Добавка для приготовления эмульсионного бурового раствора Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

(54) ДОБАВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИОННОГО

БУРОВОЮ РАСТВОРА Изобретение относится к буреншо скважин, а конкретно к добавкам для приготовления бурового эмульсионного раствора, применяемого при промывке скважин в процессе их проводки. Известна .добавка, включающая минеральное масло, неионогенный эмульгатор в виде смеси алкоксипированного эфира жирной кислоты (75-95 вес.% смеси) алкоксилированного алкилфенола (25-5 вес.% смеси), смазочный компот ыент в. виде серусодержашей присадки (1-2О вес.% общего количества добав KB) Cl. Недостаток этой известной добавки состоит в невозможности получения стой квх буровых эмульсионных растворов пр содержании в них солей. Наиболее близкт м техническим решевием является добавка для приготовле ния эмульсионного бурового раствора, л держашая минеральное масло, неионо:«В1гый эмульгатор, серусодержащую п)рисадку и смесь кислородных производных этиленовых углеводородов 12 3i Однако у известной добавки недостаточная солестойкость растворов, приготовленных на ее основе. Цбль изобретения - повышение солестойкости раствора.приготовленного на основе новой добавки. Поставленная цель достигается тем, что добавка для приготовления эмульсионного бурового раствора, содержащая минеральное масло, неионогенный эмульгатор, серусодержащую присадку и смесь кислородных производных этиленовых угле- водородов, дополнительно содержит жирные кислоты, а в качестве смеси кисло.родных производных этиленовых угпево дородов используют смесь кислородных производных этиленовых углеводородов с общей формулой С(СН2),, где т-2-3, п «3-6, ш + п 6-9 в количестве ве менее 6О вес.% от веса смеси, при следующем соотношетги компононтов, вес.%: Минеральное масло2О-40 Смесь кислородных производных этиленовых углеводородов.10-2О Неионогенный эмульгатор 23-35 Жирные кислоты 2О-4О Серу содержащая присадка2-5Для получения эмульсионного бурового раствора добавка смешивается с водой, ю11ример 1-2% состава добавки и 98% воды, возможны и другие соотношения. Серусодержашая присадки, вводимая в добавку, представляет собой продукт осернения фракции 160-25О°С полимере олефинов С .J - С и взята в количестве 2-5 вес.%. В состав добавки вводят кислородные производные этиленовых углеводородов при содержании в производных с общей формулой (CH,), где т 2-3, П 3-6, гп + п 6-9, в количестве не менее 60% от веса смеси Эта смесь представляет собой непере гоняющийся остаток от дистилляции этиле - и полиэтиленгликолей, содержащих в основном, три- и тетраэтиленгликоли, а в качества примесей ди- и пентагликопи. Указанное количество производных с общей формулой ( СН2/ГП обеспечивает стабильность как добавки, так и эмульсий на ее основе. Например для состава № 13 (табл. 1 стабильность добавки и эмульсий, приготовленных на ее основе с использованием воды, содержащей 16% CaCP2t обеспечив ется при содержании производных с общей формулой (СН2) не менее 6О% от веса смеси кислородосодержапгах производных. При 4О и 2О%-ном содержатга в ез«1еси указанных производных про исходит расслоение (потеря стабильности) как добавкн, так и эмульсий на ее основе. 1 40 Г1редлагаемая добавка готовится компа утщировапиом компонентов при 8О- 1ОО°С. Новая добавка дает возможность получать стабильные эмульсионные растворы на водах повышенной жесткости (до ЗООО Са ) t работоспособные в диапазоне определенных низких температур до минус и обладающие повыщеиными смазочными свойствами (табл. 1). Известная добавка позволяет получить составы растворов с использованием вод до 20ОО мп-екв/л Са, Новая добавка также имеет преимущество по сравнению с известным составом, в том, что позволяет готовить эмульсионные промывочные жидкости с пониженной пенообразующей способностью (склонность к ценообразованию промывочной жидкости, см не более 60, а устойчивость пены, см , не более 20. В известном составе склонность к ценообразованию промывочной жидкости, см , не более 700, устойчивость пены, см, не более 4ОО. В табл. 1 приведены физико-химичеокие свойства добавки и eNfynbcHOHHbix растворов со средними и предельными значениями ингредиентов. В табл. 2 приведены примеры конкретного исполнения. Как видно из примеров 2,3,6,9,12 и 13 стабильные эмульсолы и эмульсии на их основе, выдерживающие солевые растворы, получаются только при соотношении компонентов, ограниченных в описании сущности изобретения. Предлагаемая добавка наиболее эффек- для приготовления буровых эмульсионных растворов, применяемых при бурении геолого-разведочных скважин алмазным породоразрушающим инструментом. Такое бурение характеризуется высокими скоростями вращения бурильной колонны при незначительных зазорах между колонной и скважиной. В этих условиях обычные эмульсяйншые растворы теряют свои буровые свойства в результате сепарации, особенно в условиях соленых вод и низких, в том числе колеблющихс1я, температур при хранении добавки. Таблвпа 1

Прооукт я сх стояш н поставки

ОАЯоропная масса or темвоокоричневого ло черного тега

Лепсвб С1юш|фв жск11й, яе рвэаражахшшй Вязкость хшяематипесхая ttfm , сСт 148,7131,4 Квслотное число, мгКОН/л 4О,519,9 Сооеркаят волы, % 1.31,5 Ствбильшжть при жранвтск ВыделяетсяВыаелввтся СгаОильносгь при минус 4О°С То жеТо ж Эмупьгврувмость а)в воде жесткостью ЭООО мг-«кл/я Са б)в воде мйнервлиааиией 5ОО мt -вкв/л Выоеляется Выделяется емульс110нм |Я

Стабильность амульсвв, приготовленной:

а) на воое жесткостью Примечение.

