Буровой раствор на углеводородной основе

(50 С 09 К 7/О ссуда ственнцй комитет сссг ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТЮ ОБРЕТЕНИ РИСАН КАВ 3456635/23-0323. 068215, 08.84. Бюл. 9 30Л.К.Мухин, Н.В.Дудыкина, екрасова, С, Я. Шалыт, В. В. КасперС.Н.Шишков, В.М.Юрьев, Г.Е.Пети А. И. ГершеновичМосковский ордена Октябрьской юции и ордена Трудового Краснонамени институт неФтехимической овой прсыышленности им. И. М. Губ(21 (22 (46 (72 В. В. ский рова (71) Ревоп го 3 и га кина 22.243.445(088.8) Каширин В.С и др. Вуровые на основе эмульсий (обзор ой литературы )Сер. "БуреВНИИОЭНГ, 1971, с. 17-56. хин Л.К. Буровые растворы одородной основе для бурения енных условиях и вскрытия вных пластов. Диссертация на е уч, степ. докт, техн. наук.с. 350 (прототип ) . Алк илбензосу альция зобутиловый лина Барит т 0,15-0,350,25-0,553-5Остальное(56 ) 1. растворы эарубежн инеем. М,2. Му на углев в осложн продукти соискани М., 1972 ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) БУРОВОЙ РАСТВОР НА УГЛЕВОД РОДНОЙ ОСНОВЕ, содержащий дизельное топливо,высокоокнсленный битум, нега шеную известь воду, поверхностно- активное вещество и барит, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения вязкости и структурно-механических свойств раствора, в качестве поверхностно-активного вещества раствор содержит алкилбенэолсульфонат кальция и дополнительно содержит изобутиловый спирт и глину прн следующем соотнсшении ингредиентов, мас. Ъ:Дизельное топливо 24-28 Высок оок ислен ныйбитум 1,5-3, 0 Негашеная известь 1,5-3,0 Вода 0,5-1, ОИзобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частно,сти к буровым растворам на углеводородной основе, применяемым для промывки скважин при бурении в сложных геологических условиях.Известны эмульсионные буровые растворы с внешней углеводородной фазой, содержащие, об.В: днсперсионную среду - дизельное топливо 50-80, дисперсную фазу - воду 20-50, диспер гирующие агенты - эмульгатор 0,1-5 Ц.Недостатком этих эмульсианных буровых растворов является значительное ухудшение их технологических свойств при попадании в них рапы (минерализованной воды) вплоть до обращения фаз.Наиболее близким техническим решением к изобретению является извест(ково-битумный раствор на углеводород" 20 ной основе (ИБР )Г 23, следующего состава, мас. Ъ:Высокоокисленныйбитум 15-25Известь негашеная 20-30 25Вода 3-6Апкиларилсульфонатнатрия 0,5-1,0Окисленный.петролатум 0,5-1,0Дизельное топливо ОстальноеПри необходимости раствор может содержать нефть и может быть утяжез лен баритом до плотности 2, 0-2, 3 г/см. Недостатком ИБР является большой расход битума и извести, что определяет повышенные реологические и структурно-механические свойства системы, а также сильное структурирование во времени. Прочность структу. ры ИБР за 24 ч может достигать 100 Па.40 Кроме того, попадание в ИБР минералиэованной воды (рапы) приводит к еще большему росту его реологических свойств. Их регулирование, осуществленное дополнительным вводом исход ных компонентов, приводит к увеличению объема, т.е. большим наработкам бурового раствора. Целью изобретения является сниже ние вязкости и структурно-механических свойств раствора.Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор.на углеводородной основе, содержащий дизельное 55 топливо, высокоокисленный битум, негашеную известь, воду, поверхностно-активное вещество и барит, в качестве поверхностно-.