Эмульсионный буровой раствор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1511 а С 09 К 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Склярская ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (72) А.Н. Андрусяк, Л.Б.и Л.А. Мельник(56) Патент С 11 А Р 3061542,кл.252-85, опублик. 1959.Андрусяк А.Н. и др. Применение специальных буровых растворов для вскрытия продуктивных пластов.-Нефтяное хозяйство, 1978, Р 3, с. 6, (54) ЭИУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам эмульсионных буровых растворов (ЭБР) на водной осно-, ве, предназначенных для вскрытия продуктивных пластов. Цель изобретения - повышение коагуляционной устойчивости ЗБР при одновременном улучшении антифильтрационных свойств в присутствии солей одновалентных металлов. ЭБР включает, мас.Ж. углеводородная фаза 20,0-40,0; глина ЯО 1273373 5,0-7,0; реагент-стабилизатор 0,50,7; поверхностно-активное вещество(ПАВ) 0,5-0,6; эмульгатор 2,0-4,0электролит 5-0,0; остальное вода.В качестве электролита ЭБР содержитотходы производства полиэтиленполиамина (ОПЭПА), имеющего следующеесоотношение ингредиентов, мас.Е:хлористый натрий 85,0-90,0; полиэтиленполиамин 1,5-5,0; едкий натрий1,0; остальное вода, При приготовлении ЭБР в объем глинистой суспензиивводят расчетное количество реагента-стабилизатора. Затем вводят предварительно растворенный в углеводородном компоненте эмульгатор. Послетщательного перемешивания смеси вводят ПАВ, а затем ОПЭПА в виде водного раствора. После перемешиванияЗБР готов к использованию. Использование в ЭБР в качестве электролитаОПЭПА при вскрытии соленосных продуктовых горизонтов обеспечивает улучшение фильтрации, структурных показателей, сохранение исходных значений поверхностного натяжения фильтратов при меньшем расходе ПАВ.2 табл.Изобретение относится к составам эмульсионных буровых растворов на водной основе, предназначенных для вскрытия продуктивных пластов, для глушения нефтяных и газовых скважин 5 при проведении их капитального ремонта. Цель изобретения - повышение коагуляционной устойчивости при одно 10 временном улучшении антифильтрационных свойств растВоров в присутствии солей одновалентных металлов.Технология приготовления раствора заключается в следующем. Заготавли 15 вают с помощью гидравлических диспергаторов или других перемешивающих устройств, имеюшихся на буровой, необходимый объем глинистой суспензии, затем в нее вводят расчетное20 количество реагента-стабилизатора, например КМЦ, затем предварительно растворенный в расчетном количестве углеводородного компонента (в нефти25 или дизтопливе) эмульгатор, например, предварительно омыленные гидроксидом щелочного металла (например БаОН) кубовые остатки СЖК, После тщательного перемешивания смеси до получения однородной прямои эмульсиич 30 (типа "масло в воде") вводят расчетное количество ПАВ (например, дисольвана),а затем расчетное количество отхода полиэтиленполиамина в виде водного раствора, После тщательного 35 перемешивания эмульсионный буровой раствор готов к использованию.Отход производства полиэтиленполиамина (ОПЭПА) представляет собой порошкообразное вещество сероватого 40 цвета, без запаха, хорошо растворимое в воде при обычной температуре. Отходы содержат 85-. 90 мас.7 хлористого натрия, 1,5-5 мас.% полиэтиленполиамина, до 1 мас,% БаОН, осталь ное вода. Величина рН водного насыщенного раствора отхода 9-10. Поверхностное натяжение на границе с. углеводородной средой (керосином) состав.ляет для 57.-ного водного раствора - 50эрг35 2 насыщенного растворасм33,7(поверхностное натяжениезргсмводы на границе с керосином состав ляет 48,0 ; 57.-ного раствора хлоэргсмэргристого натрия - 45).см Плотность водных растворов этого, отхода колеблется в пределах 1,005 г/см (1%-ный раствор) - 1,20 г/см (насыщенный раствор).В качестве углеводородной фазы эмульсионный буровой раствор может содержать дизельное топливо или нефть В качестве эмульгатора, например, продукты омыления гидроксидом щелочного металла высших жирных кислот, а именно их кубовых остатков. В качестве стабилизатора могут быть использованы полисахариды, лигносульфонаты или полиакрилаты. В качестве добавки, регулирующей поверхностно- активные свойства, применимы неионагенные ПАВ (например, превоцел, дисольван) или синергетические смеси неионогенных и анионных ПАВ (например, дисольван и сульфонол, взятые в соотношении 1:1).Ниже приведены примеры приготовления раствора в лабораторных условиях. Замеры параметров буровых растворов проводили при нормальных условиях по методикам, регламентируемым РД 39-2-645-81 ВНИИКРнефть.П р и м е р 1, Навеску глины .в количестве 35 г (7 мас.%) диспергируют в 300 г (60 мас.7.) воды, Затем вводят 2)5 г (0,5 мас.7) КМЦи продолжают перемешивание до полного растворения.Отдельно готовят углеводородный раствор омыленных гидроксидом щелочного металла (например, ИаОН) кубовых остатков СЖК (КОСЖК). С этой целью в 100 г (20 мас,%) дизтоплива растворяют 1 О г (2 мас,%) КОСЖК, омыленных предварительно гидроксидом щелочного металла. После перемешивания эмульгатора со стабилизированной глинистой суспенэий до получения однородного состава вводят 1,25 г (0,25 мас.