Композиция для пеногашения и способ ее получения

Союз СоветскихСоцнелнстнческнкРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 11971865(1) М. Кд.з С 09 К 7/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения О.А. Морозов, А.А. Анисимов и В,М. Новоселов Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОГГЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Иьин Кремнийорганическая жидкостьЖидкое стеклоСоль многовалентного металла 10-40 50-70 10 -20 Изобретение относится к технологиибурения нефтяных и газовых скважин,а именно к пеногасителям для обработки буровых растворов.Известно большое количество пеногасителей для буровых растворови способов их получения, напримерсивушное масло, синтетические жирные кислоты, отходы маслозаводов, резиновая крошка, полиметилсилоксан(ПМС ) и др.Однако многообразие факторов,влияющих на пенообразование и пеногашение в буровых растворах, непозволяет применить какой-либо одинреагент как универсальный для всехбуровых растворов. Кроме того, пеногасители характеризуются недостаточно определенным и непостоянным составом так как почти все они являю/тся продуктами отходов каких-либопроизводств, что сказывается настабильности их действия.Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является композиция для пеногашения, содержащаякремнийорганическую жидкость и сольмноговалентного металла,Однако и этот пеногаситель такжеобладает узкой специфичностью и низкой эффективность . Кроме того, онявляется дорогостоящим и дефицитнымпродуктом,5Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является способполучения композиции для пеногашениявключающий перемешивание компонентовотделение жидкости от осадка, сушку и измельчение. Недостатком этого способа является высокая влажность получаемого продук та (до 60),Цель изобретения - повышение эффективности пеногашения в пресных и минерализованных растворах.Поставленная цель достигается тем, что композиция для пеногашения дополнительно содержит жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%: Кроме того, в качестве кремний- органической жидкости композиция содержит водноспиртовые растворысиликонатов натрия, например ГКЖ,ГКЖ.Согласно способу получения композиции, включающему перемешиваниекомпонентов, отделение жидкости отосадка, сушку и иэмельчение, сначала готовят смесь жидкого стекла и кремнийорганической жидкости,в которую вводят соль многовалентного металла, причем сушку ведутпри 100-150 С 2,5-3,3 ч,Новую композицию получают в емкости, снабженной мешалкой. Все компоненты при непрерывном перемешивании последовательно загружают в емкость, при этом первоначально смешивают жидкое стекло и кремнийорганическую жидкость, Добавление соли многовалентного металла к смесижидкого стекла и кремнийорганической жидкости приводит к выпадениюосадка,После отделения фильтрованием,центрифугированием или декантацией жидкости от осадка последний высушивают при 100-150 С 2,5-3,5 чи разрыхляют.Режим сушки предлагаемой композиции выбран по следующим соображениям.Чтобы химическая реакция междукомпонентами смеси произошла до конца необходимо полностью удалитьводу иэ полученной композиции. Этодостигается только при температуреиспарения воды, т.е. при 100 С (нижний предел) . Верхний предел выбранона том основании, что выше 150 Сможет происходить частичная деструкция кремнийорганических соединений,что приводит к снижению эффективности действия пеногасителя и скоростиего сушки при различных температурах. При 100 С время сушки 3,5 ч,Опри 150 ОС - 2,5 ч.Способ получения новой компози;сии для пеногашения осуществляетсяследующим образом. П р и м е р 1, В емкость объемом 5 л, снабженную механической мешалкой, заливают 2,8-3 л воды и при непрерывном перемешивании добавляют 100 г ГКЖи 700 г жидкого стекла, После перемешивания в течение 5-10 мин в смесь добавляют 200 г СаС , что приводит к образованию суспензии, которую интенсивно перемешивают 20-30 мин. После перемешивания суспензию переносят на вакуум-Фильтр и отделяют жидкую Фазу. Полученный на Фильтре осадок помещают в сушильный шкаф и выдерживают в нем 2,5 ч при 150 С. Посоле этого высушенный осадок тщательно разрыхляют в шаровой мельнице. Из полученного высокодисперсного порошка готовят ЗЪ-ную суспензию его в 5 10 15 2 О 25 ЗО 35 40 дизельном топливе, Полученной суспенэией обрабатывают глинистый раствор, который предварительно вспенивают добавкой 5-ной порошкообраэнойКССН. При добавлении в раствор0,1 вес.