Промывочная жидкость

Промывочная жидкость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для промывки забоя и ствола скважины при бурении. Цель изобретения - повышение смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости при высоких скоростях вращения бурильной колонны. Промывочная жидкость содержит, мас.%: окисленный нейтролатум с дизельным топливом в соотношении 1:1(СМАД-1) 1,5-2,0

ксантогенат калия бутиловый 0,005-0,2

вода остальное. Промывочную жидкость готовят перемешиванием исходных компонентов в течение 20-40 мин. Применение промывочной жидкости позволит улучшить условия работы и увеличить срок службы бурильной колонны долот, буровых насосов и других элементов циркуляционной системы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДВтСНСКОЬЬ СЕИДЕтЯЛЬСтВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

flpH ГКНТ СССР

1 (21 ) 43407?3/23-03 (22) 09.12.87 (46) 15.83.90. Бюл. У 10 (71) Кольская комплексная геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения (72) В .В . Следков и В .А, Стогов (53) 622.243.144.3 (088.8) (56) Башлык С.М. и др. Лабораторный практикум по основам гидравлики и промьвочных жидкостей. Учебное. пособие для техникумов, — М.: Недра, 1982, с. 140-143. (54) ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ (57) Изобретение относится к горной промьппленности и предназначено для промывки забоя и ствола скважины при

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для, промьвки забоя и ствола скважины при бурении.

Цель изобретения — повышение смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости при высоких скоростях вращения бурильной колонны °

Промывочная жидкость представляет собой водную эмульсию окисленного петролатума с дизельным топливом в соотношении 1:1 (СМАД-1), и дополнительно содержит ксантогенат калия бутиловый при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Окисленный петролатум

ÄÄSUÄÄ 1549981 А 1 (51 )5 С 09 К 7/00

2 бурении. Цель изобретения — повышение смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости при высоких скоростях вращения бурильной колонны. Промьвочная жидкость содержит, мас .%: окисленный нейтролатум с дизельным топливом в соотношении 1!1 (СИАД-1) 1,5-2,0, ксантогенат калия бутиловый 0,005-0,2; вода остальное. Промьвочную жидкость готовят перемешиванием исходных компонентов в течение 20-40 мин. Применение промьвочной жидкости позволяет улучшить условия работы и увеличить срок службы бурильной колонны долот, буровых насосов и других элементов циркуляционной системы.

1 табл.

Дизельное топливо 0,75-1,0

Ксантогенат калия бутиловый 0 005-0,2

Вода Остальное

Ксантогенат калия бутиловый

С Н ОЯ К относится к органическим производным дитиоугольной кислоты и представляет собой тонкодисперсный порошок желтого — серого цветов, хоэшо растворимый в воде.

Положительный эффект, получаемый от ввода бутилового ксантогената калия в известную промывочную жидкость в указанном выше соотношении, обусловлен изменением состава и свойств граничного смазочного слоя, образующегося на бурильной колонне,.

1549981

Как видно из данных таблицы, промывочная жидкость, содержащая 1,52,0 мас.% СИАД-1; 0,005 — 0,2 мас.% ксантогената калия бутилового и остальное вода, имеет повьппенные смазочные и противоизносные свойстВа ПО СРаВНЕНИЮ С ПРОТОТИПОМ, Уменьшением содержания СИАД-1 менее 1,5 мас.% ухудшает смазочные свойства эмульсионных промывочных жидкостей, увеличение содержания

СИАД-1 более 2 мас.% не улучшает их по сравненкб с концентрацией 1,550

55 вследствие избирательной адсорбции на ее поверхности полярной части молекул ксантогената калия бутилового и создания на ней гидрофобного

"частокола" из неполярной углеводородной части молекул.

Тем самым улучшаются условия для адсорбции на поверхности бурильной колонны молекул основной смазочной добавки (смесь окисленного петрола, тума с дизельным топливом) и повы шается адгезия смазочной пленки к металлической поверхности, обеспечивающая повьппенные смазочные свойст- 15 ва при высоких скоростях вращения бурильной колонны, Промывочную жидкость готовят пер емешива ни ем ис ходных к омп онен т ов в течение 20-40 мин.

