Смазочная композиция для глинистых буровых растворов на водной основе

Смазочная композиция для глинистых буровых растворов на водной основе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: бурение скважин, а именно смазочные добавки для буровых растворов, применяемых при промывке скважин, и может быть использовано в нефтегазовой и горнорудной промышленности. Сущность: смазочная композиция для глинистых буровых растворов содержит. мас.% : кубовый остаток газового конденсата 98,6-99 3 и смесь алкилароматических и парафиновых углеводородов ГРП-86 0,7- 1,4. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5, С 09 К 7/02

У дч4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2" HЯ Ф lECKAg

Бж qqTpyk

Мф ф,, - ерш дФФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э (21) 4757252 /03 (22) 09,11.89 (46) 15.07.92, Бen, hL 26 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) П.Ф,Цыцымушкин, С.P.Хайруллин, А.П,Тарнавский, Ф.Ф,Бич, 3.Н.Кудряшова, P.Ã,Àáäðàõìàí0â и Б.В.Михайлов (53) 622,243,144.3(088.8) (56) Конесов Г,В, и др. Противоизносные и смазочные свойства буровых растворов. M., Недра, 1980, с,81, 91, Авторское свидетельство СССР Q

1183523, кл, С 09 К 7/06, 1983.

Изобретение относится к бурение скважин, а именно к смазочным добавкам для буровых растворов, применяемым при промывке скважин, и может быть использовано в нефтегазовой и горно-рудной промышленности.

Известно применение в качестве смазочных добавок к буровым растворам нефти и графита.

Наиболее близкой к предлагаемой является смазочная композиция, представляющая собой смесь нефтепродукта (газового конденсата или дизельного топлива) и сажи.

Недостатком известной смазочной композиции является то, что ее добавка не обеспечивает снижение адгезионных напряжений и повышение противоизносных свойств буровых глинистых растворов, а также использование в ее составе дорогих и дефицитных нефтепродуктов (газового конденсата и дизельного топлива).

„„Я „„1747464 А1 (54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ (57) Использование: бурение. скважин, а именно смазочные добавки для буровых растворов, применяемь|х при промывке скважин, и может быть использовано в нефтегазовой и горнорудной промышленности.

Сущность: смазочная композиция для глинистых буровых растворов содержит, мас.о/, кубовый остаток газового конденсата 98,6-99.3 и смесь алкилароматических и парафиновых углеводородов ГРП-86 0,71,4, I табл.

Цель изобретения является снижение адгезионных и повышение противоизносных свойств буровых растворов.

Смазочная композиция для буровых растворов содержит кубовый остаток газового конденсата, продукт отгона легких фракций углеводородов и смесь алкилароматических и парафиновых углеводородов Г

КП-86- кубовый остаток производства алкиларилсульфонатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кубовый остаток газового конденсата 98,6-99,3

Смесь алкилароматических и парафиновых углеводородов ГКМ-86 0,7-1,4

Кубовый остаток газового конденсата (КОГ К) представляет собой продукт отгона легких фракций углеводородов из Карачаганакского газового конденсата и имеет следующие физико-механические свойства:

3 накского газового конденсата и имеет сле- щую адгезионные и повышающую противод ющие физико-механические свойства: износные свойства бурового раствора.

Групповой углеводородный состав, Предлагаемую смазочную композицию (}/, получают простым смешением компонен62- 5 тов с последующим ее введением в глини66 стый раствор.

Нафтеновые углеводороды 15-25 Пример, В мерный стакан налили

Ароматическйруглеводороды 17-31 197,2 r КОГ К и 2,8 r пnрpисадки Г КП-86 и перемешивали лабораторной мешалкой до компонентный состав.

