Буровой раствор на углеводородной основе

Буровой раствор на углеводородной основе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

C)

О

C)

> (21) 4862859/03 (22) 25.06.90 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Д.Л.Мухин, P.К,Рахматуллин, И.З.Файнштейн, Н.М,Касьянов, М.И.Липкес.

К.Ш.Овчинский, Б,В. Касперский, С.Н.Шишков и Г,А.Шаховцева (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1046274, кл. С 09 К 7/06, 1982, (54) БУРОВОЙ РАСТВОР НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕИзобретение относится к нефтяной промышленности. в частности к буровым растворам на углеводородной основе, применяемым для бурения и глушения нефтяных и газовых скважин.

Известен высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор, состоящий из воды с различной степенью минерализации. нефтепродукта и эмульгатора из класса ненасыщенных высших кислот и многоатомных спиртов. Недостатком этого раствора является низкая термостойкость, ограниченная 80 С.

Наиболее близким к изобретению является инвертный эмульсионный раствор, включающий углеводородную дисперсионную среду, эмульгатор, водную фазу и стабилизатор, состоящий из бентонита и четвертичной аммониевой соли. Однако этот раствор имеет низкие структурно-механические свойства и высокое значение показателя фильтрации при температуре

150 С.

Целью изобретения является улучшение структурно-механических и фильтрациБ.Ц,„1788000 Al (57) Использование: для бурения нефтяных и газовых скважин. улучшает структурно-механические и фильтрационные свойства с одновременным повышением электростабильности при температуре до 150 С. Буровой раствор на углеводороднои основе состоит из нефтепродукта 25-85 мас. эмульгатора 2-5 мас. 0, органофильного бентонита, дополнительно содер>кагцего третичный амин в количестве 0,5-2,0 мас., и водной фазы — остальное. 3 табл, онных свойств раствора при одновременном повышении электростабильности при температуре до 150 С.

Укаэанная цель достигается тем, что в буровом растворе на углеводородной основе, включающем нефтепродукт. эмульгатор, структурообразователь и водную фазу различной степени минерализации, в качестве структурообраэователя используется органофильный бентонит, дополнительно содержащий третичный амин при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Нефтепродукт 25-85

Эмульгатор 2 — 5

Органофильный бентонит 0,495-9,900

Третичный амин. 0,005-0,100

Водная фаза . Остальное

В качестве нефтепродукта могут быть использованы нефть, дизельное топливо и др.

Минерализованная водная фаза пред- ставляет собой водный раствор хлористого кальция различной концентрации.

1788000

15

30 Составы утяжеленных инвертных эмульсионных растворов приведены в табл, 3

35 структурно-механических и фильтрационных свойств, он может быть использован

45 электростабильности при температуре до

150 С, в качестве структурообразователя

50 используется органофильный бентонит, до25-85

2-5

Эмульгатором является поверхностноактивное вещество неионогенного типа (на-. пример, эмультал, украмин, ИКБ-2).

Органофильный бентонит, входящий в состав раствора, включает бентонитовую 5 глину, четвертичную амониевую соль типа диалкилдиметиламмоний хлорида и добавку — третичнйй агийн с количеством атомов углерода в радикале от 12 до 14, являющийся промежуточным продуктом в процессе и роиз водств а ал килдим етил бен зиламмоний хлорида (Катамина АБ) по ТУ 6-01-81675, Третичный амин, адсорбируясь на поверхности глинистых частиц при их олеофилизации, является дополнительным гидрофобизующим и связующим агентом, в результате чего органофильный бентонит приобретает большую способность к диспергированию и структрообразован ию в среде эмульсии. Кроме того, частицы органофильного бентонита благодаря связующим свойствам добавки формируют более плотную фильтрационную корку, снижая тем самым значение показателя высокотемпературной фильтрации, 2

Буровой раствор готовят следующим

Образом. .В нефтепродукт (дизельное топливо) вводят органофильный бентонит, предварительно смешанный с третичным амином, и перемешивают до полного диспергирования, после чего в суспензию добавляют змульгатор и минерализованную хлористым кальцием водную фазу. Эмульсию интенсивно перемешивают до достижения постоянного значения величины напряжения электропробоя (электростабильности).

Пример 1. В 850 r дизельного топлива диспергируют 100 г органофильного бентонита, состоящего из 62 г бентонитовой глины, 37 r диалкилдиметиламмоний хлорида и

1 r третичного амина, вводят 20 r эмультала при перемешивании в течение 10 мин, затем добавляют водную фазу в количестве 30 .r, Пример 2, В 250 г дизельного топлива диспергируют 5 г органофильного бентонита, состоящего из 3,09 г бентонитовой глины, 1,86 г диалкилметиламмоний хлорида и

0,05 г третичного амина, вводят 50 г ИКБ-2 при перемешивании в течение 10 мин, затем добавляют водную фазу в количестве

695 г.:

Пример 3. В 540 r дизельного топлива диспергируют 30 r органофильного бенто- 5 нита, состоящего из 18,6 г бентонитовой глины, 11,1 г диалкилдиметиламмоний хлорида и 0,3 r третичного амина, вводят 30 r . украмина при перемешивании в течение 10 мин, затем добавляют водную фазу в количестве 400 r.

В табл. 1 приведены составы и свойства растворов с различным содержанием третичного амина s органофильном бентоните. Из данных табл, 1 видно, что оптимальное количество третичного амина в буровом растворе находится в пределах от

0,005 до 0,100 мас. %, Содержание добавки ниже 0,005 мас. % и выше 2 мас. % приводит к снижению положительного эффекта.