Ъ пеногасителя (в пересчетена твердое вещество) пена в растворе исчезает.П р и .1 е р 2. Указанным вышеспособом готовят пеногаситель состава, : ГКЖ 25, жидкое стекло 60,СаСЬ.15, который высушивают при125 С 3 ч. Добавление его во вспененный глинистый раствор в количестве 0,07 приводит к исчезновениюпены.П р и м е р 3. Укаэанным вышеспособом готовят пеногаситель состава, Ъ: ГКЖ 40, жидкое стекло 50,СаС д 10, который высушивают при100 ОС 3,5 ч. Добавление его во вспененный глинистый раствор в количестве 0,02 приводит к исчезновениюпены.П р и м е р 4, Указанным выше способом готовят пеногаситель состава, Ъ: ГКЖ 25, жидкое стекло 60, М 9 С15, который высушивают при 125 С 3 ч. Добавление его во вспе. ненный глинистый раствор в количестве 0,1 приводит к исчезновению пены.П р и м е р 5. Указанным выше способом готовят пеногаситель состава, Ъ: ГКЖ 25, жидкое стекло 60, ГеС 2 15, который высушивают при 125 ОС 3 ч. Добавление его во вспе-ненную суспензию в количестве 0,1 приводит к исчезновению пены.Введение пеногасителя в буровой раствор осуществляют, например, следующим способом. В 1 л жидкого нефтепродуктадизтоплива) добавляют 20-50 г пеногасителя. Суспензию перемешивают 3-5 мин и добавляют ее в обрабатываемый буровой раствор иэ расчета 0,02-0,1 твердого пеногасителя к объему раствора. Так, при обработке 1 л бурового раствора добавляют, например 10-50 мл 2-ной суспензии, или 4-20 мл 5-ной суспензии пеногасителя в нефтепродукте. Содержание композиции пеногасителя в буровом растворе в количестве меньшем, чем 0,02 недостаточно для полного пеногашения, а так как содержание пеногасителя в количестве 0,1 полностью предотвращает пенообразование раствора, то дальнейшееувеличение его в растворе не имеет смысла. Введение в буровой растворкомпозиции в виде 1-ной суспензиии меньше возможно, но повышается расход нефтепродукта на обработкураствора, что технологически и экономически нецелесообразно. При уве,Уд.вес глинистого раствора до пеногашения, г/смз Добавкапредлагаемой композиции состава, Ъ:ГКЖ 25,жидкоестекло 60,СаС, 15,Ъ Уд. весглинистогорастворапосле пеногашения,г/см з КССБ Сульфонол 0,95 1,02 0,80 0,01 0,03 5,0 0,80 0,80 0,80 0,95 1,05 1,05 0,07 0,08 0,80 0,10 личении концентрации суспензии (6 и выше) в суспензии начинают протекать процессы коагуляции (слипание) частиц пеногасителя, что приводит к повышенному расходу его на пеногашение.Примеры введения новой композиции в буровые растворы.П р и м е р 1, Пресный глинистый раствор (уд.вес. 1,05 г/см ) обраЭ батывают 5-ной порошкообраэной КССБ. о Образовавшаяся в растворе лена снижает его уд, вес. до 0,8 г/см 3. Пеногашение производят путем введения 0,1 нес,Ъ.пеногасителя состава,%: ГКЖ 10, жидкое стекло 70, СаС К 20 15 в виде 2-ной суспензии его в дизтопливе. После дегазации удвес. раствора - 1,05 г/смэ.П р и м е р 2. Пресный глинистый раствор (уд.вес, 1,05 г/см ) 2 О3 обрабатывают 5-ной порошкообразной КССБ. Образовавшаяся в растворе пе-з на снижает его уд. вес. до 0,8 г/см, Пеногашение производят путем введения 0,07 вес.Ъ пеногасителя состава, 25 Ъг ГКЖ 25, жидкое стекло 60, СаС 1 15 - в виде 3,5-ной суспензии его в дизтопливе. После дегазации уд.вес раствора - 1,05 г/смП р и м е р 3. Пресный глинистый раствор (уд.вес. 1,05 г/см ) обрабаЪ тывают 5-ной порошкообразной КССБ. Образовавшаяся в растворе пена снижает его уд. вес до 0,8 г/см . Пеногашение производят путем введения 0,02 вес.Ъ пеногасителя состава, Ъ: ГКЖ 40, жидкое стекло 50, СаС Г 10, в виде 5-ной суспензии его в дизтопливе. После дегазации уд.вес раствора - 1,05 г/смЪП р и м е р 4, Минерализованный З ф глинистый раствор (уд. вес. 1, 06 г/см обрабатывают 5-ной порошкообразной КССБ. Образовавшаяся в растворе пена снижает его уд. вес до 0,68 г/см Пеногашение производят путем введения 45 1Добавка к глинистому раствору, Ъ 0,08 вес.