РЕАГЕНТ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ Российский патент 2016 года по МПК C09K8/35 

Описание патента на изобретение RU2589782C1

Изобретение относится к области химических реагентов комплексного действия для промывочных жидкостей на водной основе, используемых в бурении нефтяных и газовых скважин.

Известна смазочная добавка для буровых растворов на водной основе (патент РФ №2269562), которая содержит сырое талловое масло, полигликоли, флотореагент-оксаль и мелассу свекловичную в соотношении компонентов, мас. %:

сырое талловое масло 10-30 полигликоли 15-20 флотореагент-оксаль 40-50 меласса свекловичная 15-20

Недостатками указанной смазочной добавки являются:

1) недостаточная совместимость с безглинистыми биополимерными растворами;

2) сравнительно низкие смазочные и противоизносные свойства бурового раствора в паре трения «металл-горная порода».

Наиболее близким к заявленному составу (прототипом) является смазочная композиция для бурового раствора на водной основе, содержащая 40-60% легкого таллового масла и 40-60% полигликоля (патент РФ №2142978).

Недостатками указанной смазочной композиции являются:

1) сравнительно низкие смазочные и противоизносные свойства бурового раствора в паре трения «металл-горная порода», особенно при высоких удельных нагрузках;

2) низкие антикоррозионные свойства при обработке буровых растворов на водной основе.

Задачей изобретения является улучшение антикоррозионных показателей глинистых и безглинистых промывочных жидкостей на водной основе, их смазочных и противоизносных свойств применительно к паре трения «металл-горная порода».

Указанная задача решается тем, что реагент комплексного действия для буровых промывочных жидкостей на водной основе, содержащий талловое масло и растворитель, дополнительно содержит модифицирующую добавку, представляющую собой смесь формиата натрия, щелочи, полиметилсилоксана в соотношении 11:3:8; в качестве растворителя содержит смесь полигликоля, флотореагент-оксаля и изопропилового спирта в соотношении 2:1:1, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

талловое масло - 35-40

модифицирующая добавка - 20-25

растворитель - 35-45.

Ввод предлагаемого реагента в промывочную жидкость осуществляется в процессе бурения за 1-2 цикла циркуляции, во всасывающую линию насоса в концентрации 1%.

Предлагаемый реагент получают смешением компонентов в указанных соотношениях ингредиентов при температуре 65-75°C и перемешиванием в течение 3-4 ч. Приготовление предлагаемого реагента поясняется следующими примерами.

Пример 1. К 35% мас. таллового масла добавили 20% мас. модифицирующей добавки, состоящей из смеси формиата натрия, щелочи, полиметилсилоксана в соотношении 11:3:8. После интенсивного перемешивания в течение 3 часов при 70°C добавили 45% растворителя - смесь полигликоля, флотореагента-оксаля и изопропилового спирта в соотношении 2:1:1. Полученную смесь перемешали при температуре 65°C в течение часа. В результате получили светло-коричневую жидкость плотностью 0,9 г/см3, температурой вспышки в открытом тигле 105°C, условной вязкостью 10 усл. град, температурой застывания минус 20°C.

Пример 2. К 40% мас. таллового масла добавили 25% мас. модифицирующей добавки, состоящей из смеси формиата натрия, щелочи, полиметилсилоксана в соотношении 11:3:8. После интенсивного перемешивания в течение 3 часов при 70°C добавили 35% растворителя - смесь полигликоля, флотореагента-оксаля и изопропилового спирта в соотношении 2:1:1. Полученную смесь перемешали при температуре 65°C в течение часа. В результате получили светло-коричневую жидкость плотностью 1,02 г/см3, температурой вспышки в открытом тигле 97°C, условной вязкостью 12 усл. град, температурой застывания минус 17°C.

Физико-химические показатели реагента представлены в табл. 1.

Изучение противоизносных и антифрикционных свойств промывочных жидкостей проводились на машине трения АИ-3М, изготовленной по схеме, моделирующей процесс абразивного изнашивания металла о горную породу (Яхин А.Р., Конесев Г.В., Янгиров Ф.Н., Фролов A.M. Исследование износостойкости замков бурильных труб при трении о горную породу в различных средах / Территория Нефтегаз. - Москва. №6, 2014. - С. 28-32). Диск вращается с заданной частотой и подается с фиксированной осевой нагрузкой к поступательно движущемуся образцу породы. На компьютере фиксируется коэффициент трения (φ) пары «диск-горная порода» и по результатам опыта оценивается скорость изнашивания (a) металла (диска).