В табл. 2 представлены сравнительные технологические показатели свойств предлагаемого и известного растворов, Из данных табл, 2 видно, что преДлагаемые растворы име|от более высокие значения структурно-механических свойств, электростабильности и меньшие значения показателя высокотемпературной фильтрации.. Оптимальное количество органофильного бентонита находится в пределах от

0,495 до 9,900 мас. %. Содержание последнего ниже 0,495 мас; % и выше 9,900 мас. % не позволяет достигнуть желаемых технологических свойств раствора.

При необходимости раствор может быть утяжелен баритом. В этом случае в качестве гидрофобизатора могут быть использованы производные имидазолинов.

Благодаря повышению агрегативной устойчивости раствора, а также улучшению для качественного вскрытия продуктивных пластов и глушения скважин с забойными температурами до 150 С, Формула изобретения

Буровой раствор на углеводородной основе, включающий нефтепродукт, эмульгатор, структурообразователь и водную фазу различной степени мйнерализации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения его структурно-механических, фильтрационных свойств и одновременно повышения полнительно содержащий третичный амин, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %;

Нефтепродукт

Э мул ьгатор

Органофильный бентанит 0,495 — 9,9

Третичный амин 0,005-0.1

Водная фаза Остальное

1788000

Таблица !

Состав растворов, мэс.Ъ

Показатели сэойсте pacrsopos!

О(Б-2

При 20 С

После теонообработки лрн о

150 С на Фильтр-прессе

ФП-200

Рассол

СаС!

1,22 гlсмз

Эиультал

Укриин .

ВизельHO!I толлиао

ОрганоФильный бентонит, вк РУО

Т ретич7„, спз со ° днlсм*

CHC,дПа

И, а ный иин к гр сиз

СИС,дпа О к„, спэ дн/см мин 10 мин

И, в

УО

I5

l2

l2

47,5 49 2

16

14 (! !

15

46,5 49

27

28

19

19

19

46,0

Таблиц ° 2

--"г- — — "-СостаЬ растворов, иас,в

Покаэателн свойств растворов

При 20 С После обработки прм 150 С íà ФильтрпресРассол

СеС11

1,2

I /ÑII

Эмуль" тал

Яи эельное тол» лиао

Укр" мнн

ИКБ-2

Органофиль"

II»A бентонит

Третичный амин се ФП-200

Сь, дн/сиэ

О.», сП

И, в г, . днlсмэ

1, Ф, сд смь

Снс,дпв

И,е

1 мим 1О мнн

3

3

2

3

3.

35 21

29 22

20 36

560 8

480 lo

360 9

24

24

57

72

91

46 в

54 40

54 40

54 40

1О lo !

3 13

12 12

Таблид ° 3

» « °

Показатели свойств растворов а, мас.в

Состав растворо

Иефть Энультел

После термообработки прм 150 С . на фильтр"пресса ФП 200

«» и, ° СПС, дпа т,аэ, те3 <Р сП днlсм* смз

1ммм !!О н»»

«кк " 4

600 46 48 58 215 10

600 58 60 85 239 14

600 48 49 65 235 8

Прн 20 С

Дизель

HOd топIlIIIO

Рассол

СаС1

1 ° г/сиз

Органо"

Фильный бентонит

Третичный амин г/смз

СНС, дПа

1 иин 10 иин

Г,, дн/сиэ сам сП

47

600 51

600 66

600 59

2 49 ° 5 1,485 0,015

2 27,0 2,970 0,030

2 50 5 О 990 .О 010

49

79

1,5

2,0

1,5

53

244

249

Составитель Д.Мухин

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор С.Пакарь

Заказ 48 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

85 3

54 40

25 69,5

85 3

54 40

25 69,5

85 . 3

54 40

25 69,5

1,5000

1,4925

1,4850

1,4700

1,4550

1,5000 l,4925

1,4850

1,4700

1,4550

1,5000

1,4925 !, 4850

1,4700

1,4550

9,900

2,97

0,495

9 900

2,970 о,495

9,900

2,970

О, 495

0,0075 600

0>0150 600

0,0300 600

0,0450 600

0,0075 600

0,0150 600

0,0300 600

0,0450 600

0,0075 600

0,0150 600

O,0300 600

0,0450 600

0,100 600

0,О3О 600

0,005 600

0,100 600

0,030 600 о,0о5

0,100 600

0,030 600

0,005 600

Прототип

580

20 20

22 22

27 27

24 24

22 22

22 24

23 25

26 28

24 26

22 24

23 23

24 25

29 30

25 25

23 23

73 82

32 36

30 33

99 !06

36 37

80 87

94

38 38

35 38

23

23

24

23

23

24

24

24

124

139

134

182

383

96

62

359

l 58

158

163

158

158

53

53

57

53

23

32

106

21

31

l7

24

580 16

600 20

600 25

600 22

560 20

520 20

54о 22

$60 25

540 23

500 . 20

400 20

420 22

460 27

440 23

420 20

600 63

600 28

580 32

600 270

560 30

420 32

600 62

460 21

400 26

1В

22

23

26

24

21

22

28

23

34

276

32

34

69

21

26

26

26

26

26

38

36

38

38

38

22

22

23

22

134

137

259

229

359

67

239

96

115 .1 I 0

196

196

201

196

196

S6

58

62 58

34

37

ВВ

52

99

26

28

19

10 !

12

lt

2В