активного вещества содержит алкилбензолсульфонат калым ция и дополнительно содержит изобутиловый спирт и глину при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ: Дизельное топливо 24-28Высокоокисленныйбитум 1,5-3,0Негашеная известь 1,5-3,0Вода 0,5-1,0Алкилбензолсульфонаткальция 0,15-0,35Изобутиловый спирт 0,25-0,55Глина 3-5Варит Ос таль ноеПриготовление бурового раствора осуществляют следующим образом.В 1/2 рецептурного объема дизельного топлива при перемешивании последовательно вводят битум, известь и воду (расчетное количество на гашение извести). В результате реакции гашения извести смесь разогревается, что вызывает глубокое диспергирование битума, омыление кислых составляющих угл ев одородных компонентов и г идрофобизацию частиц гидроокиси кальция асфальтосмолистыми веществами. Затем с оставшимся количеством дизельного топлива вводят алкилбензолсульфонат кальция ( АБС-Са ТУ-01-959-77) в изобутиловом спирте ( в соотношении 40-60 ), барит и глину. Смесь тщательным перемешиванием доводят до однородного состояния.В данном буровом растворе реологические и фильтрационные свойства реулируются не только соотношением ароматических и парафиновых углеводородов в дисперсионной среде и изменением сольватации коллоидно-дисперсных частиц асфальтенов, но и эа счет присутствия глины и ПАВ - алкилбенэолсульфоната кальция в иэобутиловом сп ирте.П р и м е р. В 302,65 мл дизель, ного топлива вводят 40,4 г битума, 52 г окиси кальция, 18,7 мл воды и перемешивают до полного гашения извести. Затем систему обрабатывают 4,9 г алкилбензолсульфоната кальция, 7,3 г изобутилового спирта, 1308,7 г барита и 80,8 г глины, диспергированных в 302,65 мл остального дизельно" го топлива. Затем раствор перемешивают не менее 1 ч, и он готов к применению. Буровой раствор имеет следующий состав, мас.Ъ:Высокоокисленный битум 2,0Дизельное топливо 25,11Известь 2,66Вода 0,84Алкилбензолсульфонаткальция 0,24Изобутиловый спир.т 0,36Глина 4,0Барит 64,79В табл. 1 приведены различные составы предлагаемого раствора, а в табл. 2 - свойства этих составов..Таблица 1 Состав растворов, мас, Ъ Раст" Вода ю Варит Суль- фонат вор Иэобутиловый,спирт Битум Из- весть Дизельноетопливо Глина Окис- Нефтьленныйпетролатум 1 1,29 22,24 1,41 0,5 0,10 0,16 2,5 65,01 0,15 0,25 3,0 65,10 0,24 0,36 4,0 64,79 0,55 .5,0 63,10 0,35 5 3,79 21,21 3,70 1,3 0,40 0,60 6,0 63,00 Прототипб 64,35 1,0 1,0 4,95 4,00 16,19 6,30 2,21 Таблица 2 Свойства растворов Раствор фильтрация ф, см Статическое напряжение сдвигай 1а. Па 1дПа 19,5 2,02 29,6 200 80 2,02 180 42 18,3 22,0 2,02 170 17,7 4,5 13,0 2,02 386 42,8 29,5 28,6 2,02 Прототип6 2,02 660 105,0 35,0 40,0 Выпадает барит.Возрастает вязкость и предельное статическое напряжение сдвига. Из табл. 1 и 2 видно, что выходэа пределы укаэанных концентрацийглины и ПАВ приводит в первом случае1 меньше нижнего предела) к обраэованию нестабильной системы и выпадениюутяжелителя, во втором случае (вышеверхнего предела ) резко возрастаютструктурно-механические свойства бу"ров ого раствора. Испольэ ование дру 2 1,50 28,00 1,50 0,5 3 200 2511 260 09 4 3,00 24,00 3,00 1,0 Алк ил- бензол- сульфонат,Са гих ПАВ например карбоновых кислот, органических аминов, оксиэтилированных алкилфенолов - ОП, ОП) не 60 обеспечивает заданных реологическихсвойств буровых растворов, необходимых для бурения глубоких скважин, вследствие плохой раст-.воримости ПАВ в углеводородных 65 средах.1108097 Составитель В. ЯгодинРедактор Т.Колб Техред М.надь Корректор И МУска Заказ 5834/17 Тираж 634 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Предлагаемый раствор отличается ф от прототипа более низкими значениями вязкости и структурно-механических свойств, что обеспечивает улучшение работ буровых насосов и увеличивает выносную способность раствора.