Изучение антикоррозионных свойств растворов проводилось нестационарными методами электрохимического анализа (Дерягин Б.В., Снитковский М.М., Юрьев В.Н. Вольт-амперная характеристика тонких слоев и ее применение к оценке смазочной способности // Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов. - М.: Наука. - 1974. - С. 35-38). Суть методики заключается в снятии цикловольтамперометрических кривых (ЦВА) конструкционной стали в среде исследуемой жидкости, залитой в трехэлектродную электрохимическую ячейку, при прямом и обратном ходах изменения потенциала от стационарного (коррозионного) до +200 мВ. Площадь под восходящей (Sв) и нисходящей (Sн) ветвями ЦВА характеризует плотность тока коррозии соответственно при образовании/разрушении защитной пленки на поверхности металла.

В табл. 2 приведены составы и параметры исходных безглинистого биополимерного (№1) и полимерглинистого (№4) промывочных растворов, а также этих же растворов с добавками реагента прототипа (№2, №5) и ранее указанной пробы заявленного реагента (№3, №6).

Из приведенных данных видно, что применение пробы заявленного реагента снижает скорость абразивного изнашивания металла в среднем на 18%, коэффициент трения пары «металл-горная порода» в среднем на 25% улучшает антикоррозионные свойства, в среднем на 72% по сравнению с прототипом.

Таким образом, предложенное изобретение может использоваться в бурении скважин для улучшения антикоррозионных показателей глинистых и безглинистых промывочных жидкостей на водной основе, их смазочных и противоизносных свойств применительно к паре трения «металл-горная порода».

Похожие патенты RU2589782C1

название год авторы номер документа
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2020
  • Хафизов Айрат Римович
  • Янгиров Фарит Наилович
  • Дихтярь Татьяна Дмитриевна
  • Яхин Артур Рамилевич
  • Ибатуллин Артемий Сергеевич
RU2744890C1
СМАЗОЧНЫЙ РЕАГЕНТ К БУРОВЫМ ПРОМЫВОЧНЫМ РАСТВОРАМ 2018
  • Фролов Андрей Михайлович
  • Яхин Артур Рамилевич
  • Янгиров Фарит Наилович
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Хафизов Айрат Римович
RU2677729C1
БУРОВОЙ КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2015
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Янгиров Фарит Наилович
  • Дихтярь Татьяна Дмитриевна
  • Ибатуллин Дамир Фаткулбаянович
  • Салихов Ильмир Фанилович
  • Яхин Артур Рамилевич
RU2590254C1
Реагент комплексного действия для буровых растворов на водной основе 2023
  • Исмаков Рустэм Адипович
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Янгиров Фарит Наилович
  • Дихтярь Татьяна Дмитриевна
  • Жорже-Виейра Алёна Вадимовна
  • Ибрагимов Динислам Фанисович
RU2823633C1
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА К БУРОВЫМ ПРОМЫВОЧНЫМ ЖИДКОСТЯМ 2014
  • Фролов Андрей Михайлович
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Исмаков Рустем Адипович
  • Матюшин Валерий Петрович
RU2554972C1
РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН 2019
  • Арасланов Ильдус Миннирахманович
  • Гаймалетдинова Гульназ Леоновна
  • Саитгалеев Марат Фаилович
  • Арасланова Диляра Ильдусовна
  • Исламгулова Гульназ Салаватовна
  • Мулюков Ринат Абдрахманович
  • Конесев Василий Геннадьевич
RU2732147C1
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 1998
  • Андресон Б.А.
  • Острягин А.И.
  • Бочкарев Г.П.
  • Рекин А.С.
  • Любимов В.С.
  • Вахрушев Л.П.
  • Пеньков А.И.
RU2142978C1
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2004
  • Греков Александр Николаевич
  • Конесев Геннадий Васильевич
  • Докичев Владимир Анатольевич
  • Мулюков Ринат Абдрахманович
  • Янгиров Фарит Наилович
  • Соловьев Александр Янович
  • Рахматуллин Валерий Раифович
  • Валитов Рамиль Амирханович
  • Байбулатова Наиля Зинуровна
  • Власова Любовь Ивановна
  • Шакиров Рауф Раянович
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Мамаева Оксана Георгиевна
RU2269562C1
Смазочная добавка для бурового раствора на водной основе 2001
  • Андресон Б.А.
  • Бочкарев Г.П.
  • Гилязов Р.М.
  • Умутбаев В.Н.
  • Четвертнева И.А.
  • Саматов Р.М.
  • Рахматуллин Р.К.
  • Гриневский И.Н.
RU2223297C2
Смазочная добавка для буровых растворов на водной основе 1990
  • Андресон Борис Арнольдович
  • Абдрахманов Рафаэль Гафурович
  • Бочкарев Герман Пантелеевич
  • Умутбаев Владимир Николаевич
  • Фрязинов Владимир Васильевич
  • Кудинов Владимир Николаевич
  • Валиахметов Фарит Мусаяпович
SU1749226A1

