Буровой раствор

(59 4 С 09 К 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) Б (57) И бурени Цель и РОВОЙ РАСТВОРобретение относитнефтяных и газов ся к области х скважин.ение смазоч-200 С. следующие бретения - повыш ств раствора при раствор содержит ных св Бур ово(7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Н.Я. Соломченко, В.В. Следков, Л,А. Шиц и Г.И. Быстрицкий (53) 622.243.44.3(088.8) (56) Конесев Г.В. и др. Противоизносные и смазочные свойства буровых растворов. М.: Недра, 1980, с. 230.Следков В,В., Михеев В.А. Определение смазочных свойств буровых раст" воров. - Нефтяное хозяйство, 1984, Кф 8, с20-22. ингредиенты при их соотношении,мас,Е: глина 20-27 метас 0,1-0,4смад 1-5, блоксополимер окиснпропилена (ОП) и окиси этилена (ОЭ) 0,100,15 вода остальное, причем содержание полиоксипропиленового блока вблоксополимере составляет 10-20 мас. Х,а полиоксиэтиленового 80-90 мас.Х.В качестве блоксополимеров ОП и ОЭмогут быть использованы проиганом168 и проксаном ЦЛ. Буровой растворприготавливают путем смешения ин-.гредиентов. Наличие в растворе блоксополнмера ОП и ОЭ повышает его смазочные свойства в области высокихтемператур, не ухудшая при этом еготехнологических параметров. Использование бурового раствора в промысловых условиях позволит повысить долговечность рабочих элементов бурового инструмента, уменьшить потериэнергии на трение4 табл, 14511 5415 Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин, а именно к буровым растворам на водной основе, используемым в процессе промывки.Цель изобретения - повышение смазочных свойств раствора при 80-200 С.Буровой раствор содержит глину,метас, смад, блоксополимер окиси пропилена (ОП) и окиси этилена (ОЭ) иводу при следующем соотношении ингре"диентов, мас.Х:Глина 20-27Метас 0,1-0,4Смад 1-5БлоксополимерОП и ОЭ О, 10-0, 15Вода ОстальноеВ качестве блоксополимеров ОП иОЭ использовали проксаноли проксанол ЦЛ-З.В проксанолесоотношение ОП:ОЭв готовом продукте составляет 20:80.При этом согласно экспериментальнымданным он состоит из смеси олигомеров с молекулярной массой от 5500до 8500 (основная фракция имеет молекулярную массу 6000+500), в которыхполиоксипропиленовый блок составляет15-25 Х (в основной части 18-22 Х) от30массы молекулы.В проксаноле ЦЛмассовое соотношение ОП:ОЭ в готовом продукте 60:40,молекулярная масса 3300+500.Используют также опытный образец 35проксанола с рецептурным соотношением ОП:ОЭ в готовом продукте 10:90 имолекулярной массой около 9000,Раствор готовят следующим образом.40Гидратированную глину смешиваютс расчетным количеством воды и послеразмешивания добавляют в суспензиюнеобходимое количество метаса в виде5 -ного раствора. Суспензию интенсивно перемешивают до визуально однородного состояния и вводят смад, а затем проксанол. Далее смесь перемешивают 30 мин, после чего готовый образец подвергают испытанию. 501Например, при подготовке к испытаниям 1 кг раствора, содержащего25 Х дружковской глины и 0,05 Х проксанола смешивают в укаэанном выше порядке 250 г (в пересчете на сухое ве щество) глины, 680 г воды (включаяводу, содержащуюся в глине) 40 г5 Х-ного раствора метаса, Затем в смесь последовательно вводят 30 г смад и 0,5 г проксанола. Раствор перемешивают лопастной мешалкой при частоте вращения около 900 об/мин в течение 30 мин.Влияние состава бурового раствора на его смазочную способность (коэффициент трения в паре сталь - амфиболит) при различных температурах показано в табл. 1. Из приведенных данных видно, что минимальное значение коэффициентов трения зарегистрированы при содержании проксанолав растворе в пределах О, 10-0,15 Х, При этом область наиболее низких значений по сравнению с известным сдвигается в область максимальных рабочих температур 120 о200 С. Более высокие температуры при бурении нефтяных и газовых скважин практически не встречаются.В табл. 2 приведены технологические параметры растворов с постоянным содержанием полимер-глинистого комплекса и различным содержанием проксанола.Результаты исследования смазочных свойств раствора с соотношением ингредиентов, выходящим за указанные пределы, показывают, что цель изобретения в этом случае не достигается (табл, 3) .Аналогичные результаты получены и при использовании блоксополимера окиси пропилена и окиси этилена с содержанием полиоксипропиленового и полиоксиэтиленового блоков, выходящим за рамки интервалов (табл. 4).Приведенные в табл. 2 данные показывают, что проксанол, повышая смазочные свойства в области высоких температур, не ухудшает при этом других технологических параметров.В качестве дополнительного положительного эффекта следует указать на то, что использование проксанолане приводит к вспениванию раствора, имеет слабое разжижающее действие и несколько снижает щелоч- ность (известный раствор, содержащий сульфонол, проявляет нежелательную склонность к вспениванию).Использование бурового раствора позволяет повысить долговечность рабочих элементов бурового инструмента, уменьшить потери энергии на трение.з 14511 Формула изобретенияБуровой раствор, включающий глину, метас, смад, поверхностно-активное вещество и воду, о т л и ч а 5 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения смазочных свойств раствора при температурах 80-200 С, он в качестве поверхностно-активного вещества содержит блоксополимер окиси пропилена и окиси этилена при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х: 20-27 О, 1-0,4 1-5Таблица 1 КоэФФициент трения при температуре, С.25 0,1 Состав глинистого раствора, мас.Е (вода остальное) Глина Метас Смад ПроксанолГлинаМетасСмадБлоксополимерокиси пропиленаи окиси этилена0,10-0,15 Вода Остальное причем содержание полиоксипропиленового блока в блоксополимере составляет 10-20 мас.Е, а полиоксиэтиленового 80-90 мас,Е.бСЯл 1 ЯК О х м д х исО л 0Мц лмооКЕ Оа ОЬ 0 Гл 1СЧ Э О О О 1 +й+Х+Рк Н щ Ц ц ц ц о о об С б б о ц Ц Ц 0 Ж Ж Яб ИС 3 00л лО+ сбЦоХ РРС Цо ыс оц дМ а со+ 631ох (бЦ цо хс оц дЗ ИКоэффициент трения приотемпературе, С 1 Глина Смад Метас Проксанол160 200 120 80 20 20 052 050 0242 039 0,40 0,43 0,41 0,36 . 0,32 0,30 0,05 27 0,20 Таблица 4 Марка проксанола(20:80) 0,20 0,28 0,19 0,37 0,47 Редактор М.Недолуженко Заказ 7036/20 ТираЖ 630 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при,ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 1,0 0,1 1,0 0,1 5,0 0,4 5,0 0,4 0,05 0,48 0,47 .0,45 0,45 0,45 0,20 0,47 0,46. 0,43 0,48 0,51 Коэффициент трения приотемпературе, С120 Составитель Л.БестужеваТехред А,Кравчук Корректор И.Зрдейи