Структурообразователь для инвертных эмульсионных буровых растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХсииииииииииииииРЕСПУБЛИН З(50 С 0 К 7/06 и ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ АВ ГОРСКОМУ СВ" -аЪ-.ииии ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового . Красного Знамени научно-исследова" тельский институт буровой техники и Государственный научно-исследова" тельский и проектный институт хлорной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство. СССР И.684052, кл. С 09 К,7/02, 1978.2; Вдовенко Н.В. и др. Использование органофильного бентонита для приготовления .буровых растворов на нефтяной оснЬве - НПС.-"Нефтяная и газовая промышленность, 1969, 11 2, .с.22-25 (прототип).(54)(57) СТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ, БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, содержащий бентонит и четвертичную аммониевую соль, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения его структурообразующих свойств при температурах до 150 С, в качестве четвертичной аммониевой соли он содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид с алкилом Св- С 2 (катамин АБ) при следующем соотношении компонентов ВесФ:Бентонит 62-77Алкилдиметилбензиламмонийхлорид с алкилом1 о С 2 о (катамин АБ ) 23-38106271 Изобретение относится к бурениюскважин и вскрытию продуктивныхпластов с растворами на углеводородной основе, в частности с инертными эмульсионными буровыми растворами (ИЗБР), предназначенными для проводки скважин в неустойчивых и хемогенных породах, вскрытия и освоения продуктивных пластов и отбора керна с сохраненинием его естественной водонасыщенности и проницаемости., В целях качественного выноса выбуренной породы и в случае необходимости утяжеления ИЭБР последний должен обладать структурой, которая создается с помощью добавок специальных структурообразователей.Известна структурообразующая добавка к инвертным эмульсиям на основе глинопорошка, олеофилиэированного неионогенным ПАВ-неонолом В-12, представляющим собой продукт оксиэтилирования вторичныхспиртов 1 .Недостатками указанного структурообразователя являются нетехнологичность его приготовления 1 растираниесмеси компонентов ), носящего чисто препаративный характер, а также его сравнительно невысокая термоустойчивость.Наиболее близким известным техническим решением к изобретению является структурообраэователь раство-, ров на нефтяной основе, состоящий из бентонита и четвертичной аммониевой соли (ЧАС), например триметилалкиламмоний хлорида 2.Недостатками известного структура образователябентона ) являются его недостаточная термостойкость полное отсутствие тиксотропии после нагревания до 70 С и высокая вяз- .окость эмульсий.кроме тогоперед введением в раствор бентон замачивает ся в нефти или органической жидкости для набухания, так как его непосредственное введение в раствор затруднено. Технологическим недостатком является получение бентона в углеводородной среде, причем бентонит предварительно Фракционируют ( отмучивают ). Расход этого бентона относительно высок (6 ),Цель изобретения - повышение структурообразующих свойств структурообразователя при температурах до .150 С. 2Поставленная цель достигается тем,что структурообразователь для инвертных эмульсионных буровых растворовсодержащий бентонит и четвертичнуюаммониевую соль, в качестве четвертичной аммониевой соли содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид с ал:килом С,10- С 2 О катамин АБ) при следующем соотношении ингредиентов,10 ве. :Бентонит 62-77Алкилдиметилбензиламмонийхлорид с алкилом5 С- С 2 с(катамин АБ )23-38Помимо повышения тиксотропноькструктуры ИЗБР применение указанногоЧАС обеспечивает эначителвное упро20 щение технологии приготовления органобеитонита, получаемого в воднойсреде беэ нагрева, значительно снижается его расход, причем готовыйорганобентонит вводят в ИЭБР непо 25 средственно, беэ предварительногоэамачивания в нефтепродукте для егонабухания, что упрощает процессструктурирования ИЭБР,В качестве глины для получения органобентонита может быть взят бентонит любого месторождения, а в качестве органофилизатора - 50-ный маловязкий водный раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида ТУ 6-01-.35816-75 ), алкил в котором содержит10-20 атомов углерода, например катамин АБ.П р и м е р . К 800 г 5 Ж-ноговодного раствора бентонита приливаютпри 20 С и перемешивании 800 г 23-ного раствора катамина АБ. После приливания всего количества ПАВ суспензию перемешивают 1 ц затем отстаивают 2-3 ч, при этом образуются два слоя; вверху - водная суспензия бентона, внизу - вода. Водусливают, а верхний слой отжимаюти сушат при 80-90 С в течение 3,5 ч.оСухой продукт легко растирают в мел 50кодисперсный порошок. Выход бентонитане более 90В табл,1 представлены результаты сравнительных исследований вли-.яния на показатели растворов (структурно-механические свойства,термостойкость, электропробой ) предлагаемой и известной органоглин.Как видно из табл. 1, предлагаемыйорганобентонит структурирует ИЭБР как1046274 4 шений бентонита и катамина АБ в органоглине. Температура термо- обработки, фС Видтермообработки Коли- чество ор- гано- бентонита,Ф Статическое на.- пряжение сдвига, (СНС), мГ/см 2ее ЭлектропробойО, в ЧАС 1 мин 10 мин 20 Очень густой Известный 26 Нагрев 70 Предлагаемый 1 540 20 150 540 21 Автоклав (5 ч) 420 18 39 150 460 20 1.2 36 ФП . 150 60 400 Автоклав(5 ч) при обычной температуре, так и после нагрева до 150 ОС в фильт-прес се (,ФП ) и после термостатирования при той же температуре в.автоклавах в течение 5 ч, причем во всех слу . чаях структура тиксотропная. Расходы органобентонита составляют 1-И от веса раствора, в зависимости от условий его применения; оптимальная добавка составляет 2 Ф к весу ИЗБР. Кроме того, расход предлагаемого органобентонита значительно снижен по сравнению с известным,В табл,2 представлена зависимость параметров ИЭБР от весовых соотноКак видно из табл.2, предлагаемыйорганобентонит обеспечивает высокиетиксотропные структуры раствора, характеризуемые статическими .напряжениями сдвига, при соотноаении бентониТ/ЧАС в пределах 62-77/23-38,. что0 позволяет" использоватьструктурирование ИЭБР для бурения и вскрытияпродуктивных пластов глубоких и сверхглубоких скважин, проводки и скважинв неустойчивых и хемогенных породах 15 и качественного отбора керна.Таблица 11046274 Т а б л и ц а 2 После пюгрева на фПпри 150 С (ЬР 2,5 Па) До прогрева СНС мГ/смй О,В О, В 1 мин 10 мин 102 78/22 270 16 290 23 10 24 480 30 135 480 480 71/29 280 62/38 37 230 112 61/39 253 220 Ъ ююСоставитель В.ЯгодинРедактоР Г.БезвеРшенко ТехРед и" Надь Корректор В.Гирняи э еюи1еиЗаказ 7652/23 Тираж 639 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ююифилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Соотношениебентанит/катамин АБ,вес.Ф 120 500 54 280 е ю СНС, мГ/сми ие ее1 мин 10 мин е ееиее171 315 156 с 315