Инвертный эмульсионный буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) (И); ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ос 5-) ю 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) С,Н, Шишков, Г.В. Шишкова, Б.В. Касперский и Л.П. Вахрушев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 753887, кл, С 09 К 7706, 1978.2. Скальская У.Л. и др. О смазывающих и антикорроэионных свойствах прямых и обратных эмульсий. - фРаэведка и разработка нефтяных и газовых месторожденийф, вып. 14, Львов,. ф фВища:школаф ф, 1977 (прототип) .(54) (57) ИНВЕРТНЫЯ ЭИУЛЬСИОННЫЯ БУ-. РОВОЯ РАСТВОР, содержащий дизельное топливо, воду, хлористый кальций, кубовые остатки синтетических жирных кислот, окись кальция и олеофильный бентонит, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его тер мостойкости до 180 С, он содержит в качестве олеофильного бентонита бен тонит, модифицированный октадецилди метилбензиламмоний хлоридом и диок.тадецилдиметиламмоний хлоридом при следующем соотношении ингредиентоЪ, мас.ч.:;Дизельное топливо 39-46 Вода 35"47 Хлористый кальций 6-14 Кубовые остаткисинтетических жирныхкислот 1 г 5-2 р 5 Окись кальция 3,0-4, 5 Бентонит, модифицированный октадецилдиметилбенэиламмонийхлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлори 1032009Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин, в частности к эмульсионным буровым растворам на углеводородной основе (ЭРУО)применяемым при бурении в сложныхгеолого-технических условиях.5Известен ЭРУО, содержащий углеводородную фазу, водный раствор хлористого кальция, эмульгатор - кубовые остатки синтетических жирных кислот, известь и структурообразонатель 1 Отехнические жирные кислоты, являющиеся побочным продуктом йроизводстна себациноной кислоты ( 1.Недостатком этого ЭРУО являетсяотсутствие тиксотропных свойств 15при 110-1200 С, что приводит к выпадению утяжелителя.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяЭРУО, содержащий дизельное топлино,водный растнор хлористого кальция,эмульгатор - кубоные остатки синтетических жирных кислот (КОСЖК), стабилизатор - окись кальция, .йонизи 7.тель фильтрации - .нысокоокисленный, 25битум и структурообразователь - олеофильный бентонит, модифицированныйалкилбензилдиметиламмоний хлоридом(АБДМ) 2),Недостатком этого ЭРУО являетсяего ограниченная термостойкость(цо 150 ос)Цель изобретения - повышениетермостойкости растнора до 180 С.Поставленная цель достигаетсятем, что инвертный эмульсионный буроной растнор, содержащий дизельноетоплино, воду, хлористый кальций,кубовые остатки синтетических жир."ных кислот, окись кальция и олеофильный бентонит, содержит н качестве .40олеофильного бентонита бентонит,модифицированный октадецилдиметилбензил-аммоний хлоридом и диоктадецилдиме.тиламмоннй хлоридом при следующемсоотношении ингредиентов, мас.ч,: 45Дизельное топливо 39-46Вода 35-47Хлористый кальций 6 14Кубовые остатки синтетических жирных кислот " 1,5-2,5 50Окись кальция 3,0-4,5Бентонит, модифицированный октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом О, 5-1,0Модификация бентонита осуществляется по известному способу. В лабораторных условиях готовят общую пробу неутяжеленного раствора следующего состава, мас.ч:Дизельное топливо 42 Вода 42 СаСе 10 КОСЖК 2 СаО 4 Эмульсию готовят в следующей последователь ности,В расчетное количество дизельного топлива вводят расплавленные КОСЖК и порошкообразную окись кальция, имею. щую не менее 60 активной части, Полученный углеводородный компонент интенсивно перемешивают в течение 10, мин.