Буровой раствор

Буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 682553

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свил-ву—, 22) "--а>-влспо 11.03.74 (21) 2003033, 23-03 (б,) "., 1-,л — p0-„; К7j02 с присоединением заяьки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано30.08.79. Бюллетень¹32 i (5,,) У-,К 622 2,, Государственньй комитет по делам изобретений и открытий (0SS 8) (45) Дата опубликования описания 04.10.79 (72) Авторы изобретения

3. A. Оголихин, Л. К. Мухин, В. 3. Лубан и В. Ш. Шмавонянц (71) Заявители Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности имени И. М. Губкина (54) БУРОВОЙ РАСТВОР

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к промывочным растворам, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен буровой раствор на нефтяной основе для вскрытия продуктивных горизонтов, содержащий олеофнльную глину, поверхностно-активное вещество (ПАВ), воду и утяжелитель (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является буровой раствор на углеводородной основе (нефть, дизельное топливо), содержащий структурообразователь — известь, ПАВ-сульфонол или нейтрализованный черный контакт, выполняющий роль эмульгатора и гидрофобизатора, воду и утяжелитель (2).

Однако при попадании в буровые растворы выбуренной породы и различных электролитов они теряют стабильность.

Кроме того, качество раствора определяется степенью гидрофобизации поверх ности твердой фазы ПАВом и степенью c. диспергации. Оба эти фактора зависят только от активности применяемого ПАВа и его типа, но .и от химико-минералогического состава поверхностей твердой фазы. Чем однороднее поверхность твердой фазы, тем выше степень ее гидрофобизации и, наоборот, чем менее однородна поверхность, тем хуже она гидрофобизуется. От степени гидрофобизации и диспергации твердой фазы зависят реологические параметры раствора, его фильтрационные свойства, а также термо- и солестойкость раствора.

Недостаточная активность применяемых ПАВ и химически неоднородная поверхность используемых структурообразователей не позволяет достичь полной гидрофобизации поверхности твердой фазы и высокой степени ее диспергацип, что сказывается на качестве растворов на углеводородной основе.

Кроме того, дефицитность таких |компонентов, как окись кальция и высокоокисленного битума, сдерживает широкое внедрение этих растворов для бурения скважиг в сложных геологических условиях .и дл,. в с кр ытп я п р оду кти вн ых гор и зонтов.

Целью изобретения является .повь".шенпе устойчивости раствора против обращения фаз за счет повышения стелени диспергации структурообразователя и более полной гидрофобизацпи его поверхности.

Это достигается тем, что в качестве ПАВ буровой раствор содержит сульфоолепн дополнительно хлорид железа при следуюшем соотно пении ингредиентов, вес. о о:

682553

12,7 — 59,5

9,5 — 24,7

1,4 — 9,8

0,4 — 3,0

1,0 — 6,7

Остальное

Углеводородная основа

Структурообразователь

Сульфоолеин

Хлорид железа

Вода

Барит

В качестве структурообразователя буровой раствор содержит гли ну.

Наличие поливалентных катионов желе- 10 за изменяет электрохимическую природу неоднородных участков поверхности твердой фазы, .в результате чего создаются условия для полной гидрофобизации по верхности минерального стру ктурообразователя и высокой степени диспергации твердой фазы.

В результате совместного действия сульфоолеина и хлорного или хлористого железа создаются качественно, новые условия 20 для адсорбции ПЛВа и его прочного хи мическаго закрепления на поверхности, минерального структурообразователя.

В результате использования в качестве

ПАВа.в растворах на углеводородной осно- 25 ве сульфоолеина, обработанного хлорным или хлористым железом, улучшается качество раствора: уменьшается вязкость раствора, повышается устойчивость эмульсии против обращения фаз, увеличивается стой- 30 кость раствора к солевой агрессии,и выбуренной породе; фильтрационные свойства системы легко регулируются в нужном направлении без использования специальных реагентов. 35

Получаемый в резульrare использования сульфоолеина, обработанного хлорным или хлористым железом,,новый положительный эффект объясняется повышением степени гидрофобизации поверхности твер- 40 дой фазы и степени диспергации частичек твердой фазы поверхностно-активным в. ществом.

Кроме того, изобретение позволяет модифицировать растворы на углеводородной 45 основе в связи с возможностью использования для их построения разл ичных минеральных структурообразователей, не требующих специальной предварительной химической обработки.

Кроме того, применение сульфоолеина, обработанного хлорным и хлористым железом, позволяет заменить в,известных растворах такие дефицитные материалы, как окись кальция и высокоокнсленный битум с температурой размягчения по методу К и Ш 130 — 150 С.

Подтверждением этому служат параметры раствора на углеводородной основе и гидрофобной эмульсии, приготовленной на его базе. В качестве минерального структурообразователя применяется обычный гли нопорошок, используемый для притотовле. ния глинистых, водных растворов.

Многократное а ер мостатирование растворов при температуре (200 С), проверка на устойчивость к действию электролитов показали высокую устойчивость растворов (см. табл.).

