Буровой раствор на углеводородной основе

. СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН А 1)4 С 09 К 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНн двсному свидетельству композицию следующе Х е раствор вводя го состава, м АлкилбензолсульфонатнатрияВодаХлористыйкальцийОкисленныйпетролатумДизельноетопливо,00-18,5 ,00-18,5 ,50-2,90 ,03-32,7 Осталь льное 1,53-32,15 пливо Высокоокисленый битумНегашенаяизвестьВода 1;33-3,64 1,60-4,0 0,52-1,3 0,74-1,9 ьстГлинаВысокодисперсные оксидыжелезаКомпозицияуказанногосоставаВарит 7-8,82 0,74-0,Остально ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Московский ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красно"го Знамени институт нефтехимическойи газовой промышленности им. И.М.Губ.кина(56) Мухин Л,К. Буровые растворы науглеводородной основе для бурения восложненных условиях и вскрытияпродуктйвных пластов, Дис, д-ра техн.наук, М., 1972, с. 350.Авторское свидетельство СССРУ 1073274, кл, С 09 К 7/06, 1983.(54)(57) БУРОВОЙ РАСТВОР НА УГЛЕ ДОРОДНОЙ ОСНОВЕ, содержащий дизел ное топливо, высокоокисленный би негашеную известь, воду, поверхн но-активное вещество ПАВ, глину, высокодисперсные оксиды железа и рит, о т л и ч а ю щ и й с я те что, с целью улучшения структурн механических характеристик раств ра, снижения его вязкости и умен шения расхода ПАВ, в качестве ПАВ ЯО 1198090 причем компоненты раствора взятыследующем соотношении, мас, 7,:Алкипбенэолсульфонатнатрия (сульфонол)ОкисленныйпетролатумХлористыйкальцийВодаДизельноетопливо 16,00-18,52 30,03-32,75 2,50-2,9016,00-18,52 Остальное,причем компоненты раствора взяты в следующем соотношении, мас. %: ДизельноетопливоВысокоокисленный битум .НегашенаяизвестьВодаГлинаКомпозиция ПАВВысокодисперсные оксиды железаВарит 21, 53-32, 15 1,33-3,64 1,60-4,09 0152-1 э 32 0,74-1,93 0,74-0,35 2,27-8,82 Остальное В качестве высокодисперсных оксидов железа могут применяться реагенты - нейтрализаторы сероводорода: 30 Ж - отход химических производств, содержит до 95-96 мас. 7 Ре 0, ЖС- отход металлургических производств содержит 953 Ре О (212321.001 ТУ); СНУД - природный магнетит РеО, подвергнутый дополнительному помолу; 1Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к буровым растворам на углеводородной основе, применяемым для промывки скважин при бурении в сложных геологических условиях.Цель изобретения - улучшение структурно-механических характеристик, снижение вязкости утяжеленных буровых растворов на, углеводородной основе и уменьшение расхода ПАВ.Поставленная цель достигается тем, что в буровой раствор на углеводородной основе, содержащий дизельное топливо, высокоокисленный битум, негашеную известь, воду, ПАВ, глину, высокодисперсные окснды железа и барит, в качестве ПАВ в раствор вводят композицию следующего состава, мас. Х:И, г мас. Х 25 Алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол)ВодаХлористый кальцийОкисленный 16, 23 16,23 30 2,60 50 3247 32,47 петр олатумДизельноетопливо 50 В табл. 1 приведены различныесоставы композиций ПАВ.Влияние состава композиции на 40свойства растворов приведено втабл. 2.Из табл. 1 и 2 видно, что увеличение содержания сульфонола и водыв композиции ПАВ за указанные пределы концентрации (состав 4) приводит к расслоению образующейся эмульсии (Ц =О). Это сказывается на технологичности применения композициипри обработке растворов (нельзя 50 применять без предварительногоперемешивания) и снижается эффективность ее действия (см. табл. 2),Увеличение концентрации окисленного петролатума (СИАД) в компози ции ПАВ (состав 5) также уменьшаетэффективность ее, так как приводитк увеличению вязкости и структурномеханических свойств раствора. 1198090 2глина представляет собой бентонитовый глинопорошок (немодифицированный) - ТУ-043-74.Приготовление композиции ПАВ осу 5ществляют в следующем порядке. На. -веску алкилбензолсульфоната натрия(сульфонала НП) растворяют в воде,добавляют навеску хлористого кальция, перемешивая и нагревая раствороро 50 С в течение 1 ч. Затем вводятдисперсию окисленного петролатумав дизельном топливе (1: 1 - реагентСИАД) и перемешивают на высокооборотной мешалке (3000 об/мин) втечение 1 ч,П р и м е р 1. 25 г сульфонолаНЦрастворяют в 25 г воды, добавляют 4 г хлористого кальция, затемвводят 100 г дисперсии окисленногопетролатума (50 г) в дизельномтопливе (ДЛ 50 г). Смесь тщательнымперемешиванием доводят до однородного состоянияСостав полученной композиции:Приготовление бурового раствора осуществляют в следующем порядке (методика"): в 2/3 рецептурного объема дизельного топлива при перемешивании вводят битум, негашеную иэ. известь и воду (расчетное количество на гашение извести). По окончании реакции гашения извести (полного связывания воды) в систему вводят бентонитовый глинопорошок. В результате гашения извести смесь разогревается что вызывает глубо)кое диспергирование битума, омылений кислых составляющих углеводородных компонентов и гидрофобизацию частиц гидроокиси кальция и глины асфальтосмолистыми веществами. Затем вводят оставшееся количество дизельного топлива, требуемое количество реагента "нейтрализатора", барит до необходимой плотности и обрабатывают раствор композицией ПАВ. Смесь тщательным перемешиванием доводится до однородного состояния.