Буровой раствор

О П И С А Н И Е щ 682553ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) , а лспо 11. соединением заяьки Ъз Государственньб комнте 23) Приорите 0.08,79, Бюллетень М делам изобретсии и открытий, 3,, ила,) Опубл ован бликования описания 04.10.7(72) Авторы изобретения Э, А. Оголихин,и В Ш Мухин, В. 3. Лубанмавонянц 71) Заявители Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности имени И. М, Губкина(54)БУРОВОй РАСТВО то в качестве ПАВ ит сульфоолепн елеза при следуюиентов, вес. %: Это достигается тем,буровой раствор содерждополнительно хлорид вшем соотно пении ингре Изобретение относится к нефтянои и газовой промышленности, в частности к промывочным растворам, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин.Известен буровой раствор на нефтяной основе для вскрытия продуктивных горизонтов, содержащий олеофнльную глину, поверхностно-активное вещество (ПАВ), воду и утяжелитель 1.Наиболее близким техническим решением к изобретению является буровой раствор на углеводородной основе (нефть, ди. зельное топливо), содержащий структурообразователь - известь, ПАВ-сульфонол или нейтрализованный черный контакт, выполняющий роль эмульгатора и гидрофоби. затора, воду и утяжелитель 21.Однако при попадании в буровь 1 е рас. творы выбуренной породы и различных электролитов они теряют стабильность.Кроме того, качество раствора определяется степенью гидрофобизации поверхности твердой фазы ПАВом и степенью е. диспергации. Оба эти фактора зависят только от активности применяемого ПАВа и его типа, но и от химико-минералогического состава поверхностей твердой фазы, Чем однороднее поверхность твердой фазы, тем выше степень ее гидрофобизации и, наоборот, чем менее однородна поверхность, тем хуже она гидрофобизуется. От степени гидрофобизации и диспергации твердой фазы зависят реологические параметры раствора, его фильтрационные свойства, а также термо- и солестойкость раствора.Недостаточная активность применяемых ПАВ и химически неоднородная поверхность используемых структурообразователей не позволяет достичь полной гидрофобизации поверхности твердой фазы и высокой степени ее диспергацип, что сказывается на качестве растворов на углеводородной основе.1 роме того, дефицитность таких компонентов, как окись кальция и высокоокисленного битума, сдерживает широкое внедрение этих растворов для бурения скважиг в сложных геологических условиях и дл. вскрытия продуктивных горизонтов. Целью изобретения является повь".шенпе устойчивости раствора против обращения фаз за счет повышения стелени диспергации структурообразователя и более полной гпдрофобизации его поверхности.682553 12,7 - 59,5 9,5 - 24,7 1,4 - 9,8 0,4 - 3,0 1,0 - 6,7 Остальное Углеводородная основаСтруктурообразовательС ульф оолеинХлорид железаВодаБарит В качестве структурообразователя буровой раствор содержит тлину.Наличие поливалентных катионов желе за изменяет электрохимическую природу неоднородных участков поверхности твердой фазы, в результате чего создаются условия для полной гидрофобизации поверхности минерального структурообразователя 15 и высокой степени диспергации твердой фазы.В результате совместного действия сульфоолеина и хлорного или хлористого железа создаются качественно, новые условия 20 для адсорбции ПЛВа и его прочного химического закрепления на поверхности, минерального структурообразователя,В результате использованная в качестве ПАВа в растворах на углеводородной осно ве сульфоолеина, обработанного хлорным или хлористым железом, улучшается качество раствора: уменьшается вязкость раствора, повышается устойчивость эмульсии против обращения фаз, увеличивается стой кость раствора к солевой агрессии,и выбуренной породе; фильтрационные свойства системы легко регулируются в нужном направлении без использования специальных реагентов. 35Получаемый в результате,использования сульфоолеина, обработанного хлорным или хлористым железомновый положительный эффект объясняется повышением степени гидрофобизации поверхности твер дой фазы и степени диспергации частичек твердой фазы поверхностно-активным в ществом.