825575

Своз Советскик Социалистические РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ Св ВТИЛЬСТВУ о 11825575Заявлено 250479 (1) 2758910/23-03с присоединением заявки Ио -(51)М. Кл 3 С 09 К 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 622.243.144.3(088.8) 54) ИНВЕРТНЫЯ ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОИ РООСТ я геля. Реаммонийнойроводят вн небольшихр метанола,температуноны акцн соли води коли при Изобретение относится к бурению,а именно к промывочным жидкостямна нефтяной основе, предназначеннымдля вскрытия продуктивных отложенийнефтяных, газовых и газоконденсатныхскважин, и может быть использованодля бурения в сложных геологических условиях.Известен эмульсионный буровой раствор, содержащий от 15 до 50 вес.Ъводы, окисленный битум (органофильный коллоид под Фирменным названием"петротони) в количестве, обеспечивающем снижение фильтрации до 0,3 5 см /30 мин, водорастворимый полимер - четырехаммонийную соль сульфата целлюлозы в количестве 0,09-1,8 вес.Ъ и нефтяные углеводороды - остальное. утяжелитель вводится до заданных значений плотности. Четырехаммонийная соль сульфата целлюлозы выполняет роль эмульгатора, используется для регулирования реологических свойств, повышения агрегативной и седимеитацл" онной устойчивости. Четырехамаонийная соль сульфата целлюлозы является производной сульфатцеллюлоэы, имещей степень замещения около двух И вязкость 1 Ъ-ного водного раствора20 сПз. Ее водный раствор содержит калия для образован образования четыре сульфата целлюлозы й среде в присутств еств спирта, наприм Н 7 н при комнатной ре 1.Однако как известно, при температуре выше 130 о С соли сульфатов целлюлЬзы подвергаются термодеструкции,что влечет за собой снижение агрегативной и седиментационной устойчивости инвертной эмульсии.Известен инвертный эмульсиоииый 1 з буровой раствор, содержащий нефть,воду, эмульгатор - кальциевые илинатриевые выла кубовых остатков синтетических жирных кислот (КОСЕЕ),утяжелитель, структурообрйзователь - 20 технические жирные кислоты, стабилизатор (пониэитель Фильтрации) -Са 0 2 1.Недостатками этого раствора является седиментационная устойчивость,ограниченная плотностью 1,5 г/смф и180 вС.Цель изобретения - повышение седлментационной устойчивости раствора в. условиях 200 С и цовышения плотности ЗО до 1,86 г/смПоставленная цель достигается тем,что инвертный эмульсионный буровойраствор дополнительно содержит полиакриламид негидролизованный, а в качестве понизителя фильтрации - высожоокисленный битум, при следующемсоотношении ингредиентов, масс. ЪНефть 19,0-35,0Кальциевые или натриевые мыла КОСЖК 3,0-4,5Полиакриламид 0,3-0,45Вода 24,0-36,0Высокоокисленныйбитум 1,5-2,0Утяжелитель - барит ОстальноеНолиакриламид негндролизованныйявляется водорастворимым полимером(ТУ 6-01 197-68), выпускается в виде технического геля состава, Ъ:полиакрнламид (ПАА) 6-9, йН э до 0,1,НО до 94, Са(ОЯ) до 0,3 (1 т полиакриламида стоит 250 р,). 20Введение полиакриламида в водную.Фазу сопроэождается увеличением еевязкости, способствует удерживаниюв ней дисперсных материалов, в томчисле утяжелителей, что является 25одним иэ условий образования стабильной эмульсии типа "вода в маслеф, основанном на том, что Фаза, обладающаябольшей вязкостью и плотностью,стремится стать дисперсной. Весьмаважно, что полиакриламид негидролизованный устойчив к действию солейкальция, магния, аллюминия и т. и.,более того, присутствие солей обусловливает сшивание молекул, что, содной стороны, подавляет их диссоциацию, а с другой вызывает повышениевязкости вплоть до гелеобразования.