Эмульсионный буровой раствор

Эмульсионный буровой раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Взамен ранее изданного

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик с>753887 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 17.07.78 (21) 2644836/23-03 с присоединением зая.вки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано .15.03.82. Бюллетень № 10 (45) Дата опубликования описания 15.03.82 (51) М.Кл. С 09 К 7 06

Гасударственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243.,144. .3 (:088. 8) ! (72) Авторы изобретения

Г. И. Аникеенко, Л. П. Вахрушев, Т. H. Епифанова, Б. В. Касперский, Ф, В. Линчевский, Б. Г. Мельниченко, А. И. Пеньков и Б. Е. Чистяков (71) Заявители Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт поверхностно-активных веществ (54) ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР

38 — 48

Углеводородная основа

Xë0ðèäû щелочных или щелочно-земельных металлов

Водная фаза

Эмульгатор

Стабилизатор

Технические жирные кислоты, являющиеся побочным продуктом

0,1 — 12

41 — 52

1,5 — 2,5

3,5 — 4,0

Изобретение относится к буровым растворам, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен эмульсионный буровой раствор, включающий углеводородную дисперсионную среду (нефть или продукты ее переработки), дисперсную фазу (пресная или минерализованная хлоридами щелочных или щелочноземельных металлов вода), стабилизаторы (окись, гидроокись, кальция и др.), антифильтрант (понизитель фильтрации) и структуроооразователь (органофильную глину). В качестве эмульгатора — остаточные продукты дистилляции синтетических жирных кислот — 15 кубовые остатки (КО СЖК) (1).

Применение КО СЖК, обладающих лишь эмульгирующим действием, не позволяет получить утяжеленные эмульсионные растворы типа «вода в масле» (ЭРУО) с 20 удовлетворительными структурно-механическими показателями. Это вызывает необходимость использования структурообразования (органофильной глины), дорогостоящего и дефицитного продукта. 25

Наиболее близким к предлагаемому является раствор, содержащий углеводородную среду (дизельное топливо), водную фазу, хлориды щелочных или щелочноземельных металлов, эмульгатор, антифпльтрант (битум) и структурообразователь (органофпльпая глина) (2).

Основнымп недостаткам этого состава являются его низкие показатели структурно-механических свойств и высокая стопмость, обусловленная прпменением органофилькой глины.

Целью изобретения является повышение качества раствора за счет повышения его структурно-механических свойств пртт одновременном удешевлении.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве структурообразователя раствор содержит технические жирные кислоты (ТЖК), являющиеся побочным продуктом производства себацнновой кислоты, при следующем соотношении ингредиентов, масс. %:

753887 производства себациновой кислоты

0,4 — 0,9

Т5КК имеют следующий состав, масс. /О;

Я(црные кислоты с числом атомов Се — C >

Миристиновая кислота

Пальмитиновая кислота

Смесь олеиновой и линолевой кислот

Стеариновая кислота

Арахиновая кислота

Неидентифицированные жирные кислоты с, числом атомов C -,— Срр

Вода

3 — 7

2 — 6

9 — 15

23 — 33

10 — 15

12 — 16

11 — 17

1 — 20

В качестве эмульгатора используют кубовые остатки синтетических жирных кислот.

В качестве стабилизатора используют окись кальция.

Пример 1. С целью обоснования оптнмальной величины добавки структурообразователя (T5KK) в лабораторных условиях готовят неутяжеленную эмульсионную основу раствора без структурообразователя следующего состава, масс. о/о..

Дизельное топливо

Вода пресная

Хлорид кальция

КО CiKK

Окись кальция

39

2

Готовят его следующим образом.

В фарфоровом тигле отвешивают требуемое количество КО CSKK, разбавляют его равным количеством дизельного топлива и подогревают до полного растворения. Полученную смесь вместе с рецептурным количеством дизельного топлива (за вычетом количества, взятого для разбавления КО C7KK) вливают в стакан для приготовления эмульсии, добавляют все рецептурное количество окиси кальция и перемешивают лабораторной мешалкой при 1000 †15 об/мин в течение 10 мин.

Затем к содержимому стакана приливают водную фазу в виде раствора хлорида кальция, полученного из рецептурного ко. личества воды и СаС12, после чего смесь эмульгируют на смесительной установке

«Воронеж-2» в течение 10 мин при

8000 об/мин.

