливо и другие нефтепродукты.

Водной фазой композиции является пресная или минерализованная (плвстовая) вода, содержащая соли Na, K

+ +

Са М + и др, Для получения СОМС используют кубовые остатки СЖК, представляющие со- 25 бой вещество от темно-коричневого до черного цвета и содержащие, иас,X: смесь лактонов, сложных эфиров и высших жирных кислот 80-85, неомыляемые и смолистые вещества 15-20. Кислотное число 60-80 мг KOH/r, число омыления 110-130 мг KOH/r.

Этилендиамин представляет собой бесцветную или слегка окрашенную жидкость с аимиачным запахом, растворимую в воде н органических растворителях.

Полиэтиленполиамин (кубовый остаток от производства этилендиамина) представляет собой слегка вязкую жидкость 40 коричневого цвета, растворимую в воде, ароматических углеводородах, спиртах, кислотах и других органических растворителях.

Смесь оксиамидов, ионоамидов и со- 45 лей синтетических жирных кислот кубового остатка и этипендиамина или полиэтиленполиаиина укаэанного состава получают взаимодействием кубовых остатков CKC с водным раствором этилендиамина или полиэтиленполиаиином при

90-100ОС в течение 6-12 ч.

Полученный продукт представляет собой твердое вещество темно-коричневого цвета плотностью 950 кг/м и температурой текучести 55 С. Межфазное натяжение О,SX-ных растворов в дизельном топливе на границе с дистиллированной водой 6-8 мН/м пои коинатной температуре и 1-3 мН/и при о

80 С. Кислотное число 40 мг КОН/г.

Продукт не токсичный, химически стабильный и хорошо растворяется в дизельном топливе, керосине, нефрасе, уайт-спирите, изопарафинах и их смесях. Поэтому для удобства транспортировки и применения продукт может быть разбавлен этими растворителями, Пример 1. Приготовление гидрофобной эмульсии.23,75 r смеси оксиамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка с этилендиаминои вносят при перемешивании в 575 мл дизельного топлива, подогретого примерно до 50 С. Затем поо с.епенно добавляют при интенсивном перемешивании 400 мл водного раствора хлористого кальция плотностью

1.180 кг/и . Перемешивание продолжаз ют до образования однородной эмульсии с постоянной электростабильностью.

При необходимости эмульсию утяжеляют мелом, сидеритом, баритом и др.

Составы гьщрофобных эмульсий и их технологические свойства представлены в таблице.

Определение объема жидкой фазы, отфильтровавшейся из гидрофобной эмульсии sa 30 мин (фильтрация), и териостойкость эмульсии осуществляют на фильтр-прессе ПФП-200 при перепаде давления 1 ИПа и температурах 22о

140 С. О термостабильности эмульсии судят по появлению в фильтрате водной фазы

Териостабильность эмульсий оценивают также нагреванием их в течение 20 сут в запаянных ампулах при о

97 С беэ наслоения и с наслоением

5-кратного количества водной фазы плотностью на 40 кг/м меньшей плот3 ности гидрофобной эмульсии.

Электростабильность измеряют на приборе ИГЭР-1 при комнатной температуре, плотность — пикнометрически.

Агрегативную устойчивость гидрофобного эиульсионного раствора к гидрофильныи наполнителям и/или выбуреннии породам при 97 С оценивают количествои бентонитового глинопорошка, при введении которого в фильтрате появляется водная фаза.