Кроме того, изобретенне позволяет модифицировать растворы на углеводородной 45 основе в связи с возможностью использования для их построения различных минеральных структурообразователей, не тре. бующих специальной цредварительной химической обработки.50 Кроме того, применение сульфоолеина, обработанного хлорным я хлористым железом, позволяет заменить в,известных рас. творах такие дефицитные материалы, как окись кальция и высокоокнсленный битум с температурой размягчения по методу К и Ш 130 - 150 С. Подтверждением этому служат парамет. ры раствора на углеводородной основе и гидрофобной эмульсии, приготовленной на его базе. В качестве минерального струетурообразователя применяется обычный гли 1 нопорошок, используемый для притотовле ноя глинистых, водных растворов.Многократное 1 ермостаигрование растворов при температуре (200 С), проверка на устойчивость к действию электролитов показали высокую устойчивость растворов (см, табл.).Способ приготовления раствора заключается в следующем. В дизельном топливе растворяют сульфоолеин. Приготовленньв раствор обрабатывается водным раствором хлорного или хлористого железа (РеС 1 з, 1 еС 1), затем в него вводится сухой, порошкообразный, минеральный структурообразо. ватель (глинопорошок), что позволяет по. лучить высококачественный раствор на уг. леводородной основе,Раствор легко утяжеляется сухим стандартным утяжелителвм, который вводится в виде пасты, состоящей из дизельного топлива, сульфоолеина и утяжелителя. Добавкой воды раствор легко переводится в гидрофобную эмульсию.Полученные растворы тврмосолей стойки, параметры их легко регулируются в широких пределах вводом составных компонентов, что позволяет применять их для бурения нефтяных и газовых скважин.В таблице ариведены состав,и свойства раствора на углеродной основе и гидрофобной эмульсии, .приготовленной на его базе. Растворы с разным количеством входящих в них ингредиентов, приблизительно одинаковы по своим параметрам, поэтому лабораторные испытания раствора проведены при одном составе компонентов, вязкость определена при истечении 100 мл раствора,о со с 1 ф о о СЧ СЧ о со о со СЧ См сХ Осох о со со з дкоОЭд мСоо со йоод оаас цр х х о ох хх х сс о а х о о СЧх а ю х о - о д ох фаа сс 2сб сс о щ а ах о ц сС1 У о о Я й о а о аас С Смоа о а о ОО о о хк 63 хО м о х 2 Ю р,а сЮЕаРщ о ь СЧ о с: СЧ а о Жсс Х Х ОСс щ Х Х СО ОСсСОххх О СО О Г-сОО Г- со СЧ ОО м 1-ч со Ж х о О СЧ р) +х С) О,) ссс сс сс сс 3 о о о о о о сою х Ю о Е о о сс щ оИ х ь даЮсо аи,зов с др ъ, фо с, с Д С ссх х Ы 1х о а . о,х б м о О х (м Ф о о И а с оЮдх ссо сО О682553 Хлорид железаВодаБарит 0,4 - 3,0 1,0 - 6,7Остальное. Формула изобретения 12,7 - 59,59,5 - 24,71,4 - 9,8 Углеводородная основаСтруктурообразовательСульфоолеин Составитель Г, СапроноваТекред Н. Строганова Корректор И. Симкина Редактор Л. Народная Заказ 764/971 Изд.488 Тираж 780 Подписное81101 оиск Государственного коми-ета СССР по делам изобретений и огкрытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред, Патент 1. Буровой раствор на углеводородной основе, содержащий структурообразователь, поверхностно-активное вещество, воду и утяжелитель, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости раствора против обращения фаз за счет повышения степени диспергации структурообразователя и более полной гидрофобизации его поверхности, в качестве поверхностно- активного вещества раствор содержит сульфоолеин п дополнительно хлорид железа при следующем соотношении ингредиентов, вес. %: 5 2. Раствор по п. 1, отличающийсятем, что в качестве структурообразователясодержит глину.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:10 1. Роджерс В. Ф, Состав и свойства промывочных жидкостей, М., Недра, 196, с. 489. 15 2. Мухин Л, К. Промывочные жидкости на нефтяной основе для бурения глубоких скважин. - Сборник научно-технического совета по глубокому бурению, М., Недра, 1964, вып. 3, с. 38 - 47.