Инвертный эмульсионный буровой раствор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Союз Сфветския Социалистических Республик(51)М. Х .з С 09 К 7/06 Госуа 1 рствеииыЯ комитет СССР но Айвам изобретений н открытий)Западно-Сибирский научно-исследователъсхиФ-геологоразведочныйнефтяной институт Министерства геологии РСФСР(54) ИНВЕРТНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам на угле- родной основе (РУО).5Известен инвертный эмульсионный буровой раствор, содержащий Ъ нефть или нефтепродукты 5-30; воду 70-95; эмульгатор, например пентол, 0,1-1, бентонит 0,3-1 и хлористый натрий до 5 1).Однако термостойкость такого раствора недостаточна высока, а для ее повышения в раствор дополнительно необходимо вводить коллоидный раствор КИЦ или другого защитного реагента. 5Наиболее близкими по составу к предлагаемому является инвертный эмульсионный раствор (ИЭФ), содержащий следующие компоненты, Ф: диспер" сионная среда (нефть или нефтепродук ты) 37-40; эмульгатор П рода - синтетические жирные кислоты (СЖК) 4-51. твердый эмульгатор П рода кремнийор-. ганическое соединение 1,5-3; дисперсная Фаза (вода) до 70 2. 25В качестве кремнийорганического соединения, выполняющего в данном. ро" ставе ИЭР ответственную роль стабилизирующей добавки, использованы этил" силиконат натрия (ГКЖ), метилсили-.30 конат натрия (ГКЖ) и полиэтилгидридсилоксан (ГКЖ) . Кроме того, ИЭР может содержать утяжелитель - выбуренную породу, барит н др.Однако известный ИЭР теряет агрегативную устойчивость при 200 оС и выше и не восстанавливает свои свойства после охлаждения его до комнатной температуры.Цель изобретения - повышение термостабильности ИЭР.Для достижения поставленной целиинвертный эмульсионный буровой раствор, содержащий нефть или нефтепродукты, воду или водные растворы солей, нейтрализованные синтетические жирные кислоты и кремнийорганическое соединение, в качестве последнего, Раствор содержит фенилсиликонат натрияпричем соотношение ингредиентов следующее, об. В;Йефть или нефтепродукты 30-73Нейтрализованные СЖК 1-4Фенилсиликонат натрия 0,5-2Вода или водные растворы солей 21-64,5Введение Фенилсиликоната натрия в состав ИЭР вместо алкилсиликонатов натрия и полиэтилгидридсилоксана существенно повышает термостабильностьрастворов и улучшает их структурно- механические показатели.Механизм повышения термостабильнос ти ИЭР при введении в них фенилсилико ната натрия сводится к повышению степени экранизации за счет большого размера кремнийорганического радикала. Это подтверждается тем, что крае вой угол смачивания на прессованных образцах бентонита и баритов, используемых в качестве наполнителей, в случае.фенилсиликоната натрия превы-. шает на 10-15 угол смачивания образцов, гидрофобизированных этил- или метилсилоконатами натрия.Параметры инвертного эмульсионного бурового раствора могут изменяться в 1 э зависимости от соотношения компонентов в следующихэ пределах: плотность 0,90-2,30 г/см , условная вязкость по СПВ100-1000 с; статическое напряжение сдвига 10-100 мг/см; напря- О жение пробоя 380 В при 70 С и 80-90 в при 20 С.Технология получения инвертного эмульсионного бурового раствора заключается в растворении СЖК в органической среде, добавлении и эмульгировании минералиэованной водной фазы при интенсивном перемешивании или обработке ультразвуком. После эмульгированияосуществляется нейтрализация СЖК эквимольным количеством гидроксида ще"лочного металла и добавление фенилсиликоната натрия. При этом эмульсиипроверялись в наиболее жестких условиях, т, е, при одновременном воздействии высокой температуры и добавокутяжелителя, так как повышение содержания твердой фазы ухудшает свойстваинвертных эмульсий,и снижает их термостабильность; Для различных партийСЖК, имеющих разное кислотное число,величина добавки фенилсиликоната натрия определяется расчетным и опытнымпутем. Практически содержание СКЖ взависимости от кислотного числа обычно колеблется от 1 до 4, Чем меньшекислотное число СЖК, тем больше расход. Оптимальное содержание СЖК изпартии, использованной в экспериментах, составляло около 2,5. По описанной технологии получены ИЭР, составы которых, параметры растворов и зависимость напряжения пробоя ИЭР от температуры представлены в таблице.о ф о о ф.ес о оо мл ол о о а ее л л о о а о л.Редактор Н. Данкулич м е шав ФЮщ еиЗаказ 9256/42 Тираж 687 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 фнлиал ППП фПатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из таблицы, термостабильность предлагаемого ИЭР значительно превышает термостабильность известного ИЭР. Свойства предлагаемого ИЭР позволяют испольэовать его в условиях высоких забойных температур, особенно при бурении глубоких нефтяных и газовых скважин. Инвертный змульсионный буровой раствор, содержащий нефть или нефтепродукты, воду или водные растворы солей, нейтрализованные синтетические жирные кислоты и кремнийорганическое соединение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостабильности, в качестве кремнийорганического соединения раствор содержит фенилсиликонат натрия, причем соотношение ингредиентов следующее, об. %:Нефть или нефтепродукты 30-73 Нейтрализованный СЖК 1-4 фенилсиликонат натрия 0,5-2 Вода или водные растворы солей 21-64,5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 234285, кл. С 09 К 7/06, 1967.2. Казьмин А.В. и др. Способ обращения фаз нефтеэмульсионного раствора. - Бурение скважин в условиях Западной Сибири. Труды Сибирского НИИГП. Тюмень, 1977, вып. 7, с. 30- 35 (прототип)