П р и м е р 2. В 170,86 мл дизельного топлива ( = 840 кг/м) вводят 13,3 г битума, 16,0 г негашеной извести и 5,2 мл воды и перемешивают до полного гашения извести. В горячий концентрат вводят 7,4 г,глины. После перемешивания добавляют 85,43 г дизельного топлива, 22,7 г реагента "нейтрализатора" и ЖС712,7 г берита и 7,4 г композиции ПАВ, после чего раствор перемешивают не менее 1 ч и он готов к применению.Буровой раствор имеет следующий состав, мас. 7.: Дизельноетопливо 21,53Высокоокисленныйбитум 1,33(см. раствор 9 в табл. 3),С целью повышения эффективности действия композиции ПАВ при утяжелении РУО (снижение вязкости,улучшение структурно-механических свойств) приготовление буровогораствора осуществляют в следующем40 Дизельное топливо Высокоокисленный битум Негашеная из 21,53 1,33 1,60 0,52 0,74 0,74 2,27 71,27 вестьВодаГшинаКомпозиция ПАВЖС Варит 45 50 В табл. 3 приведены различныесоставы предлагаемого буровогораствора и прототипа.Показатели свойств различных сос-.55 тавов буровых растворов приведеныв табл. 4.Из табл. 3 и 4 видно, что выходза пределы указанных концентраций порядке (методика): в часть (1/3)рецептурного объема дизельноготоплива при перемешивании последовательно вводят битум, негашеную известь и воду (расчетное количествона гашение извести) . По окончанииреакции гашения извести в системувводят бентонитовый глинопорошоки тщательно диспергируют. В остав- О шуюся (остальную) часть дизельноготоплива вводят при перемешиваниикомпозицию ПАВ, реагент "нейтрализатор" и барит до необходимой плотности. Смесь тщательным перемешива кием доводят до однородного состояния. Готовую баритовую пульпу (Э =2300-2500 кг/м ) вводят в приготовленный известково-битумный концентрат и тщательным перемешиванием 20 доводят до однородного состояния.П р и м е р 3. В 85,43 мм дизельного топлива= 840 кг/м)вводят 13,3 г битума, 16,0 негашеной извести и 5,2 мп воды и пе ремешивают до полного гашения извести. В неостывшую смесь, вводят7,4 г глины. Известково-битумныйконцентрат тщательно перемешивают и добавляют в него баритовую З 0 пульпу, приготовленную следующим образом. В оставшуюся часть дизельного топлива 170,81 мл вводят приперемешивании 7,4 г композиции ПАВ22,7 г реагента "нейтрализатора"и 712,7 г барита. Раствор перемешивают не менее 1 ч и он готов кприменению.Буровой раствор имеет следующийсостав, мас. 7 (раствор 9 табл.3)5 1 ; битума, извести, глины, композиции ПАВ приводит к увеличению вязкости, структурно-механических характеристик и седиментационной неустойчивос. ти раствора, Предлагаемый буровой раствор (9 и 9 ), приготовленю мный по методикам и , обладает меньшими значениями вязкости и структурно-механических свойств Т а б л и ц а 1 СаС Окисленньп Дизельное петролатум топливо Примечание198090 Ьпо сравнению с прототипов 8, 10,10 . Эффективность действия комМ Мпозиции ПАЗ вероятно обеспечиваютобразующиеся при ее приготовленииуглеводородорастворимые ПАВ (сульфонаты кальция и др.), что подтверждается данными ИК-спектроскопии и другими физико-химическимиметодами исследований.(1 вСО щ о ф СЧ Ч л л В СО СЧ СЧ л л л СЧ СЧ СЧ В л л Ч Сч СЧ СЧ О л ф а СЧ В лСО Ч Ч ЙВ о о м ф м л л л о о о ал л л о 1 о ю ф м о л л л л о о о л о л О 1 51 О м СЧ л о.1 1 1 1 1 1 1 Мжо 1О 1198090 Таблица 4 Состав кг/мз 9, дПа ЭздЛаФ УсловЕпа мПа Сф, смз наявлзПримечание кость,200 100с 58,0 Р-ры 1-10 при.готовлены по20,0 методикее 18,0 3556 145 495 143 225 0 Р"ры,9-10юеприготовленыпо. методикезф Выпадает барит 6 1702 18,0 7 1701 В 1716 13,0 Прототип 9 2201102200 11,0 180 500В 0 9,0 Прототип 90 301 101 38 0 12 9 2201 5,0 150 500 10 2201 0 10,0 60 У р-ров 1 О и 10 определить параметры иа ВСН-ЗМ не представилось возможнымлЭ- плотность, ф - фильтрация, - вязкость,-предельное динамическое напряжение сдвига, В - предельное статическое напряжение сдвига. Составитель В. БорискинаРедактор Н, Киштулинец Техред Т.фанта Корректор Е.Сирохман Заказ 7688/27 . Тираж 629 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1 1700 2 2000 3 2200 4 1700 5, 2200 12 5 20 28 33 43 10 6 11 8 20 11 39 59 45 120 12 168 33 64 0 41 194 78 123 0 108 353 121 163 0 13 171 35 66 0 15 175 41 69 О 24 201 96 108 0 138 390 126 174 ., 0 Поглотительнаяспособностьр-ра поН 8, кг/и