Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к смазочным добавкам к буровым промывочным жидкостям на водной основе.
Известно использование для обработки бурового раствора смазочной композиции, содержащей легкое талловое масло и полигликоль при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: легкое талловое масло 40-60, полигликоль 40-60 [патент РФ №2142978, кл. C09K 7/02, 1999 г.]. Недостатком изобретения является низкая смазочная и противоизносная способность промывочного раствора.
В качестве прототипа, по совокупности свойств, выбрана смазочная добавка, содержащая смесь полигликолей, флотореагент-оксаль, изопропиловый спирт, легкое талловое масло, нейтрализующий агент при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: полигликоль (ТУ2422-130-05766801-2003) - 22,5, изопропиловый спирт 7,5, флотореагент-оксаль (ТУ2452-029-05766801-92) 20, талловое масло 40, нейтрализующий агент (гироксид натрия) 10 [Конесев В.Г. Совершенствование качества технологических жидкостей для вскрытия продуктивных пластов и глушения скважин. Дис. канд. тех. наук. - Уфа, 2012. - С. 99, 114].
Основными недостатками прототипа являются: недостаточно высокая способность к модифицированию триботехнических свойств промывочных жидкостей в парах «металл-металл» и «металл-фильтрационная корка», сложность обработки промывочного раствора такой смазочной композицией, заключающаяся в необходимости подогрева смазочной добавки перед вводом в буровой раствор, неудовлетворительная совместимость с буровыми промывочными растворами.
Задачей изобретения является создание высокоэффективной смазочной добавки, обеспечивающей снижение коэффициента трения промывочной жидкости в парах «металл-металл», «металл-фильтрационная корка», повышение степени совместимости смазочной композиции с буровыми промывочными жидкостями.
Указанная задача решается тем, что смазочная добавка к буровым промывочным жидкостям приготовлена путем перемешивания полигликоля, флотореагента-оксаля, изопропилового спирта и таллового масла при температуре 50-60°C в течение 2 часов, добавления смеси метилового эфира жирных кислот и диэтаноламида кокосового масла, затем триэтаноламина, подъема температуры до 75-80°C и перемешивания в течение 2 часов, введения медного или медно-кальциевого стеарата и оксиэтилированного нонилфенола, перемешивания в течение часа и добавления нейтрализующего агента до рН не ниже 6,5 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
В качестве метилового эфира жирных кислот используется биодизель по ТУ 2435-002-0119924412-2008, в качестве оксиэтилированного нонилфенола используется неонол АФ 9-12 по ТУ 2483-077-05766801-9, в качестве нейтрализующего агента используется гидроксид натрия.
Полагается, что наличие в композиции медно-кальциевого стеарата обеспечит формирование на ювенильной поверхности бурильного инструмента и обсадных колонн прочных смазочных слоев, обеспечивающих уменьшение коэффициента трения между бурильными трубами и обсадной колонной и скорости изнашивания материала обсадных и бурильных труб.
Ввод триэтаноламина способствует насыщению непредельных карбоновых кислот, содержащихся в талловом масле, при приготовлении смазочной композиции. Наличие в композиции биодизеля и диэтаноламида кокосового масла обеспечивает лучшую совместимость с промывочной жидкостью. Содержание неонола АФ 9-12 позволяет сохранить смазочные свойства промывочной жидкости при поступлении в скважину пластового минерализованного флюида.
Технология приготовления смазочной композиции раскрыта в следующих примерах.
Пример 1: в реактор помещается 27,3% полигликоля, 24,3% флотореагента-оксаль, 9,1% изопропилового спирта, 24,3% таллового масла. При температуре 50-60°C смесь перемешивается в течение двух часов, затем в реактор добавляется 1% биодизеля в качестве метилового эфира жирных кислот и 1% диэтаноламида кокосового масла, затем добавляют 5% триэтаноламина, температуру в реакторе поднимают до 75-80°C и продолжают перемешивать в течение двух часов, затем вводится 3% медно-кальциевого стеарата (в отношении по массе чистого металла 2:1) и 4,5% неонола АФ 9-12 в качестве оксиэтилированного нонилфенола, смесь продолжают перемешивать в течение часа. В полученную композицию добавляют гидроксид натрия в качестве нейтрализующего агента в количестве, необходимом для того, чтобы рН 5%-го раствора смазочной добавки в смеси изопропилового спирта и воды (соотношение 3:1) был не ниже 6,5.
