Эмульсионный буровой раствор

(5) 4 С 09 К 7/02 ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ 4 (1гСАНИЕ ИЗОБРЕТ фазы используют ловушные отходы первичной переработки нефти (ЛОППН).Раствор имеет следующее соотношениекомпонентов, мас.Х: ЛОППН 4-5; эмультал 0,5-1,5; глина 2-3; вода - остальное. ЛОППН являются отходом производства нефтеперерабатывающих завдов, Они имеют высокую прочность смзочной пленки из-за присутствия полициклических соединений; ЛОППН имеют низкий коэффициент трения, обусловленный карбоксильными, гидроксильными, аминными группами. Смазочный эффект раствора заключаетсяв образовании пленки на трущихсяповерхностях. Образующаяся прочнаяпленка на буровом инструменте позволяет снизить износ оборудования,сопротивление трению колонны о стенку скважины и избежать коррозии тру3 табл. о аб,Об Ю ВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЗ 8 ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Днепропетровское отделениеИнститута минеральных ресурсов(56) Авторское свидетельство СССРМф 806731, кл. С 09 К 7/00, 1973,Колесникова Т,И. и. др, Буровыерастворы и крепление скважин, - М.Недра, 1975, с. 70,(54) ЭИУЛЪСИОНВЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР(57) Изобретение относится к областибурения нефтяных и газовых скважини позволяет улучшить смазывающие ипротивоизносные свойства эмульсионного бурового раствораРастворсодержит нефтяную фазу, эмультал,глину и воду, В качестве нефтяной Ц 1298231298236 2-5 18-20 18-20 18-20 15-16 15-16 15-16 15-16 9-1 9-11 9-11 9-11 1-2 8-10 30-33 30-33 30+33 30-33 30-33 Таблица е исследуемого раствора, мас,2 Показатель ТУ овущныетходы .ервнчнойереработн нефти Условная прность смавоной пленкиИПа 45 18,0 2,Еоэф 46 циенттрения 0,1919 0,047 0,038 0,030 П р еч а н и е, СМАД- смаяочная добавка, ВЖС - высокомолекулярные жирные спираю. 1Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин, в частности к эмульсионным буровым растворам.Цель изобретения - улучшение смазывающих и противоизносных свойствэмульсионного бурового раствора (ЭБР)Раствор, содержащий нефтяную фазу,эмультал, глину и воду, в качественефтяной фазы содержит ловушные отходы первичной переработки при следующем соотношении компонентов,мас.Е:Ловушные отходыпереработки нефти 4-515Эмультал О, 5-1,5Глина 2-3Вода ОстальноеЛовушные отходы первичной переработки нефти являются отходом производства нефтеперерабатывающих заводов.Состав ловушных отходов первичной переработки нефти, мас.Х:Нефтепродукты 60Механические примеси 5Вода ОстальноеНефтепродукты, входящие в составвторичного сырья (ловушные отходыпервичной переработки нефти), представлены в основном полициклическими соединениями с длинной цепью циклоалкановых колец и различными функциональными группами, в том числе 35гетероциклические соединения, содержащие ванадий, железо, молибден,хром, никель.Состав вторичного сырья по сравнению с очнщаемой нефтью отличается 0более высокой концентрацией высококипящих углеводородов, мас,Х:В 2ДициклогексилПенталанГидринданДекалинХризенФлуоренАнтраценГинденНорборнанБициклооктанБициклононанАдамантанХолестанМетил-этилдиметил-,триметил-,тетраметилнафталиныПиколинПирролГиндолКарбазолХинолин3-метилциклопентакарбоновая кислотаЦиклопентауксуснаякислотаПорфирины, образующие комплексные соединения сметаллами(Ч,К 1,Мо,Сг,Ре) Смазочный эффект эмульсионного бурового раствора заключается в образовании пленки на трущихся поверхностях.