П р и,м е р. Смешивают 979 r воды и 20 r окисленного петролатума с дизельным топливом в соотношении

1:1. Измеряют рН эмульсии и при необходимости вводят 1-10 капель NaOH до рН - 7,0 (для получения щелочной реакции). Затем добавляют 1 г ксантогената калия бутилового и перемешивают 20-40 мин °

Критериями оценки смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости служит коэффициент трения в паре сталь — сталь, условная прочность смазочной пленки и показа- тель смазочности, представляющий собой отношение условной прочности смазочной пленки к коэффициенту трения.

Измерения проводили на устройстве для оценки смазочных свойств промывочных жидкостей ЕР-Tester фир1l о 40 мы ВагоЫ при скорости вращения

1400-1500 об/мин.

Результаты испытаний приведены в таблице, 45

2 мас.%., что экономически нецелесообразно, Снижение концентрации ксантогена-. та калия бутилового ниже 0,005 мас.%, как и повьппение ее более 0,2%, ухудшает противоизносные свойства промывочной жидкости.

Введение в промывочную жидкость состоящую из водной эмульсии окисленного петролатума с дизельным топливом в соотношении 1:1 (СИАД-1), ксантогената калия бутилового уменьшает также коррозионную активность промывочной жидкости. Средние потери по массе (в процентах) 12 образцов из стали 40 XH после термостатио рования в течение 1 68 ч при 20 С

В промывОчнОй жидк Ос ти, приня тОй за прототип, и содержащей дополнительно 0,01 мас.%. ксантогената калия бутилового, составили соответственно 2,08. ° 10 и 1,45 ° 10 %, т.е. коррозия уменьшилась на 30%.

Внедрение эмульсионной промывочной жидкости позволяет повысить смазочные и противоизносные свойства промывочных жидкостей на основе окисленного петролатума с дизельным топливом (СИАД-l), снизить их коррозионную активность. В результате улучшаются условия работы и увеличивается срок службы бурильной колонны долот, буровых насосов и других элементов циркуляционной системы.

Формуда изобретения

Промывочная жидкость, содержащая водную эмульсию окисленного петролат -ума с дизельным топливом, о т— личающаяся тем,что, с целью IloBbIBIpHHII смазочных и противоизносных свойств при высоких скоростях вращения бурильной колонны, она дополнительно содержит ксантогенат калия бутиловый при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

Окисленный петролатум 0,75-1,0

Дизельное ,топливо 0,75-1,0

Ксантогенат калия бутиловый 0,005-0,2

Вода Остальное причем Окисленный петролатум и дизельное топливо содержатся в соотношении 1:l.

1549981

Коэффициент трения

Показатель смазочносУсловСостав промывочной жидкости, мас.7.

Опыт ная прочность ти смазочной пленки, MIa

СМАД 1-2, вода 98 (прототип}

СИАД-1 -l 5; ксантогенат.калия бутилового

0,2; вода 98,3

СМАД-1 2; ксантогенат калия бутилового 0,005, вода 97,995

СМАД-1-1,3; ксантогената калия бутилового

0,3, вода 98,4

СМАД-1-3; ксантогенат калия бутилового 0,003, вода 96,997

СИАД-1-1 3; ксантогенат калия бутилового

0,2, вода 98,5

СМАД-1-3; ксантогенат калия бутилового

0,005, вода 96,995

СМАД-1-1,4; ксантогенат калия бутилового

0,3, вода 98,2

СМАД-1-1,75; ксантогенат калия бутилового

0,098, вода 98,152

0,040 14 1

352,5

0,016 18,3

1143,8

О,010 20,8

2080,0

0,034 14,4

423,5

344,1

0,034 11, 7

127,9

О, 068

8,7

942,9

0,014

13,2

15,1

О, 029

520, 7

0,015

19,8

1320, О

Составитель Л. Бестужева

Техред М.Ходанич Корректор Т. Малец

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 247 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ó>êãîðoä, ул. Гагарина, 101