Твердые парафины Се+выше 7-9 10 полного раствооения компонентов, 8 другой

51-53 стакан налили 490 мл глинистого раствора 1 в т,ч. и 10 мл приготовленной СК и лабораторной

Сд 0,5-0,7 мешалкой перемешивали в течение 1,0-1,5ч, С

10 5,0-7,0 после чего замеряли смазочные и претивоизС 1 7,0-9,0 15 носные свойства обработанного глинистого

С12 13,0-15,0 раствора, -С з 1,4- 1,6 Г1оследовательность приготовления СК

С 14 6,5-8,5 и обработки глинистых растворов аналогичСл 5,0-7,0 на вышеприведенной и отличается лишь ко3,6-5,6 20 личественным содержанием компонентов

Углеводороды С -Св . 38,5-40,5, СК и рецептурой обрабатываемых глиниАсфальтены 0,4-0,6 стых растворов, Смесь йлкиларомати ескихипарафино- В таблице приведены две рецептуры. вых углеводородов (Г КП-06) представляет глинистых- растворов и их технологическ е собой 35О/,-ный раствор диалкилнафталина 25 параметры.

R=.C24-СзО в кубовом остатке производства Для приготовления раствора был исалкилэрилсульфонатов, это жидкость тем- пользован бентонит модифицированный но-коричневого цвета, плотностью при 20 С монтмориллонитового типа, раствора

1,44г/гм вязкостью при20 Ñ3,0-4,0мм /с глинопорошок Курганакского завода и бени с температурой застывания 35 C. Кубовый 30 тонит модифицированный монтмориллони. остаток имеет пределы выкипания 210- тового типа.

350 C и следуюгций состав, мас P: парафи- . Замер технологических параметров буновые 70-75; алкилароматические ровых растворов производили в соответстуглеводороды 35-30, вии с РД 39-2-645-85, 35 Адгезионные напряжения сдвига опреАлкилароматические углеводороды, деллют с помощью прибора СНС-2, в котовходящие в состав кубового остатка, пред- ром внутреннил стакан выполнен гладким ставлены в основном алкилбензолами с чис- (для одного опыта из стали, для другого опылом углеводородных атомов в боковой цепи та из дюралюминия}через 1 и 10 мин нахо>кCg-Czo при следующем массовом соотноше- 40 дения исследуемого глинистого раствора в и компонентов о : .. состоянии покоя, Прстиэоизносные свойстСя . - 1,5-2,0 ва глинистого раствора определяют с поСю 9,5-20,0 мощью машины трения MH-1. Величину

С11 17,5-22,0 износа стальных образцов определяют

Са . 23,5-260 45 взвешиванием с точностью до 0,01 г до и

С11 18,5-20,0 после опыта, проводившегося в течение 20

Си . il5,5-17,0 мин при нагрузке 80 кг, Из таблицы видно, что оптимальным явУстановлено, что при совместном при- ляется следующее содержание компоненменении кубового остатка газового конден- 5G тов СК, мас,, ; сэта и смеси алкилароматических и КОГ К 98,6-99,3 парафиновых углеводородов в буровом рас- Г КП-86 0,7-1,4 творе парафиновые составляющие компо- Р опытах 5-0 при добавке 2 об,% СК с нентов, находящиеся в растворенном и указанным компонентйым составом глинивзвешенном состоянии, образуют вместе с 55 стые растворы имеют лучшие смазочные и масляными фракциями кубового остатка противоизносные свойства. Например, в конденсата однородную (гомогенную) сис- опытах 5 и 6 в сравнении с глинистыми растему, устойчивую при различных темпера- творами, обработанными известной СК, дотур н ы х и гидравлических режимах стигнуто снижение Здгезиоиных няпряжений использования буровото раствора, снижай)- сдвига на поверхности стального цилиндра с

1747464

Буровой ра- створ+СК в

2 от обьена бурового раствора ддгезионное напряяение сдвига на поверхности Па

Доралаииния

Масса стальных образцов, r

Сназочная конпозиция, >>Bc.2

Опыт

Лиофильный наполнитель

Нефтепродукт износ до опыта после опыта

Стали

Известная коипозиция

1,4

59,85 0,25

60, 10

1,65

2,84

3,10

Сана-50

1+2

1,95

Дизельное топливо-50

0,30

0,17

3,12

3,00

2 98

2,80. 60,14

60,07

59,84

59,90

II

Сана-40

1,75

1,7?

