Состав для обработки бурового раствора

.Липкес, Н,тельски ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21).486500703(71) Всесоюзный нинститут буровой(54) СОСТАВ ДЛЯРАСТВОРА Н,Яковлева и и др, Справочник по про- М.: 1984. м.84-85.идетельство СССР 09 К 7/02, 1985.ОБРАБОТКИ БУРОВОГО Изобретение относится к технологии бурения, а именно к технологии получения реагентов и материалов для буровых рас-.творов.. Известно и широко распространено применение гидрофильной природйой глины, обычно в виде глинопорошков, в том числе модифицированных кальцинированной содой или акриловыми полимерами(метасом, метакрилом), в качестве .структурообраэователя буровых растворов на водной основе. Известно также получение и применение органоглин (обычно органобентонита) в качествеструктурообразователя для буровых растворов на нефтяной (масляной) основе.Гидрофобный структурообразователь, состоящий из смеси бентонитового глино- порошка и катионного поверхностно-активного вещества (ПАВ), четвертичноаммониевой соли принят в качестве прототипа для предложенного состава.(57) Состав содержит, мас. : бентонит 50- 65, катионное поверхностно-активное вещество ч.етвертично-аммониевого типа 25-35. неионогенное поверхностно-активное вещество 5-1.5. В качестве неионогенного. поверхностно-активного вещества используют продукт оксиэтилйрования алкилфенола или алифатического спирта, или полиатомного спирта этерифицированного жирными кислотами, или полипропиленгликоля, 1 табл. Ни обычная (природная) гидрофильная глина, ни гидрофобная органоглина не могут быть использованы как стурктурообразователи в водных дисперсных системах (суспензиях. эмульсиях), стабилизированных катионными стабилизаторами (эмульга- Б торами) или композициями; содержащими катионнйе ПАВЫ или полиэлектролиты, В таких системах дисперсная фаза (твердые частицы или капли углеводородной жидкости) несет положительный поверхностный О заряд. Частицы природной гидрофильной (д глины, имеющие в водной среде отрицательный заряд, при попадении в систему с катионным стабилизатором, вызывают ней- О трализационную коагуляцию и, как следствие, разрушение системы, В случае органоглины отрицательный поверхност- ф ный заряд частиц нейтрализован хемосор- - ф бированными поверхностно-активными катионами олеофилизатора (четвертичноаммониевой соли). Однако органоглина, будучи гидрофобна, не диспергируется в водной среде,Целью настоящего изобретения является гйдроФилиэзцич и-улучшение дисйергируемости состава в Одной среде,Ц 8 ЛЬДОСтигаетоя теМ, что СОСтав, СОСтбящий иэ бентонита и катионйого поьерхностно-активного Веществачетвертично-аммонйевого типа, дополнительно содержит неионогенное иове рхностНО-зктивнО 8 Вещество иэ Группы п 1.ОдуктовОкс 4 этилирования алкилфенолОВ, или алифатических спиртов, илл гтолМз омицхспиртов, этерифицированных жирными кислотами, или полипропиленгликолей приследуащем соотношенЙи компонентов,мас.о/Бентонит 50-65Катионйое поверхностно-активное вещество четвертично-аммониевого типа 25-35Неионогенное поверхностно-активное вещество изгруппы продуктовоксиэтйлирования алкилфенолов,или алифатических спиртов," или полиатомнцх спиртов,этерифицированных жирнымикислотами; или полипропи ленгликолей 5-15Достижение желаемого эффекта объясняется тем, что при обработке органоглинцнеионогенным ПАР, вокруг первбначальноГидрафсбНЫХ ЧаСтиц ОбразуетСя раЗВИтЫйздсорбционно сольвзтный слОЙ из гидратированных полиоксиэтиленовцх цепей, который вызывает пептиэацию комковОрганоглины в водной фазе и предотвраща ет слипание (козгуляцию) частиц диспергировайного материала,Ниже гриведены примеры, поясняющие сущность изобретения.