Пеногаситель для буровых растворов Советский патент 1983 года по МПК C09K7/00 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, геологии и др., в частности к дегазации вспененных буровых растворов. ,

Известен пеногаситель для бурового раствора на основе дизельного топ- . лива или керосина в который для повышения его активности введены мелкодисперсные частицы, например порошок резиновой крошки { 1 .

Однако такой пеногаситель недостаточно эффективен вследствие невысокой дисперсности и низкой гидрофобности резиновой крошки. Пеногасяиий эффект наблюдается только при боль ших концентрациях (1-2%) пеногаси- 15 теля.

Известен пеногаситель для буровых растворов на основе гидрофобных частиц аэросила или белой сажи, или их смеси, диспергированных в дизель- 20 ном топливе, в количестве 1-5вес. % 2..

Недостатками данного пеногаситёля являются повышенный расход аэросила или белой сажи, трудность приготов- 25 ления и введения их в водный раствор. С ростом концентрации органофильных групп на поверхности гидро-. , фобного окисла наблюдается повышение гидрофобности кремнезема, способст- ЗО вует увеличению его эффективности в процессе удаления газовых вклюрчений в буровом растворе, а также - препятствует равномерному введению аэросила в растворы на водной основе, что oj снижает однородность состава и приводит к увеличению расхода пеногаситёля

Цель изобре ения - более равномерное распределение пеногаситёля в буровом растворе и повышение эффектив- ности его действия.

Поставленная цель достигается тем, что пеногаситель дополнительно содержит гидрофильный аэросил при 45 следурзщем соотношении ингредиентов, вес. %:

Гидрофобный аэросил 1,75-3,15 Гидрофильный аэросил 0,35-1,75 Дизельное топливо Остальное jg Пеногаситель вводится в буровой раствор в количестве 0,02-0,05% (на сухой вес смеси гидрофобного и : гидрофильного аэросила) от. веса бурового раствора в виде 3,5%-ной ее суспензии.:

«

Гидрофобный аэросил содержит на поверхности химически связанные неполярные группы, например,- О ,-CgBj., или их сочетания (метил- 60 аэросил марки АК-5), а гидрофильный аэросил содержит полярные группы, например, - ОН, -Н,, - Н„, КПК их сочетания ;(аэросил марки А-300) .65

Смесь гидрофобного и гидрофильного аэросилов содержит, вес.%:

Гидрофобный аэросил 50-90

Гидрофильный аэросил 10-50

Смесь окислов доводится до нейтральной среды (рН 7) обработкой щелочными растворами соды, моноэтаноламина.

Указанные пределы выбраны из следующих УСЛОВИЙ. С повышением концентрации гидрофобного аэросила увеличийается эффективность действия пеногаситёля, однако ухудшаются условия введения его в буровой раствор, а также растет стоимость. Стоимость гидрофобного аэросила марки АМ-5 - 9720 руб, стоимость гидрофильного аэросила марки А-300 1500 руб/т. Указанные соотношения обеспечивают как совмещение пеногаситёля с буровым растворюм, так и высокую эффективность его применения Введение 0,02% пеногаситёля приводит к дегазации бурового раствора до ос-г таточного содержания воздушной фазы 2% объема. Повышение концентрации пеногаситёля до 0,05% полностью устраняет вспенивание.

Однородная смесь высокодисперсного гидрофобного аэросила с гидрофильным способствует тому, что при диспергировании ее вода, смачивая гидрофильные частицы, проникает между гидрофобными частицами, которы равномерно распределяются в водной среде. При этом можно применять гидрофобный аэросил с высокой степенью гидрофобности (98%), которая способствует лучшему адсорбированию его частицами мелких пузырьков воздуха, что приводит к увеличению эффективности его работы, сокращению расхода пеногаситёля.