Кислородные производные этиленовых углеводородов ,

Сог.уподержащая пр№салка

Прооолжеим тсбп. 1

Таблица 2 В табляш аршюде свойства добамк со средвимк предепыоллв эиаченаяьш яеионогеиного М г;1ьгаторв в смммс кислородных пронэводнык втвпеношх углеводородов. 1Б2,в1ЭО,819О,в 21,5 Зв,2Эв.О 2,О 1,8 2,О ВыовляетсяВыделяете ВыавЧ втся То же . То же То им Выделяется Выоеляотся Выделяется раствор

Кислородные производные этиленовых yrrteводородов

Серусодержащая npfrсадка

Минераго ное масло

Неиойогенный эмуль гатор

Смазочная добавка

Кислородные npoH3BOfb ные этиленовых углеводородов

Серусодержапюя присадкаМинеральное масло

Неиокогенный эмульгатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержащая присадка

Минеральное масло

Неионогенный эмульгатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

(.ер -содержащая

Продолжение табл. 2

СтаСтаСта илышбильна бильна

Не стаТо же То же

То же билен

Не

Не

Не стастастабипьнабильна бильна

Неионогенный эмульга35 20 тор

Смаэоччая добавка

Кислородные производные этиленовых

16 углеводородов

Серусодержащая пр садкаМинеральное масло

Неионогенный эмульгатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых угпеводородов

Серусодерисашая присадка

Минеральное масло

Неионогенный эмуль. гатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержашая присадка

Минеральное масло

Неионогенный вмуль гатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

5 2О

То же То же То же

Не стабилен

4О 25

5 35

Не стаНе стаНе

же

стабильнабильна

бельт

25 15

lOOlIIO

11

Серусодержащая при- . садка2

2О

Минеральное масло

Неионогенный эмульгатор

Смазочная добавка

Кислородные проидводные этиленовых углеводородов

Серусодержащая присадка

Минеральное масло

Неионогенный эмульгатор

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых углеводородов

Серусодержащая присадка

ЗО

12

Минеральное масло

Неионогенный- эмульгатор30

Смазочная добавка25

Кнслород)1ые производ ныо этиленовых углеводородовЮ

Сорусодержащая присадкаГ)

Мние1эальное масло25

3

Пепоногччнголй эмуль- гптор25

лг{из.1чи:1я добавка25

12 ПроДолжеиио табл, 2

Не

Не

Не

стастастанбиль нп бильна бильна

То же

То же

То же

СтаСта-Стабильна

бильне

То же

То же

f ) ЖО

То ж

Кислородные гфоиэводкые этиленовых

20 углеводородов

Серусодержашая прв-

5 20 садка

4Минеральное масло

Неионогенный эмуль30 2О гатор

Смазочная добешка

Кислородные производные этиленовых

25 углеводородов

Серусодержапшя првн

5 садка ЗО

5Минерпльиое масло

Неионогенный эмупы-

23 гатор 2О

Смазочная добавка

Кислородные производные этиленовых

20 углеводородов

Серусодержащая пр.

7 садка ЗО

16 Минеральное масло

Неионогенный эмуль

29 30 гатор

Смазочная добавка

Кислородные производные эгипеновых

10 углеводородов

Серусодержащая про садка

Сильная вибрация при оборотах более 80О об/мии.

Ие

ста

бильва

НеНе

Не

ста- стастабильна бильна бильна

Ста- СтаСтабильна бшгьва бильна

15 1О0444ОIв

Формула изобретенияЬмеси при следувйцем соотношении комДобавка даш приготовле тя эмупьси-понентов, вес.%:

онного бурового раствора, содержащаяМннералыше масло 2О,О-4О,О

минеральное масло, неионогенный вмуль-Неиовогенный «гмульгатор 23,О-35,О

гатор, серу,содержащую присадку н смесь 5Жирные кислоты 20,0-40,0

кислородных провэводвых втиленовызсСмесь кислород{а 1х провэуглеводородов, отличающаяс:яводных этиленовых углевотем, что, с целью повышения солестой-дородов 1О,0-2О,С

кости раствора, она дополнительно со-Серусодержащаа присадка 2,О-5,Ь

держит жирные кислоты, а в качестве 10

смеси кислородных провзводных втилено-Источники .

вых углеводородов используют смесь кио-принятые во внимание при жспертвэе

дородных производных втшюновых iFme-.j Патент США № 3810836,

водородов с обшей формулой 252-8.5, опублик. 1977.

(сН)тО „-НОН, 2. Авторское свидетельство СССР

где П 2-в; П -3-6; т+ П «6-9, в№ 84О087, кл. С О9 К 7/06, 1979

количестве не менее 60 вес.% от веса(прототип).