Ингибитор разупрочнения и диспергирования горных пород

.Г,Розе Полтавское отделение Украинско исследовательского геологоразвМинистерства геологии Украин) Заявител ГИРОВАНИЯ 4) ИИГИВИОР РАЭУПРОЧИЕНИЯ ИГОРНЦХ ПОРОД к бурениювердцестиоститворов, иожных ге тн реагента-стабилизатора, Это снижает эффективность ингибирования,Известно применение смеси али- .фатических аминов, получающихся набазе отходов производства химическойпромышленности, в качестве ингибитора сераводородной коррозии 13.Цель изобретения - разработка ингибитора разупрочнения и диспергировайия пород, слагающих стенки скважины, в среде бурового раствора,Эта цель достигается применениемсмеси гчифатичес их аминов в видеоснований) в количестве 1-ЗХ по весуот объема бурового .раствора. М Бснольразупрочнобеспечивстволов схимическоных данингибиржащих сме нгибитора смеси ив остистоимостраторчтосодеров Изобретение относитсяскважин на нефть, газ.и тполезные ископаемые, в чак ингибиторам буровых рас ри меняемых при бурении в сллогических условиях.Известнц различные вещества, применяемые в качестве иигибиторов раз" упрочнения и диспергнроваиия пород при бурении с проьввкой буровыми растворамн. В больвинстве случаев это неорганические соли: соли натрия кальция, калия, аммония Ци 2.Однако применение неорганических солей снижает ассортимент пригодных доя обработки химреагентов. Возникает необходимость в применении дефицитных,дорогостоящих реагентов: КССБ КИП, гипан и др, Кроме того, при использовании неорганических солей н всегда удается достигнуть высокой сте пенн ингибирования, так как допустимая концентрация солей в растворе ограничивается порогом солестойкосзоваиие в качестве и ения пород указанной ает повцщенне устойч кважин при снижении й обработки. Из лаб нцх видно см. табл.2 ующий эФфект растворось алифатических ами50 3 8 в виде оснований и УЩР, равен таковому дпя хлоркальциевых растворов.В качестве смеси алифатических амн нов может быть использован ингибитор сероводородной коррозии гор" ных металлов, который представляет собой смесь алифатических аминов в виде оснований со средним числом углеводородных атомов равным 15 и выпускается под маркой АНПО: 42 25 2 48 Ъ 7Смесь алифатическнх аминов в нидеоснований - это густая жидкость;темно"коричневого цвета со специфическим характерным запахом, с плотностью 0,85-0,89 г/см . Это веществохорошо растворимо в углеводородахтипа бензинов, нефти. Горючее, но невзрывоопасно. Температура кипения58 С при 737 мм рт.ст, температура вспышки выше 1500 С. Вязкостьуглеводороднх растворов при концентрации от 10 до 40% изменяетсяв пределах 2,5-5,7 спз при 20 С.При более низких концентрацияхвязкость приближается к вязкостирастворителя,Эффективность применения смесиапифатических аминов в качествеингибитора разупрочнения и диспергирования глинистых пород онределялась в лабораторных условиях.Проверено влияние смеси алифати.ческих аминов на свойства различныхбуровых растворов: пресного раствора,обработанного УЩР; пресного раствора, обработанного КССБ, хлоркальциевогр раствора.Готовились порции изделий буровыхрастворов весом 500 г и определялись их параметры. Затем в этн буровыерастворы добавляли в нарастающем коли"честве; 0,1; 0,2; 0,5; 1,2 3; 4; 5;б вес;% смесь алифатических аминов.После каждой добавки смеси алифатических аминов раствор перемеши"вали в течение б ч на высокооборотной мешалке при 6000 тыс. об/мин, Затем растйор отстаивался в течениесуток и повторно перемешивался 1 ч.После этого определялись его пара"метры, Результаты сведены в табл.1,Как видно из таблицы, с точки зрения влияния на показатели буровогораствора, оптимальная добавка смесиалифатических аминов находится впределах до 3 вес.%. При увеличенииколичества смеси ллифатических аминов вязкость, СНС и водостача раство 61387 4 ров, обработанных УЩР, КССБ и хлоркальциевых растворов значительно увеличиваются, При добавках смеси алиФатических аминов в количестве до 3%практически не наблюдается измененийэтих показателй.Способность указанной смеси замед-.лять диспергирование и разупрочнениегорных пород оценивалась по трем методикам.1,Определялось влияние смеси алиФатических аминов на диспергируемостьбентонитового глинопорошка в моделяхФильтратов растворов, обработанных ЩКССБ и хлоркальциевого раствора, Модели готовились следующего состава: ф80% воды + 20% УЩР, 80% воды + 20%КССБ; 75% воды + 5% СаС 12 + 20% КССБ.