Способ приготовления раствора заключается в следующем. В дизельном топливе растворяют сульфоолеин. Приготовленный раствор обрабатывается водным раствором хлор ного или хлористого железа (FeC1>, FeCl ), затем в него вводится сухой, порошкообразный, минеральный структурообразователь (глинопорошок), что позволяет получить высококачественный раствор на углеводородной основе.

Раствор легко утяжеляется сухим стандартным утяжелителвм, который .вводится в виде пасты, состоящей из дизельного топлива, сульфоолеи на .и утяжелителя. Добавкой воды раствор легко переводится в гидр офобную эмульсию.

Полученные растворы термосолей стойки, параметры их легко регулируются в широких пределах вводом составных компонентов, что позволяет при менять их для бурения нефтяных и газовых скважин.

В таблице ариведены состав,и свойства раствора на углеродной основе и гид рофобной эмульсии, .приготовленной на его базе.

Растворы с разным количеством входящих в них ингредивнтов, приблизительно одинаковы по своим параметрам, поэтому лабораторные и спытания раствора проведены при одном составе компонентов, вязкость определена при истечении 100 мл раствора.

> х

О

Х ICt .!О. а! ! х о и. ( о

D. м со

СЧ ь м ь сС3 с) с:>

О3

СЧ с> ох

u .

C l со х о

СС3 o o ч

О к

v о х

3 с

С>

3 м

О3 с>

О с> ф с>

I . ОС .О Х

=3 «

cCS

О (М

C)

3 ь м

>О C! с:>

:! ь

СЧ

СЧ

С> со ь со

СЧ с

>Х>

Ос х > их о" со

3 сС3 д

CD 3- CS

cav ь

СЧ

СС3

С

О> о к

IO

3 Ю

3 с» х х

v о о аа

О3 ф хоо х к с о их

«3 х х ф о а х к

»

Ы о м с>

CC

aS ф о о

Ы о

О Х аа„

О

СО 3» О а о с7 ь

С 4

С 4 оО о о х

3- СО

О3 Х !

»

О щ о ф

CIS аО

О 3»

Е х

О> а

»

Е ь

СЧ

С4 ь ь

СЧ

CS ь

СЧ

С> с:>

СЧ с v o сО с а.ф.

О

° О а о

FO О ф ф "„

D. a3

CI3 х

Жх е о

СЧ

+х

ОО

О> О,> а3 сО а3

3- t»

v v о о

v v со щ

3х

О о х

Z о

И о ф

» к

3сО О

CD х

; 3::(ь

К д !

3» о

aS со

t ае эод

I д сс к vq

О Д О

33Х ф-с> аОо "Ж о х

< a3 и Х V

ООО

О ххф

Ы х

CCl ф о о х

Ф

3»

О о

И

О> !

ЬСОО>3 ОЬ

3= ОСЧЬ К Ь

« «» cD о

О

Д

Х О

М

O О о о .Я!

ОасО o<

»к о

О Х 33С3! (682553

ОО й

О ф 33 х >О о о .- o

О> О aS

М " ох ощк

FО сО ооа ф

+34 3О

*х,3 О о о о!

» х х

ОOХ

ОCS Х о - Х С3

F о ф х к х о сс> Са

Х CD

О

СС3

af р: о

»ф !

» х к со о

„o д" .й3. д

С>

1 х о х

cD cO о

l о о х а

»о

v x о о о х ьк

С 4 + о

О О

al о !

»

t и

С.>

С 4 х о, 6 х о к— v д v а3

О р

О и х х сО

СО о

ccl а а х о s ф»

682553

Хлор чд железа

Вода

Барит

0,4 — 3,0

1,0 — 6,7

Остальное.

Формула изобретения

12,7 — 59,5

9,5 — 24,7

1,4 — 9,8

Углеводородная основа

Структурообразователь

Сульфоолеин

Составитель Г. Сапронова

Текред Н. Строганова

Корректор И. Симкина

Редактор Л. Народная

Заказ 764/971 Изд. № 488 Тираж 780 Подписное

Е110 «11оиск» Государственного коми-.ета СССР по делам изобретений и orêðû., ий ! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

1. Буровой раствор на углеводородной основе, содержащий структурообразователь, поверхностно-активное вещество, воду и утяжелитель, отлич а ющи и с я тем, что, с целью повышения устойчивости раствора против обращения фаз за счет повышения степени диспергации структурообразователя и более полной гидрофобизации его поверхности, в качестве поверхностноактивного вещества раствор содержит сульфоолеин п дополнительно хлорид железа при следующем соотношении ингредиентов, вес од °

2 Раствор по п 1 отличающийся тем, что в качестве структурообразователя содержит глину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Роджерс В. Ф. Состав и свойства промывочных жидкостей. М., «Недра», 196?, с. 489.

15 2. Мухин Л. К. Промывочные жидкости на нефтяной основе для бурения глубоких скважин. — Сборник научно-технического совета по глубокому бурению, M., «Недра», 1964, вып. 3, с. 38 — 47.