%) дисольвана и 1,25 г (0,25 мас.7) сульфонола, а затем 25 г (5 мас.7) ОПЭПА, предварительно растворенного в 25 г (5 мас.%) воды с последующим перемешиванием раствора (табл. 1, У 1).П р и м е р 2. Навеску глины в количестве 25 г (5 мас.7) диспергируют в 234, 25 (46,85 мас.%) воды, Затем вводят 3,0 г (0,6 мас.%) КЩ и продолжают перемешивание до полного растворения. Отдельно в 150 г (30 мас.%) дизтоплива растворяют 15 г (3 мас.%) КОСЖК, омыленных предва 1273373 4рительно гидроксидом щелочного металла. Приготовленный таким образом эмульгатор смешивают со стабилизированной глинистой суспензией до получения однородного состава, затем вво-дят 275 г (0,55 мас. ) дисольвана и 35 г (7 мас. ) ОПЭПА, предварительно растворенного в 35 г (7 мас. ) воды с последующим перемешиванием (табл.1, У 2). 10П р и м е р 3. Навеску глины в количестве 30 г (6 мас.%) диспергируют в 143,5 г (28,7 мас.%) воды. Затем вводят 3,5 г (0,7 мас. ) КМЦ и перемешивают до полного раст ворения. Отдельно готовят раствор эмульгатора, для чего в 200 г (40 мас. ) дизтоплива растворяют 20 г (4 мас, ) КОСЖК, омыленных предварительно гидроксидом щелочного ме талла. После перемешивания эмульгатора со стабилизированной глинистой суспензией до получения однородного состава вводят 1,50 г (0,25 мас.%) дисольвана и 1,50 г (0,25 мас. ) 25 сульфонола, а затем 50 г (1 О мас. ) ОПЭПА, преДварительно растворенного в 50 г (10 мас.%) воды с последующим перемешиванием (табл . 1, У 3) . Для сравнения приведена характеристика прототипа (табл. 1, У 4).Как видно из табл. 1 (УУ 5, 6, 9) введение в известный эмульсионныйраствор хлористого натрия или хлористого калия приводит к ухудшению его коагуляционной устойчивости и резкому повьппению водоотдачи.Проведенные исследования показали, что содержание ОПЭПА менее 5 мас. . недостаточно для достижения 40 цели изобретения (табл. 1, У 7), а содержание ОПЭПА более 10 мас.% приводит к снижению коагуляционной устойчивости раствора и некоторому повышению водоотдачи раствора (табл,145 У 8).Содержание остальных компонентов менее минимальных значений не позволяет достичь цели изобретения, а содержание их выше максимального . предела не вызывает резкого улучшения антифильтрационных свойств и дальнейшего повьппения коагуляционной устойчивости (табл. 1, УУ 10-15), Состав раствора представлен в табл,2 5Состав эмульсионного бурового раствора имеет параметры: условная вязкость 34-38 с, водоотдача 3,55 см /30 мин, статическое напряжениесдвига за 1 и 10 мин, соответственно1,1-2,2 и 1,4-3,4 Па, коэффициент коагуляционной устойчивости 1,3-1,5,поверхностное натяжение фильтрата5,9-6,3 мН/м.Проведенные испытания показывают,что содержание в составе эмульсионного бурового раствора 5-10% ОПЭПАобеспечивает при достижении заданнойстепени минерализации сохранение еготехнологических показателей, исключает необходимость проведения дополнительной стабилизации системы. Так,минерализация пластовых (поровых)вод в интервале продуктивных отложе"ний на месторождениях Прикарпатья(по МаС 1) составляет 4500-92000 мг/л.Содержание в Известном составе в качестве электролита 5-10 МаС 1 обусловливает сравнительно высокие значения водоотдачи (10-14 см /30 мин),3низкие значения (0,7-0,9) коэффициента коагуляционной устойчивости,определяемого отношением динамического напряжения сдвига к эффективнойвязкости (табл. 1, УУ 5, 6) . Харак-.терно, что в данном составе эмульсионного раствора использование в качестве электролита ОПЗПА обеспечивает существенное не только улучшение фильтрационных и структурныхпоказателей, но и сохранение исходных значений поверхностного натяжения фильтратов при меньшем расходеПАВ. Это дает основания полагать,что содержание в данных отходах наряду с МаС 1 полиэтиленполиамина благоприятно сказывается в отношениисохранения поверхностно-активныхсвойств минерализованных сред. Крометого, поддержанию необходимой концентрации ионов водорода (рН) способствует содержанию в ОПЭПА едкогонатра,формула изобретенияЗмульсионный буровой раствор, содержащий углеводородную фазу, глнну, реагент-стабилизатор, эмульгатор, поверхностно-активное вещество, электролит и воду, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьппения коагуляционной устойчивости раствора при одновременном улучшении анти- фильтрационных свойств в присутствии солей одновалентных металлов, в кааПоверхностно-активное вещество 0,5-0,6Отход производстваполиэтиленполи 5 амина 5,0-10,0Вода Остальное,причем отход производства полиэтиленполиамина содержит, мас,33 хлористый натрий 85,0-90,0; долиэтиленпо лиамин 1,5-5,0; едкий натр до 1,0.и вода остальное. УглеводороднаяфазаГлинаЭмульгаторРеагент-стабилизатрр 20,0-40,05,0-7,02,0-4,0 0,5-0,7 Ф 1273373 честве электролита раствор содержит отход производства полиэтиленполиамина при следующем соотношении ингредиентов, мас.т.:фч с Ю й Ч сО ц о Ф й О ф ф ц фВх окх Осф В Ф В о е о И 11 о хфэх нов оыю 1 О Це й1г) ц 1 ц 1 о 1ФО щФ (ч ф Ф ф сф сфо чЭ л 0 Щ о и асч ч о о ц ч Фч л л л ф Фе йй оф 1 4 Као аФ М3фа хх1 Р) 1 1 И коо оосчоъ л о а л а л лл вМ иЪ М М М 1