Водную фазу готовят отдельно,для чего н пресной воде растворяют СаСЕ . Уров ень минерали зации водной фазы контролируют по плотности, измеряемой пикнометром. Водный и углеводородный компоненты смешивают и эмульгируют при помощи мешалки типа 40 йри 4000 об/мин в течение 30 мин.По лученную неутяжеленную эмульсию"нагревают на электроплитке.до 60 фс для лучшего распределения высоко- вязких кальциевых мыл на границе раздела фаз, после чего производят повторное эмульгиронание в течение 10 мин.Приготовленный неутяжеленный растнор разделяют на четыре пробы. В пробу 1 добавляют 1 олеобентонита, полученного модифициронанием бензонита алкилбензилдиметиламмоний хлоридом (прототип) в пробу 2 - О, 5, в пробу 3 - 1 и в пробу 4 " 1,5 олеобентонита, полученного модифици. ронанием октадецилдиметилбензиламмоний хлоридом и диокстадецилдиметил аммоний хлоридом Растворы утяжеляют до плотности 1,7 г/см сухим баритовым .Утяжелителем и дважды автокЛанируют н автоклавах ниэкого давления при 1800 С н течение 6 ч. После каждого антоклавиронания контролируют седиментационную устойчивость (разность плотностей верхнего и нижнего слоев эмульсии), электростабильность (Э), показатель фильтрации при 20 С, условную вязкость (УВ о) и статическое напряжение сдвига через 1 и10 мин покоя 160В табл. 1 представлено влияние температуры на свойства буровых растворов, в табл.2 - зависимость параметров ЭРУО от состава,)В1 о1.)СЧ1 Я Ф о н о В РЪЮ ООРЪ ОЪ с) ) л л О СЧ о о Р)Ф о о Г) О 1 РЭ РЪ 1 о 1 1л Щ )Х И)3 М г 3 Ц)Юх В) гчК )О)л3 ) 1 со ) 1),) о .оо Р) Р 1ИЛЦоН 1 иЪ йо мдН О 1 3о л чЮА1032009 Таблица 2 Ве т э иПараметры раствора при )80 фС проба, состав эРуо, мас.ч. после первого автоклавированияпосле второго автоклавироваиия в т 1Ья эв Ув1/10 дПаа) ЭВУВ 1/10 дПа г/см г/см см ею Дизельное топлипо 39 47 вода сасР 2,5 КОСЖК 4,5 Сас 1,0 0,0 320 25 , 63/97 0,01 330 30 39/69 Олеобентонит Дизельное топливо 41,1 Вола 42,3 Сесе2 КОСЖК 10,0 2,0 3,8 СаО 0,8 0,01 390 23 49/87 0,02 360 26 27/45 Олеобентонит Дизельное топливо 46 35 Вода 3 СаСРКОСЖК 1,5 3,0 Сао 0,03 320 24 Оу 5 0,02 340 19 24/45 12/30 Олеобентонит Составитель В. ЯгодинРедактор О. Сопко Техред И.Гайду Корректор Ю, Макаренко Заказ 5327/30 Тираж 639 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал П Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Качественный состав и соотношение компонентов проб 2 4 (табл.2) позволяет получать ЭРУО с высокой элект ростабильностью (.Э 500 В) и низкой 40 фильтрацией (Ф 0-0,5 см) до автокла вирования, значительно превосходящие. по данным покаэателям прототип (Э 220- 250 В, Ф 2,78-4,44 км ),Предлагаемый раствор термостоек. 45 до 180 оС, сохраняет при этих темпера- турах высокую агрегативную и седиментационную устойчивость, имеет значительные фильтрационные потери при 150 С (2,5 см ) несмотря на отсутствие пониэителя фильтрации - высоко- окисленного битума, содержащегося в составе-прототипе. Таким образом, бентонит, модифицированный октадецилдиметилбенэиламмоний хлоридом и диоктадецилдиметиламмоний хлоридом, является в ЭРУО пониэителем фильтрации, стабилизатором и структурообразователем,Содержание в предлагаемом растворе модифицированного бентоника в количестве 0,5-1,0 является с точ-, ки зрения седиментационной устойчивости оптимальным, При повышении концентрации его в растворе больше 1,0 существенно возрастают структурно-.механические показатели, что приводит к большим гидродинамическим давлениям при промывке скважин.