Пример 2: в реактор помещается 27,3% полигликоля, 24,3% флотореагента-оксаль, 9,1% изопропилового спирта, 24,3% таллового масла. При температуре 50-60°C смесь перемешивается в течение двух часов. Затем в реактор добавляют 1,5% биодизеля в качестве метилового эфира жирных кислот и 1% диэтаноламида кокосового масла, затем добавляют 4,5% триэтаноламина, температуру в реакторе поднимают до 75-80°C и продолжают перемешивание в течение двух часов, затем вводится 3% медного стеарата и 3% неонола АФ 9-12 в качестве оксиэтилированного нонилфенола, смесь продолжают перемешивать в течение часа. В полученную композицию добавляют гидроксид натрия в качестве нейтрализующего агента в количестве, необходимом для того, чтобы рН 5%-го раствора смазочной добавки в смеси изопропилового спирта и воды (соотношение 3:1) был не ниже 6,5.
Предлагаемая смазочная добавка вводится в буровой промывочный раствор в концентрации 0,5-3% при помощи стандартных средств приготовления и обработки промывочных растворов.
Эффективность смазочной добавки оценивалась с помощью прибора КТК-2 (исследование коэффициента трения пары «металл-глинистая корка») и УМТ 2168 (исследование коэффициента трения и скорости изнашивания пары «металл-металл»), в составе хлоркалиевого бурового раствора, концетрация смазочной добавки составляла 1 мас.%.
Результаты сравнительных опытов представлены в таблице 1 (коэффициент трения «металл-глинистая корка») и в таблице 2 (коэффициент трения «металл-металл» и скорость изнашивания образца стали).
Таким образом, предлагаемая смазочная добавка обладает хорошей совместимостью с буровыми промывочными жидкостями и позволяет улучшить их смазочные свойства.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Реагент комплексного действия для буровых растворов на водной основе | 2023 |
|
RU2823633C1 |
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2020 |
|
RU2744890C1 |
СМАЗОЧНЫЙ РЕАГЕНТ К БУРОВЫМ ПРОМЫВОЧНЫМ РАСТВОРАМ | 2018 |
|
RU2677729C1 |
РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН | 2019 |
|
RU2732147C1 |
БУРОВОЙ КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2015 |
|
RU2590254C1 |
РЕАГЕНТ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2015 |
|
RU2589782C1 |
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ | 2001 |
|
RU2197511C2 |
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА К БУРОВЫМ РАСТВОРАМ | 2018 |
|
RU2684657C1 |
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2003 |
|
RU2236431C1 |
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2004 |
|
RU2269562C1 |
Изобретение относится к смазочным добавкам к буровым промывочным жидкостям на водной основе. Технический результат снижение трения промывочной жидкости в парах «металл-металл», «металл-фильтрационная корка», снижение скорости изнашивания бурильных и обсадных труб при бурении скважин с дальними и сверхдальними отходами. Смазочная добавка к буровым промывочным жидкостям, характеризующаяся тем, что приготовлена путем перемешивания полигликоля, флотореагента-оксаля, изопропилового спирта и таллового масла при температуре 50-60°C в течение 2 часов, добавления смеси метилового эфира жирных кислот и диэтаноламида кокосового масла, затем триэтаноламина, подъема температуры до 75-80°C и перемешивания в течение 2 часов, введения медного или медно-кальциевого стеарата и оксиэтилированного нонилфенола, перемешивания в течение часа и добавления нейтрализующего агента до рН не ниже 6,5 при следующем соотношении компонентов, мас. %: полигликоль 27,3, изопропиловый спирт 9,1, флотореагент-оксаль 24,3, талловое масло 24,3, медный или медно-кальциевый стеарат 3, триэтаноламин 4,5-5, метиловый эфир жирных кислот 1-1,5, диэтаноламид кокосового масла 1, оксиэтилированный нонилфенол 3-4,5, нейтрализующий агент 0,5-2. 2 табл., 2 пр.
Смазочная добавка к буровым промывочным жидкостям, характеризующаяся тем, что она приготовлена путем перемешивания полигликоля, флотореагента-оксаля, изопропилового спирта и таллового масла при температуре 50-60°C в течение 2 часов, добавления смеси метилового эфира жирных кислот и диэтаноламида кокосового масла, затем триэтаноламина, подъема температуры до 75-80°C и перемешивания в течение 2 часов, введения медного или медно-кальциевого стеарата и оксиэтилированного нонилфенола, перемешивания в течение часа и добавления нейтрализующего агента до рН не ниже 6,5 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2001 |
|
RU2182587C1 |
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 1998 |
|
RU2142978C1 |
ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН | 2004 |
|
RU2260112C1 |
SU 1266181 A1, 10.12.1999 | |||
Способ получения противоизносных добавок к промывочным жидкостям на основе пиперазиноамидов карбоновых кислот | 1985 |
|
SU1293181A1 |
Смазочная композиция для буровых растворов | 1984 |
|
SU1196369A1 |
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ | 2000 |
|
RU2170243C1 |
Смазочная добавка для буровых растворов на водной основе | 1990 |
|
SU1749226A1 |
US 3953339 A, 27.04.1976 |
Авторы
Даты
2015-07-10—Публикация
2014-04-09—Подача