Ъ пеногасителя состава, Ъ:ГКЖ 25, жидков стекло 60, СаС 1 15н виде 5-ной суспензии его в диатопливе. После дегаэации уд. есраствора становится 1,06 г/смП р и м е р 5. Минералиэованныйглинистый раствор (уд.вес. 1,06 г/см )обрабатывают 5-ной порошкообраэной КССБ и 5-ным порошкообраэнымсульфонолом. Образовавшаяся пенаснижает его уд. вес до 0,57 г/см.Пеногашение производят путем введения 0,1 вес.Ъ пеногасителя состава,Ъ: ГКЖ 25, жидкое стекло 60, СаС15 в виде 5-ной суспензии его вдиэтопливе. После дегазации у.вес.раствора становится 1,06 г/смП р и м е р б. Минерализонанный глинистый раствор ( уд.вес.1,06 г/см 3) обрабатывают 5-нойпорошкообразной КССБ и 0,5-ным порошкообразным сульфонолом. Образовавшаяся пена снижает его уд.вес,до 0,57 г/см. Пеногашение проводят.путем введения 0,1 вес.Ъ пеногасителя состава, Ъ: ГКЖ 25, жидкоестекло 60, МОС 1 15 в виде 5-нойсуспензии его в дизельном топливе.После дегазации уд. нес растворастановится 1,06 г/см З.Сравнительная эффективность пеногашения предлагаемой композиции пред.ставлена в табл . 1,Сравнительная эффективность пеногашения предлагаемой композиции наоснове ГКЖи Г 10,"-10 при введенииее в буровой раствор в виде суспензии керосина и бензина представленан табл. 2.Использование новой композициидля пеногашения обеспечивает посравнению с известной малый расходкомпозиции для пеногашения, эффективную дегазацию бурового раствора,практическое отсутствие изменениятехнологических параметров буровогораствора,- Добавка предлагаемой композиции состава, : ГКЖ 25, жидкое стекло 60, СаС15Добавка к глинистому раствору,СаС 2 Сульфон КССБ 0,80 1,00 1,06 2,0 5,0 0,68 0,68 0,68 0,68 1,06 0,68 1,06 0,57 0,57 2,0 0,5 5,0 0,05 0,70 0,90 0,08 0,57 0,10 0,11 0,12 1,06 0,57 0,57 1,06 1,06 П р и м е ч а н и е. Уд. вес исходных растворов до вспенивания 1,051, Об г/см З.Таблица 2 Уд. вес глинистогораствора после пеногашения,г/см Э Добавка предлагаемой композиции,Состав композиции длявведения ее в буровойраствор Пеногаситель на основе ГКЖ+ керосин (95) 0,70 0,95 0,05 0,57 0,08 0,11 0,57 0,57 1,06 0,65 090 0,05 0,57 0,57 0,57 Пеногаситель на основе ГКЖ+бензин (95) 0,08 1,05 0,13 Пеногаситель на основе ГКЖсостава, : ГКЖ25, жидкое стекло 60, СаС 11 15 0,05 0,08 0,12 0,07 0,09 0,57 0,57 0,57 1,05(Состав пеногасителя: 5 композиции + 95 диэтоплива) М)ЭУд. вес исходных глинистых растворов до вспенивания 1,05-1,06 г/смРастворы обработаны: КССБ 5, СаС 2, сульфонола 0,5.Формула изобретения что, с целью повышения эфФективностипеногашения в пресных и минералиэованных буровых растворах, она дополнительно содержит жидкое стеклопри следующем соотношении компонен 5 тов, вес.: 1. Композиция для пеногашения, содержащая кремнийорганическую жидкость и соль многовалентного металла, о т л и ч а ю щ а я с я тем,Уд. вес.глинистогорастворадо пеногашения,г/см Уд.вес глинистого раствора до пеногашения,г/см0,03 0,05 0,08 0,09 0,10 Уд, весглинистогорастворапосле пеногашения,г/см971865 10 Кремнийорганическая жидкостьЖидкое стеклоСоль многовалентного металла 10-40 50-70 10-20 Составитель А. Балуева Редактор Т. Митрович Техред Т.Маточка Корректор С. ШекмарЗаказ 8475/8 Тираж бб 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 2. Композиция по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в качествекремнийорганической жидкости онасодержит водно-спиртовые растворысиликонатов натрия, например ГКЖ ГКЖ. 3. Композиция по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качест ве солей металлов композиция содержит водно-растворимые соли многовалентных металлов, например СаС 1,И 9 СЙ, АССР, ГеСР4. Способ получения композициидля пеногашения, включающий перемешивание компонентов, отделениежидкости от осадка, сушку и измельчение, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что сначала готовят смесь жид кого стекла и кремнийорганическойжидкости, в которую вводят соль многовалентного металла, причем сушкуведут при 100-150 С 2,5-3,5 ч.