Термодеструкция ПАА в эмульсии до200 "С не наблюдается.Для проведения испытаний используют инвертную эмульсию с мылообразнымэмульгатором. Последний представляетсобой продукт нейтрализации кубовыхостатков синтетических жирных кислот(КОСЖК) гидроокисями щелочных и щелоч иозевьльных металлов, например, натрия и кальция,ЮОСЖК является отходом пронзводстэа синтетических жирных кислот впроцессе получения их при окислениипарафиноаых углеводородов молекулярным кислородом. Но результатам экстракционного разделения КОСЖК содержатследующие Фракции, Ъ жидкие кислоты35, твердые 22,2, смолистые 42,8.Более детальными исследованиямикачественного состава КОСЖК выявлено,что .примерно половина их не растворяетая в метиловом или этиловом спиртак при 60 С и состоит из полимерныхккалот со.средним числом атомов углерода а молекуле равным 36. Кроме того, а них содержится до 10 смолистйх несэаеляеаюх веществ, нерастворийык а спирто-беизольной смеси или петролейнои эФире. .65 В качестве добавки, регулирующейФильтрацию эмульсии, применяется вы-сокоокисленный битум (ТУ-УССР-в .01-84-75),П р и и е р 1. Навеску полиакриламида в количестве 2,5 г (0,3 вес.Ъ)растворяют в 200 г (24,0 вес.Ъ) воды, смешивают с 300 г (35,0 вес.Ъ)нефтяной фазы, содержащей эмульгатор(продукт нейтрализации КОСЖК гидроокисями кальция и натрия) в количестве25 г (3,0 вес.Ъ) и добавку (высокоокисленный битум), регулирующую фильтрацию, в количестве 10 г (1,5 вес.Ъ)(табл, 1, опыт 5). В полученную эмульсию вводят 305 г (36 вес.Ъ) барита(табл, 1, опыт 11).П р и м е р 2. Навеску полиакриламида в количестве 3 г (0,36 вес.Ъ)растворяют в 225 г (27 вес.) воды,смешивают с 234 г (28 вес.Ъ) нефтянойфазы, содержащей эмульгатор .(продуктнейтрализации КОСЖК гидроокисями натрия и магния) в количестве 30 г(3,6 вес. ) и добавку (высокоокисленный битум), регулирующую Фильтрацию,в количестве 12 г (1,7 вес.Ъ). В полученную эмульсию вводят 328 г(продукт нейтрализации КОСЖК гидроокисями кальция и натрия) в количестве 37 г (4,5 вес.Ъ) и добавку (высокоокисленный битум), регулирующуюфильтрацию, в количестве 18 г(табл. 2, опыт 4),Во всех перечисленных выше примерах смещение водной и нефтяной фазпроизводят на высокоскоростной мешалке "Воронежф на zротяженни 10 мин.Физико-технологические характеристики полученных эмульсий приведеныв табл. 1 и 2. Эмульсии подвергаютиспытаниям на термостойкость при200 фС и давлении 600 атм. Как видно из табл. 1, тиксотропные иреологические свойства эмульсии, содержащей, вес.Ъ;эмульгатор 3,0, нефть35,0, вода 24,0, добавка, регулирующая Фильтрацию, 1,5, полиакриламид0,30, барит до 100, после баротермальной обработки сохраняютсяу а агрегативная устойчивость даже йовышается - электростабильность (Э) 300 Впротив 220 В (табл. 1 опыт.5),Включение в состав эмульсии полиакрнламида .позволяет утяжелять ее баритом до плотности 1,86 г/см(табл. 1опыты 9-14), причем как агрегативнаятак и седиментационная устойчивостьутяжеленных эмульсий после баротермальной обработки (200 С, 600 атм)также сохраняются, в то.