Каждый нэ приготовленных растворов делили на определенное количест:во проб объемом 500 см.К каждой пробе добавляли последовательно 0,5; 1 2,5; 5; 10,".15,20 г смеси алифатических аминов,Затем в каждую пробу добавляли100 г бентонитового глинопороШка,Полученные составы перемешивали втечение 1 ч на высокооборотной мешалке при 6 тыс, оборотов в минуту;30затем замерили показатели раствора.Оценку диспергируемости производили по вязкости, СВС и содержаниюколлоидной фазы см.табл,2Растворы, содержащие смесь алифатических аминов в количестве 351-3 вес.%, имели значительно меньшие1вязкости, СНС и содержание коллоидной Фазы.2. Определялось влияние смеси алифатических аминов на коэффициент 40устойчивости шлама аргиллита.Для определения коэффици.нта устойчивости 25. г воздушно-сухого аргаллитаФракции 2-5 мм загружали в сосуд,содержащий 300 мл испытываемого раствора, и содержимое сосуда обкатывали в течение 1 б ч в специальном вращающемся уетройстве. После этого содержание сосуда промывалн через ситос диаметром ячеек 0,5 мм, Остаток на сите высушивали до постоянноймассы и взвешивали. Коэффициент устойчивости высчитывали как выраженноев процентах отношение массы остатка на сите после высушивания к первоначальной массе аргиялита, Данныесведены в табл. 3,3. Определялось время устойчивогосостояния искусственно приготовленныхФ861387 Ьих устойчивого состояния в растворах,где имеется смесь алифатических ами"нов в виде оснований, значительновьппе, чем в растворах, где эта смесьотсутствует. Это подтверждает эфФективность смеси алифатическихаминов как ингибиторов разупрочнения и диспергирования глинистых пород.Предварительный подсчет показалследующе е.Стоимость химобработки 1 и хлор.кальциевого раствора составляет14,6 руб. Стоимость химобработки 1 мраствора, содержащего смесь алиатлческих аминов и УЩР, составляет 5,7руб,При среднем расходе бурового раствора на одной скважине 800 мз иобъеме применения 30-35 скважиныв год ( по Министерству геологииУкраинской ССРУ экономический эффектсоставит 210-250 тыс.руб.в год. Таблица 1 Влияние добавок ингибитора .на параметры буровыхрастворов 80 Ж 5 Ж-ногобентоиитового раствора + 20 Ж УЩР кеногаситель 0 0,1 2 У 1 3 М 1 4 В5 в 1 0,2 6 У 17 У 18 Ф 19 У10 9111 16+57 УШР12 7+53 УЩР13 98+53 УДР 23 0,96 4 1,01 5 1,00 131,00 образцов аргиллита, находящихся нодпостоянной нагрузкой в среде бурового раствора с добавкой ингибитора,Образцы аргиллита готовились изразмолотого и просеянного через ситос диаметром ячейки 0,5 мм керна аргиллита, Давление прессования6000 кгс/см , величина сжимающегонапряжения в процессе испытания60 кгс/см (см,табл,4).Из данных, приведенных в табл.2-4, видно, что ингибирующий эффектрастворов начинает проявляться нрисодержании смеси алифатических аминов в количестве 1-3 Е и более. Приувеличении содержания смеси алифатических аминов сверх ЗЕ параметрыраствора ухудшаются. В связи с этим,оптимальная концентрация указаннойсмеси находится в пределах 1-3 вес,от веса бурового раствора,Как видно из таблиц коэффициентустойчивости аргнллитов и время 17 О,И 17 О/ Р 16 О/77 О/18 .19 3/18 19 5/23 21 9/27 32 27/36 49 39/4949 49/71 16 О/13 17 2/8 28 23/28 9 1,02,9 1,028 1,029 1,029 1,0110 1,0111 1,О17 1,022 0,98О 861387 Продолжение табл, 1 Добавлено смеси алифатическихаминов Параметры раствора Состав бурового раствора861387 13 1 Ф Номерсостава остав водкой фарь 20% КСС У 75 воды + 5 Ж СаС 1 18 69 7 + 0,13 АВ 1 О 170,2% ЬНПО 86 34% ЬНПО Табли ремя устойчивого состоющя искусственных образцов аргиллита 1 Тэс), 4 80% 5%-иого. беятонитового раствора861387 16Продолжение табл. 4 Т , мин мерсосСостав раствора тава 19 М 17 + 0,22 АНПО 20 17 + 0,5 Ж АНПО 21 Р 17 + 1 Й АННО 1 Ф 17+ В 17 + ЗХ АНПО 3% АНПО 22 23 79 98 Формула изобретения Составитель В. ЯгодинРедактор С, Титова Техред А,ВабинецКорректор В;Рошко Заказ 6452/6 Тираж 684 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 Применение смеси алифатическнх аминов 1 в виде оснований) в качестве ингибитора разупрочнения и диспергирования пород, слагающих стенки скважин, в среде бурового раствора в процессе бурения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Роджерс В.Ф. Состав и свой 15,ства промывочных жидкостей, М., "Недра", 1967, с. 409-452.2. Кистер Э,Г. Химическая обработка буровых растворов. М "Недра",1972, с. 335-358.до3. Аракелова О.А. и др. Коррозиян защиты в неФтегазовой промьпплен"ности, 1972, У 3, с, 10-13 (прототип).