Приготовленную таким образом эмульсию делят на 6 проб, в каждую из которых помещают структурообразователь и перемешивают в течение 10 мин при 8000 об/ мин.

В пробу 1 вводят 1 масс. о/о ортанофильной глины (бентона), полу ченного по ТУ

38-401-13-70, в пробу 2 — 0,3 масс. о/о ТЖК, полученного по ТУ 6-05-02-28-75, в пробу

3 — тоже T5KK — 0,4 масс. о/о, в пробу

4 — тоже Т КК вЂ” 0,6 масс. /о, в пробу

5 — тоже TSKK — 0,9 масс. /о, в пробу

6 — тоже T5KK — 1,0 масс. о/о.

Таким образом были получены пробы раствора, отличающиеся лишь видом и количеством структурообразователя, в результате чего было исключено влияние на структурные свойства растворов побочных факторов.

Для сравнения эксплуатационных качеств указанных шести проб ЭРУО с плотностью 1,04 г/см производят их утяжеление сухим баритовым утяжелителем до плотности 1,5,г/смз и термостатируют при

180 С в течение 6 ч.

Результаты свидетельствуют, что ЭРУО содержащие TSKK, превышают по качеству тот раствор, который в качестве структурообразователя содержит органофильную глину (по прототипу). Оптимальным количеством ТЖК следует считать 0,4 — 0,9 масс. ",,, так как при значениях СНС равном 6/9 мПа может иметь место выпадение твердой фазы, а при значениях СНС, равном 81/96 мПа, возможны высокие продавочные давления.

Учитывая, что стоимость 1 т ТЖК во много раз ниже стоимости бентона (60 руб. и 11i877 руб. соответственно), предлагаемое техническое решение значительно экономичнее ЭРУО по прототипу.

Стоимость 1 м ЭРУО с бентоном н

Т5КК, рассчитанная по приведенным выше рецептам, составляет в среднем соответственно 1105 руб., и 38 руб, т. е. на каждом кубометре раствора экономится 1105— — 38= 1067 руб. При годовом расходе ЭРУО

10000 м эта экономия составляет более

10 млн. руб.

Формула изобретения

38 — 43

41 — 52

Углеводородная основа

Водная фаза

Хлориды щелочных или щелочно-земельных металлов

0,1 — 12

1. Эмульсионный буровой раствор на углеводородной основе, содержащий водную фазу, хлориды щелочных или щелочноземельных металлов, эмульгатор, стабилизатор и структурообразователь, о т л ич а ющи и ся тем, что, с целью повышения качества раствора за счет повышения его структурномеханических свойств при одновременном удешевлении раствора, в качестве структуробразователя он содержит технические жирные кислоты, являющиеся побочным продуктом производства себациновой кислоты, при следующем соотношении ингредиентов, масс. /о.

753887

1,5 — 2,5

3,5 — 4,0

11 —.17

1 — 20 лом атомов С т —.С2в

Вода

0,4 — 0,9

2, Раствор по п. 1, отличаю щи и ся тем, что технические жирные кислоты, являющиеся побочным продуктом производства себациновой кислоты, имеют следующий химический состав, масс.

3 — 7

2 — 6

9 — 15

23 — 33

10 — 15

12 — 16

Составитель В. Никулин

Техред А. Камышникова Корректор И. Осиповская

Редакз ор П. Горькова

Заказ 256/163 Изд. № 124 Тпрак 658 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений а открытий

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

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Эмульгатор

Стабилизатор

Технические жирные кислоты, являющиеся побочным продуктом производства себациновой кислоты

Жирные кислоты с числом аминов Са Cty

Миристиновая кислота

Пальмитиновая кислота

Смесь олеиновой и линолевой кислот

Стеариновая кислота

Арахиновая кислота

Неидентифицированные жирные кислоты с чис3. Раствор по п. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что.в качестве эмульгатора он содержит кубовые остатки синтетических жпрн ых ки сл от.

4. Раствор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора он содержит окись кальция.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CPP № 43699, кл, 5а, 31/20, опублик. 1966.

2. Скальская У. Л. и др. О смазывающих и антпкоррозионных свойствах прямых и обратных эмульсий. В сб. «Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений», Львов, 1977, вып. 14, с. 40—

45 (прототип) .