Сравнительные данные о прочности пленки и коэффициенте трения различных смазывающих добавок представлены в табл,1,1298236 Продожкение табл.2,Как видно из табл,1 ловушные отходы первичной переработки нефти имеют довольно высокую прочность смазочной пленки, что определяется присутствием полициклических соеди Глина некий, и низкий коэффициент трения, который обусловлен карбоксильными гидроксильными, аминными группами.В табл.2 приведены примеры приготовления эмульсионного бурового раствора ЭБР .в граничных и средних значениях ингредиентов, 2,5Таблица 2 ЭБР, мас, Х Состав Вода Эмультал Ловушечные продуктынефтепе абот и 2,0 5 2,0 Соста ЭБР, мас 93,0 92,0 2,5 2,0 0,5 0 0 Ловушечные продукты нефтепе- реработо Эмультал лин 1,5 1,0 г,2,0,0 4,92 2,5,0 В табл,З представлены смазывающие и противоизносные свойства эмуль сионных буровых растворовТаблица 3 9152,0 4,0 2 у Смазывающие и противоизносные свойства Состав ЭБР, мас Условнаяпрочностьсмазочнойпленки, МП Вода Неф Ловушныеотходыпервичной переработки ли- Эмульа тал эффиент ен 10 85,5 0,038 1,5 12,5 76,5 1203 11,51298236 Продолжение табл.3 Состав ЭВР мас.Х Глин Лов ушныеотходыпервичйой переработкинефти Нефть Коэффициенттрения Условнаяпрочностьсмазочнойпленки, МПа 89,5 0,030 1,5 7,7 1,5 10 85,5 0,028 91,5 0,046 93 0,046 8,0 0,5 17,8 1,0 17,8 Как видно из табл.З, при введении В ЭБР лОВушных ОтходОВ перВичной 25 переработки нефти в количестве 4-5 мас.% коэффициент трения снижается до 0,028-0,030, прочность смазочной пленки равна 16,8-17,8 МПа, по известному раствору она ниже и состав п ляет 12,5-14,2, Увеличение количества ловушных отходов первичной переработки нефти в ЭБР выше 5 мас,% не способствует уменьшению коэффициента трения и уВеличению прочности 35 смазочной пленки,Исследование коэффициента трения и прочности смазочной пленки проводят на машине трения ЕР-ТезСег, которая позволяет наиболее полно сохранить ряд параметров трения. К этим параметрам относятся: контактное давление, характер движения, материалы пары трения, свойства промывочноГ. жидкости,Испытание проводят в течение 510 мин при постоянной нагрузке, приэтом определяют коэффициент трения и условную прочность смазочной пленки. Величина прижимающей нагрузки равна50. Условную прочность смазочной пленки определяют по следующей формуле:р.лГ1 Ь55 где Р - условная прочность смазочной пленки;1,Ь - размеры образовавшегосяследа . Смазывающие и противоизносные свойства Коэффициент трения определяют как отношение силы, потребляемой на вращение кольца к прижимающей силе,2 ЕРГОС(1-1 )где Р= --- - Оп ф с учетом постоянных величин 4 5(1-1 ) 5 игде Р - сила потребляемая на вравРщение кольца;Р - прижимающая сила;П - напряжение сети;С -время;1,1 - ток испытания и холостоговращения;и - число оборотов, соответствующее току испытания.Образующаяся прочная пленка на буровом инструменте позволяет снизить износ оборудования, сопротивление трения колонны о стенку скважины и избежать коррозию труб. Формула изобретения Эмульсионный буровой раствор, содержащий нефтяную фазу, эмультал, глину и воду, от ли ча ющ ий ся тем, что, с целью улучшения смазывающих и противо- износных свойств раствора, в качестве нефтяной фазы он содержит ловушные отходы первичной переработк.и нефти при следующем соотношении компонентов, мас,%:1298236 Составитель В.Борискина Техред М. Ходанич Корректор С.Черни Редактор Н,Рогулич Закаэ 860/25 Тираж 634 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Ловушные отходыпервичной переработки нефти Эмуль талГлинаВода 0,5-1,52-3Осталь ное