Пример 1. Буровой раствор, имеющий плотность 1,08 г/см вспенивается с применением сульфит-спиртовой барды до плотности 0,6 г/см. Пеногаситель вводится в виде 3,5%-но суспензии смеси аэросилов в дизельном топливе в количестве 0,02% (на сухой вес смеси) от веса бурового раствора Состав смеси аэросилов, вес.%:

Гидрофобный аэросил 90

Гидрофильный аэросил 10 После обработки плотность бурового раствора 1,08 г/см

П р и м е р 2. Буровой раствор имющий плотность 1,08 г/см вспениваетс с применением сульфит-спиртовой бард до -0,6 г/см. Пеногаситель вводится в виде 1,5%-ной суспензии смеси аэросилов в дизельном топливе в количестве 0,05% (на сухой вес смеси) от вегса бурового раствора. Состав смеси аэросилов, вес%:

Гидрофобный аэросил 70

Гидрофильный аэросил . 30 Концентрация диметилсилильньк групп 2,0 ммоль /г SiCjj. Гидрофильный аэросил марки А-300 содержит гидроксйльные группы 0,25 ммоль/г SiOjp После обработки плотность бурового раствора 1,07г/см П р и м е р 3. Буровой раствор, имеющий плотность 1,08 г/см, вспенивается с применением сульфит-спиртовой б.арды до плотности ,6 г/см Пеногаситель вводится в виде 3,5%-най суспензии в дизельном топливе в количестве 0,02% (на. сухой вес смеси) от веса бурового раствора. Состав смеси аэросилов, вес %: Гидрофобный аэросил 50 Гидрофильный аэросил 50 После обработки плотность бурового раствора 1,06 г/см. В кач.естве гидро фобного аэросила применяется метилаэросил с концентрацией диметиленлильных групп 2,6 мйоль/г SiOj, а в ка- честве гидрофильного - аэросил марки А-300, содержащий гидроксйльные груп пы с концентрацией 0,25 ммоль/г SiO Пример4. Буровой раствор, имеющий плотность 1,08 г/см, вспенивается с применением сульфит-спирто вой барда до плотности jf - 0,6 г/см Пеногаситель вводится в виде 3,5%-ной суспензии смеси аэросилов в дизельном топливе в количестве (на сухой вес смеси) от веса бурового раствора Состав смеси аэросилов, вес.%: Гидрофобный аэросил 70 Гидрофильный аэросил 30 В качестве гидрофобного азросила применяется метилаэросил с концевыми полярными группами .jp-Si (СН )х7 0% где п 1f В качестве гидрофильного азросила аминоэтоксиаэрОсил, содержащий - О - QtH - NHjj. группы с концентрацией 0,3.ммоль/г SiO2. . После обработки плотность бурового раствора 1,06 г/см. Использование предлагаемого пенсгасителя для буровых растворов по сравнению с известным позволяет сократить расход органоаэросила с 0,1-0,15 до 0,02-0,05% от веса раствора, при этом более дорогой органеаэросил частично заменяется д цевым гидрофильньо4 аэросилом, снижается стоимость пеногасителя упростить процесс введения пеногасителя в водный раствор, так как гидрофильный аэросил, хорошо смачиваясь водой, способствует более равномерному распределению при введении .пеногасктеля в водный раствор. Пеногаситель можно ввести в буровой раствор отдельно от дизельного топлива. Предлагаекшй пеногастнтель (марка AW-5) позволяет получить экономический эффект SO - 100 тыс. руб. на 1 т Продукта.

1. ПЕНОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, содержащий дизельное топливо и гидрофобный аэррсил, отличающийся тем, что, с целью более равномерного распределения пе JHoгacитeл. в буровом растворе и поЪышения эффективности его действия, он дополнительно содержит гидрофильный аэросил при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: 1,75-3,15 Гидрофобный аэросил 0,35-1,75 Гидрофильный аэросил Остальное Дизельное топливо 2. Пеногаситель по п. 1, о т л ичающийся тем, что гидрофобный аэросил содержит на поверхности химически связанные неполярные группы, например,-CHj , - О - C4.Hrt, - . или их сочетания (метилаэросил марки АМ-5), а гидрофильный аэросил содержит полярные группы, например,(П - ОН, - Н, - Hj, или их сочетания (аэросил марки А-300).