П р и-м е р 1; Готовят органобентонит сиспользоввйием В качестве Олеофилизатора. технического катионного ПАВ следующегосостава, мас. ф:Диалкилдиметиламмонийхлорид (ДАДМАХ)67Сопутствующие органические вещества, . 22Вода 11В воду (80 мас,ч.) добавлвот олеофилиэатор (7,5 мас.ч.) и нагревают до 60 - 90 С,При интенсивном перемешивании в растВор олеофилиэзторз быстро ВВОдЯт 68 нтонитовый глинопорошок (12,5 мас,ч.) Смесьпри перемешивании выдерживают 1 час, после чего осадок фильтрацией и отжимом Отделяют От водной Фазы, Пасту, содержащуюоколо 50 влаги, высушивают при 100"105 ОС и иэмельчают. Состав готового продукта, мас, о, бентонит - 62, олеофилизатор35, вода - 3.П р и и е р 2, Выполняют Все операциипо примеру 1 до введения глинопорошка в раствор олеофилиэатора. Далее, после 30 минутного вцдерживания при интенсивном перемешивании в суспенэию вводят 1,9 мас,ч оксиэтилированного нонилфенола (неонола АФ 9-12), Выдерживаот в течение1 часа и упариваот суспензию до 45-ногосодержания воды,Состав полученной пасты, мас,Я,: бентонит -31, Олеофилизатор - 19, неонол - 5,вода - 45, в пересчете на обеэвоженный15 продукт, бентонит - 57, олеофилизатор,неонол - 9.П р и м е р 3, Продукт, полученный попримеру 1 (10 мас,ч) смешивают с водой (9мас,ч) и неонолом АФ 9-12 (1 мас.ч). СмЕсь20 растираот В фарфорово%ступке в течение10-15 мин до получения однородной пасты;Состав пасты такой же, как в примере 2.П р и м е р 4, Бентонитовый порошок(31мас,ч), олеофилиэатор (19 мас,ч) и воду (4025 мас.ч) смешивают;и растираот в фарфоровой ступке В течение 10-15 минут до получения однородной пасты; выдерживают 15 - 20минут, добавляют неонол (5 мас,ч, воду (5мас,ч) и растирают смесь 10 - 15 минут, Со 30 став полученной пасты такой же, как в примере 2.П р и м е р ц 5 и 6, Паста, полученнаясоответсвенно по примеру 3 и примеру 4,высушена при 100-105 С до потери веса на35 45 мас,с/.Состав. смеси, полученный В примерах 5и б такой же, как в примере 2.П р и м е р ы 7-12.Пасты разного состава (см, таблицу), приготовленные с исполь 40 зованием АФ 9 12 так же, как в примере 4.П р и м. е р ы 13-16. Пасты разногосостава (см, табл.)0 приготовленные так же,как в примере 5, с использованием продуктаоксйзтилирования первичных жирных спир 45 тов (препарата ОС).П р и м е р ы 17-20, Пасты разногосостава (см. табл,), приготовленные так же,как в примере 4, с использованием продуктаоксизтилирования сорбитанмоноолезта50 (сорбиталя О),П р и м е р ы 21, 22, Пасты разногосостава (см. табл.), приготовленные так же,как в примере 4, с использованием блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена55 с мол.массой(проксанола).П р и м е р ы 23-26. Пасты разногосостава (см. табл,), приготовленные с использованием неонола АФ 9-12, так же, какв примере 4..Свойства перечисленных выше компо- вых растворов связан с сокращением позиций, состав которых указан е таблйце в терь времени на проработки ствола скважипересчете на обезвожейный продукт, сопо- ны и ликвидацию аварий, вызванных ставлены по параметрам технологических неустойчивостью стенок скважины при бусвойств модельных водноэмульсионных бу рении в сложных горно-геологических услоровых растворов, приготовленных с исполь- виях.зованием этих композиций., Кроме того, с помощью предложенногоРецептурный состав модельного буро- состава можно получать-водно-эмульсионвого раствора, мас.