Как следует иэ данных, представленных в таблице, оптниаЛьиая концентрация смеси оксиаиидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка и этилендиамина

5 15306 или полиэтиленполиамина составляет

0,2-3,0 об.7. В этих условиях при о О

97 С устойчивость предлагаемой эмульсии к глиноггорошку в 1 5-3 0 раза

Э У

5 превышает этот показатель известной гидрофобной эмульсии, а фильтрационные потери сокращаются при этом в

2-3,5 раза. При содержании СОМС менее 0,2Х эффективность эмульсии резко

10 снижается, а при концентрации более

З,ОЕ технологические свойства ее меняются мало, в связи с чем дальнейшее увеличение содержания ПАВ в эмульсии экономически нецелесообразно. формула изобретения

Гидрофобная эмульсия для бурения и глушения скважин, включающая угле- 20 водородную жидкость, воду и поверхностно-активное вещество, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения ее фильтрации и повышения агрегативной устойчивости к гидро- 25 фильньм наполнителям и/или выбуренным о породам при 90-97 С, она содержит в качестве поверхностно-активного веще36,1-57,2

Остальное ства смесь оке иамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка и этилендиамина илн полиэтиленполиамина при следующем соотношении ингредиентов, об.X:

Углеводородная жидкость 31,0-67,0

Вода 30,0-66,0

Смесь оксиамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка и этилендиамина или полиэтиленполиамина 0,2-0,3 причем смесь оксиамидов, моноамидов и солей синтетических жирных кислот кубового остатка и этилендиамина или полиэтиленполинамина имеет следующий состав, мас.й:

Оксиамиды 4,7-9,5

Ионоамиды 25,2-42,1

Соли синтетических жирных кислот и этилендиамина или полиэтиленполиамина

Неомыпяемые вещества

I530636

g0

4 л к

4! К ь рк

0 V м

M СЧ

Ос сО О

СЧ СЧ к

Э

4I б ОС0

4= сч

О а

С0 л О а а ф сч л с 4

Ц с л в

Ch Ф съ со о г о е

СО е ю а а сЪ Эъ м

1 1 I а

СЧ е

rC

1 сс ссъ

0 о м

OO сО с Ъ с 4 о

Crr с/Ъ

I I

А

v

0 х е

1 о

Х 0 оо

СЧ СЧ

ОЪ 0Ъ с 4

Ф о

К 4 сч

CO

Оъ

Д 4

I o

0 (Л в" .СЧ %

8 0OO

О а

0 сс а с

0 К щ «I

f «4О

V 0CC!

r4 Юф еЭ О

Ф х

СЪ СЭ! СС в сю

О 0 асчсч

МС0 ЙсЪСЪ

О а

O О

5 ар

1 Э

v I«

O 10 мак

0 0 е 1Э

О OO в а в сО г е сО е

Э

ЭЪ CO ф M М

СЧ М 0I Э Я

° - М IA К сч м

О оо

С Ъ

"а и I

VР «Ъ

1 фВ с ъ л M оъ î < r lo

М M С Ъ С«! С Ъ M M M ссъ л w о е> м w 40 а а а а а а а а а

4r с ъ мъ Эъ О е ссъ С0 00 ссмл а сълс0м ф а а а а в а а а а

О Л ф М С Ъ О 40 СЧ И

lrl ссъсолвсчм а а а i е в а « счев iоо о

О О О О Ъ О О О

ЭЪ СЪ Л С С СЧ 0 сч w с ъ сч сч — иъ съ

ОООООЭ ОЭ ясчмс ъсч Фс ъ

0ЪОО ВО

OVlOOrrIAOrrI Е О а- -4 счсч MмсчMсчО c40 ф 4 Э 4

И К И К ао os

ООООО ОО 1 -О Ь а«ааааа«0 Я«с,сф

ООО ФФФОО Э 0О 4 С!

Ю СЪ Е Ю 0 М М Ь Е 14

О СЪООЪООЪ в в а в а в в °

C0rOlЪе-О -С Л V

Mrrl4r MMMM>% 46 счM съ îr сю Оъ

Э м v

g ко е Км

° 0 а к

Э 0

0 сс

Э

II

Ol CI

0 О

Ь

V CI

Ф

Л N I

O1 С4

0 1 сЧсЪ

Ч

° И !

) ф сСО коцо о о

Ф Ю-И 0 О ао 1