Реферат патента 2016 года РЕАГЕНТ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Технический результат - улучшение антикоррозионных показателей бурового раствора, его смазочных и противоизносных свойств применительно к паре трения «металл-горная порода». Реагент комплексного действия для буровых промывочных жидкостей на водной основе содержит талловое масло, модифицирующую добавку и растворитель, причем в качестве модифицирующей добавки используют смесь формиата натрия, щелочи, полиметилсилоксана в соотношении 11:3:8, в качестве растворителя - смесь полигликоля, флотореагент-оксаля и изопропилового спирта в соотношении 2:1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: талловое масло 35-40; модифицирующая добавка 20-25; растворитель 35-45. 2 табл., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 589 782 C1

Реагент комплексного действия для буровых промывочных жидкостей на водной основе, содержащий талловое масло и растворитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит модифицирующую добавку, представляющую собой смесь формиата натрия, щелочи, полиметилсилоксана в соотношении 11:3:8, в качестве растворителя содержит смесь полигликоля, флотореагент-оксаля и изопропилового спирта в соотношении 2:1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
талловое масло 35-40
модифицирующая добавка 20-25
растворитель 35-45.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2589782C1

СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 1998
  • Андресон Б.А.
  • Острягин А.И.
  • Бочкарев Г.П.
  • Рекин А.С.
  • Любимов В.С.
  • Вахрушев Л.П.
  • Пеньков А.И.
RU2142978C1
СИСТЕМА ВОДООТЛИВА ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ 2004
  • Ушаков Владимир Яковлевич
RU2269652C1
РЕАГЕНТ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В БУРЕНИИ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН 2004
  • Валитов Рамиль Амирханович
  • Конесев Геннадий Васильевич
  • Докичев Владимир Анатольевич
  • Мулюков Ринат Абдрахманович
  • Юнусов Марат Сабирович
  • Исмаков Рустем Адипович
  • Ежов Михаил Борисович
  • Янгиров Фарит Наилович
  • Соловьев Александр Янович
  • Байбулатова Наиля Зинуровна
  • Конесев Сергей Геннадьевич
  • Шакиров Рауф Раянович
  • Полякова Роза Каримовна
  • Алимбеков Роберт Ибрагимович
  • Конесев Василий Геннадьевич
  • Власова Любовь Ивановна
RU2271378C2
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 2001
  • Махоро В.А.
  • Чичканова Т.В.
  • Каменщиков Ф.А.
  • Арсланов Ф.Г.
  • Саматов Р.М.
RU2197511C2
СМАЗОЧНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2000
  • Умутбаев В.Н.
  • Андресон Б.А.
  • Бочкарев Г.П.
  • Мударисов М.И.
  • Ионов В.И.
  • Четвертнева И.А.
  • Челпанова Т.В.
RU2170243C1
US 5858928 A, 12.01.1999.

RU 2 589 782 C1

Авторы

Исмаков Рустэм Адипович

Янгиров Фарит Наилович

Яхин Артур Рамилевич

Матюшин Валерий Петрович

Асфандиаров Лутфурахман Хабибрахманович

Фролов Андрей Михайлович

Бакиров Данияр Лябипович

Даты

2016-07-10Публикация

2015-04-23Подача