?,02

1,90

2+2

1+2

Газовый конденсат-60

2+?. 1,94 2,95

59,78 0,23

60, 01

1,78

3,10

Предлагаеиая

1+2 1,58

2+г I>72

1+2 1,59

2+2 1,74

1+2 . 1,60

2+2 1,75

1+2, 1,94

2+2 2,08

1+2 2,20

2+2 . 2 25

1+2 1,58

2+2 1 70 т позиция

2,34

2,8Î

2,35

2,72

2, 42

2,55

3,00

3>15

3,1:

3,10

2,36

2,85 кои

60,06

60,04

60,08

e0,о6

60,09

60,07 60, 02

59,90

60;0!

60,00

59,97

59,97

5 КО ГК-98, 6

/.,«>ОГК-99, О

8 ." 9 КОГК-99,3

10 . 1! КОГК-99,4

t2 13 КОГК-100

14 ° I

15 КОГК-98,5

1,41

1,50

1,41

51

t 48

t,58

1,80

i 85

2,00

2,00

1,42

1,50

60,09

60, 07

60,11

60 О9

60,!3

6011 t

60,17

60,07

60, 15

60,14

60,00

60,01

0,03

0,03

0,03

0,03

0,04

0,04

0,15

О,!7

0,14

0,14

0>03

0,04

2,72

2,60

2,76

2,67

2,81

2,70

3,!О

3,!8

2,90

2,85

2,85

2,71

Присадка

Присадка 1,0

0,7

Присадка

Присадка 0,6

\ >

Присадка О

lI

Присадка 1,5 и

Раствор 1 приготовлен по следуоыей рецептуре, нас,У,: бентонит 8; КМЦ 0,5; Na,CO 0,3; вода ос-альное. Технологические паранетры. плотность 1,8 г/сит, вязкость 29 c no СПВ-5; водоотдача 8 сиз за 30 инни рН 7,5. Раствор 2 прйготовлен по следусфсй рецептуре, нас.2: глинопорсь>ок 20; бентонит 3; Кааооа 0,3; KNl 0,3, вода остальное. Технологические параиетрь: плотность 1, 18 г/сн, вязкость 38 с, водоотдачи 7 сн, рн 8.

Составитель А,Шишкин

Редактор Т,лазаренко Техред M.Mopãeíòýë Корректор Н.Слободяник

Заказ 2472 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, ?К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород., ул. Гагарина, 101

Ат/!о=1,90/2,80 Па и. на поверхности дюралюминиевого цилиндра с Ат/То=1,72/3,00 Па до 0,03 r .

Содержание в составе предлагаемой CK присадки Г КП-86 менее 0,7 мас,% и КОГ К более 99,3 мас. g (опыты 11 и 12) не дает улучшения адгезионных и противоизносных свойств глинистых растворов. При содержании в составе СК присадки Г КП-86 более 1,4 мас.7; и КОГ К менее 98,6 мас. Оь (опыты 15 и 16) не заметно улучшение смазочных и противоизносных свойств глинистых растворов против достигнутого, поэтому верхний предел содержания присадки Г КП-86 .принимается равным 1.4 мас.7;.

Применение предлагаемой смазочной композиции осуществляется постоянной ее дозировкой в обьеме глинистого раствора, например вводом СК тонкой струей во время циркуляции глинистого раствора.

Применение смазочной ком позиции позволяет снизить адгезйонные напряжения сдвига и противоизносные свойства буpot3oro раствора, что уменьшает гидравлические сопротивления в циркуляционной системе, опасность прилипания и износ бурильных труб.

Кроме того, предлагаемая СК имеет вяэкостную и температурную характеристики. обеспечивающие ее хранение и транспорти- ровку в холодное время года, а использова5 ние кубового остатка г;-эового конденсата делает ее по сравнению с нефтью дешевой и недефицитной.

Формула изобретения

Смазочная композиция для глинистых

10 буровых растворов на водной основе, включающая нефтепродукт и лиофильный компонент, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью. снижения адгеэионных и повышения противоизносных свойств буровых растворов, она

15 в качестве нефтепродукта содержит кубовый остаток газового конденсата — продукт отгона легких фракций углеводородов, а в качестве лиофильного компонента — смесь алкилароматических и парафиновых углево20 дородов ГКП-86 — кубовый остаток производства алкиларилсульфанатов, при следующем соотношении компонентов, мас. to: кубовый остаток газового конденсата 98,6-99,3;

25 смесь алкилароматических и. парафиновых углеводородов

Г КП-86 0,7-1,4,