%: ные буровые растворы с понйженным со, Дизельное топливо 20 . 10 держанием масляной фазы, чтоБентонит 2 . обеспечивает им более высокие показатели Полимер-стабилизатор 0,5 . по параметрам экологической безопасно- Вода вместе с катионнйм .":-: сти.и неионогенным ПАВ -. 77,5:. Ф ормул"а иэобретен и я Катионное и неионогенное ПАВ вносят Состав для обработки бурового раствося в раствор в композиции с бентонитбми.: ра, включаЮщий бентонит, катионное поих концентрация в водной фазе определяет- верх ностно-активное", вещество ся рецептурййм составом и количествомчетвертично-аммойиевоготипа,отл и ч а ю композиции, которую вносят в воду из рас- щ и й с я тем, что, с целью повышения его чета обеспечить в системе 2%-ное содержа гйдрофилизации . и улучшения ние бентонита, . ... диспергируемоСтив водной среде, он доВодно-эмульсионный буровойраствор; полнительно содержит" неионогенное по- полученный по известной. метбдике, пере- верхностнб-активное веществО из группы ливки в мерный цилиндр на 100 мл и оцени- продуктов оксиэтилирования алкилфено. вали устойчивость системы по расслоенйю 25 лов, или алифатических спиртов, или полово времени - ,образованию осадка, сливок,. атомных спиртов," этерифицированных слоя прозрачной масляной или водной Фа- жирными кйлотамй, или пропиленгликолей зы., , ,: . При Следуйщем соОтношении ингредиенСистему считали устойчивой, если через тов, мас. О:сутки отслой водной фазы Отсутствбвалили 30 Бентонит,:- 50-65; не превышал 10 ф 6 от объема эмульсии, при-: Катионное поверхностчем не наблюдалось образования осадка,но-актйвкое веществослоя сливок или масляной фазы. Технологи- . четвертично-аммониевогоческие свойства устойчивых систем опреде- .типа . .. - 25-35: ляли по стандартным методикам; 35 Неионогенное поверхРезультаты испытаний приведены вностно-активное веществотаблице. Как видйо из экспериментальных.;: из группы продуктавданных, предложенный состав при заявлен- - Оксйзтилированияном соотношении компонентов обеспечива-"алкилфенолов, или алифает устойчивость и достатойно низкие: тическихспиртов,илипоказатЕли фильтрации (4-8 смз) эмульси-полиатомных спиртов;бнной системы.-. этерифицирОванных жирОжидаемый экономический эффект от . ными кислотами, или пропивнедрения предложенного состава в прак- . ленгликолей - 5-15.тику приготовления и использования буро1763470 1:, Я. ую в и ю в е ю а ю а в а е и ми в ее ме НомерИнгредиенть состава, Ф Свойства раствора примера бентонит кат.ПАВ НПАВ мПэ, с дПа смэ ЕЕемимеимев ивиаамимеемвмемеаваааи вимами М 4 Н 62 35 3 Неустойцив 2 : 57 34 9 . 48 1/2 3 57 34 9 46 2/2 4 " 5734 9 45 1/2 5 57 34 ": Э 46" 2/2 6 5734 9 47 2/2 7 50 . 35"15 " 62 .1/1. 21 50 35 : 1560 . 2/3 22 65 25 10. . 663/4 23 48 37 15: Неустойцйв 24 57 , 40 3 То же25 67 . 11 22 26 67 30 3 й и Е а е а а в М ва е иа м йае м е е ю м и м е е юе е е е в а ю е м е в е в в ев ав в е е е е в ю в а- соответствувт порядковому номеру примера в тексте описания ф " НПАВ-модиФикаторы, неонол АФ 9-12(2"12,23-26), препарат ОС 20 О 3"16), сорбиталь 0 (6 Г 17"20), проксанол, 22) цй " прототип.Составитель Л. Шиц Техред М.Моргентал Редактор Г. Бельская Корректор И. Шмакова Заказ 3429 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/Б Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аавивею ивеиваваиввивававааава 3,5 3,0 4,5 4,0 4 5 4,0 4,0 4,0 4,5 13,0 30,0 4,5 6,0 45 8,0 8,5 7,5 5,5 6,0