время какиз эмульсии, не содержащей ПАА (табл. 1, опыт 2), наблюдается выпадение утяжелителя (Ь " до баротермальной,обработки 0,07, после -02 гсмЪКак видно из табл. 2 (опыты 2 и 4), при изменении количества полиакриламида от 0,3 до 0,45, содержании в эмульсии эмульгатора в пределах 3- 4,5 и понизителя фильтрации 1,5-2,0 полученные эмульсии характеризуются хорошими тиксотропными и реологическими свойствами, высокой агрегативной и седиментационной устойчивостью что позволяет их утяжелять до плотности 1,86 г/см . Такое соотношениеЪингредиентов обеспечивает сохранение всех свойств эмульсий и после баротер 15 мальной обработки при 200 С и 600 атм (табл. 2, опыты 7, 8, 9).При изготовлении инвертной эмульсии количество ПАА меньше оптимального (табл. 1, опыты 3, 4) недоста точно для ее стабилизации (змульсия обладает низкими значениями тиксотропных свойств, что не обеспечивает удержание утяжелителя),.количество ПАА выае оптимального к улучшению свойств эмульсии не приводит (табл. 1 опыты 7, 8). Как видно из табл 2 (опыты 1, 6), если приготовить эмульсию с оптимальной концентрацией полиакриламида, но с концентрациями эмульгатора, понизителя фильтрации и воды ниже оптимальных, то тиксотропные свойства полученной эмульсии будут неудовлетворительные (СНСО/:0) . Такая эмульсия плохо утяжеляется, после баротермальной обработки снижается ее агрегативная устойчивость (Э 120 против 210 Э). Если при оптимальной концентрации ПАА концентрации эмульгатора, понизителя фильтрации и воды взять вьаае оптимальных, то это приводит к сильному загустеванию эмульсии вплоть до нетекучести (табл. 2, опыты 5, 10). Содержанве водорастворимого полимера в составе инвертной эмульсии позволяет использовать ее для бурения и вскрытия продуктивных отложений глубо" ких и сверхглубоких скважин, а также для бурения в отложениях гидратирукщих сланцев, что обеспечивается как повышение технико-экономических показателей бурения, так и увеличение объ" емов нефтеотдачи.825575 О о о о о о о о СО О (-3 ( (-1 СЧ СЧ СЧ о о о о м х Е ж о Е о(Ч М ь (Ч ь ь М ( СО 1 (-( б 3 о о ОО Гб оо ;ц СЧ А а (б ь Е о Г(Ч СЧ СЧ СЧ о Е С м г- СЧЮ (О сСЧ ь ь ьь СО СО (рс ф Дфс О Ю с с о о в м м м с со о о о о ам м мо о о с ф ч о о с О О О О О с с с с с О О О О О а о о о о с сс О О О .О О м ю ф (ч с с с с И О 01 М м ф о сэн иъ М ООооо МО фс сф 1 Жм. сй х14о в э о гч о о о о с с с о о о о825575 12 Формула изобретения Составитель Г, СапроноваРедактор В. Йетраш Твхред А.Ач. Корректор М. Шарсши Заказ 2487/ФЗ Тираж 684 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5. Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Инвертный эмульсионный буровой раствор содержащий нефть, воду, амульгатор - кальциевые или натриевые ваала кубовых остатков синтетических жирных кислот, утяжвлитель - барит и понизитель фильтрации, о т - л и ч а в щ и й с я тем, что, с це" лъв повышения седиментационной устойчивости раствора в условиях 200 С и повышения плотности до. 1,86 г/смЭ раствор дополнительно содержит поли. акриламнд негидролизованный, а в качестве понизителя фильтрации - высоко окисленный битум при следующем соотношении ингредиентов, мас, Ъ нефть 19,0-35,0Кальциевые или натриевые минакубовыхостатков синтетических жирных кислот 3,0"4,5Полиакриламнд 0,3-0,45Вода 24,0-36,0Высокоокисленныйбитум1,5-2,0Утяжелитель-барит Остальноей Источники информации.принятые во внимание при эксперти:"1 Иатент СЮМ 3726796,ел. 252-8-5 Мопублик. 1973.2. Анторское свидетельство СССРпо заявке В 2644836, кл. С 09 К 7/021978 (прототип),