Способ получения утяжелителя для буровых растворов Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

(

О) 1С

00 I1 Изобретение относится к технопогии получения утяжелителя высокой утяжеляю щей способности, используемого в нефтегазодобывающей промышленности для обработки буровых растворов с целью повышения их плотности. в настошцее время основным видом утяжелителей являются баритовые конден раты, получаемые главным образом флотационным обогвшением. Флотореагенты, остающиеся на поверхности баритовых концентратов, придают ей частично гид- . рофобные свойства, вследствие «чего максимальная плотносчъ боровых растворов, утяжеленных флотационными баритовыми концентратами, состетляет 2,1О2,20 г/см 1} . Известен способ получения гидрофияьного баритового утяжелителя путем гидро филизации баритового флотоконцентрата конденсированным фосфатом с последующей сушкой L2 . Однако наличие в скважинах пластов с аномально высокими давлениями, вскрь вать которью во многих случаях необходимо буровыми растворами шютностъю более 2,31 г/см-, обуславливает потреб ность в создании утяжелителей, обеспечи вающих приготовление буровых pacTBOjxjB плотностью не менее 2,40 г/см (на практике возможна плотность 2,42 2,50 г/см). Цель изобретения - повышение утяжеляющей способности утяжелителя. Поставленная цель достигается спрсобом получения утяжелителя буровых раст воров путем гидрофилизашга барита конденсирОВанным фосфатом с последующей сушкой, согласно которому перед сушкой гидрофилиэованный барит обрабаты- ют водным раствором нитрилотриметкл- фосфоновой или 1-окснэтилиденфосфоновой кислоты в количестве (0,5-10) .от массы утяжелителя. У1сазанные комплексоны представляют собой нетоксичные, хорошо растворимые в воде вещества белого авета и производятся в соответствии с ТУ 6-О2-1171-79 (НТФ) и ТУ 6-09-20-54-79 (ОЭДФ), П р и м е pi . Образцы утяжелителей готовили следующим образом: флотоконцентрат шютнослыб 4,19 г/см гидрофклизовали водным растворо. -гриполифосфата натрия в количестве 0,2% от массы флотоконцентрата с таким расчеттом, что влажность пробы составляет 7-в%, Полученную пробу гидрофильного утяжелителя обрабатьгеали водными раст732ворами НТФ или ОЭДФ различной концентраиин (0,1; 0,5; 1; 5; 1О; 15 и 20%х 1О от массы утяжелителя) до влажности 10-11%. Затем образцы высушимли до остаточной влажности не более 1% при 700-8 ОО С в муфельной печи и использовали для приготовления €|уровых растворов. В глинистые раствюры, содержащие 90% воды, 6,5% бевтсяшта и 3,5% углещелочного реагента вводили образцы по/ученных утяжелителей в количестве 40 и 45% по объему, перемешивали в течение 2 ч, разжижали водой до получения условной вязкости 6О±5 Ст и определятш структурно-реологические показатели растворов: условную Т и пластическую t вязкости, статические напряжение сдвига за одну ( 6 ) и десять ( ) минут, а также утяжелякнцую способность образцов баритового утяжелителя по плотности утяжеленных буровых растворов. Результаты опытов представлены в таблице. Для сравнения приведены показатели бурового раствора, утяжеленного гидрофильным баритовым утяжелителем без обработки фосфорррганическими комп- лексонами (опыт 1). В этом случае, как и в случае очень малой добавки комплексонов (опыты 2 и 3), вследствие силь koro загустевания раствора ввести утя- ; желителя больше, чем 40 об.%, не-удает-: ся и максимальная шютность бурового раствора не лревьшшет 2,33 г/см,. При расходе комплексонов вьпце 10 10 % от массы утяжелителя плотность бурового раствора практически не меняет гя (опыты 12-15 ) и не превьпиает 2,44 г/см. При обработке гидрофильного ут51жели теля водным раствором комплексона происходит его сорбция из раствора и изменение электрокинетических свойств поверхности гидрофильного утяжелителя. В результате этого, резко уменьшаются силы сцепления частиц барита и, как следствие, его загущающая способность и возникает возможность ввода в буроъой раствор болыиего количества утяжелителя, т. е. получения более высокой плотности бурового раствора при сохранении его структурно-реологических показателей на требуемом уровне. При добавлении комплексона непосредственно в буровой раствор желаемого эффекта не происходит поскольку в этом случае реагент сорбируется на глинистых частицах.

В случае допсмшнтельной обработки падрофильного утяжелителя раствором фосфорорганического к лшексона (НТФ ЕЛИ ОЭДФ) происходит не только увепичение утяжеляющей спосо ости, но и 5 снижение структурно-реологических показателей утяжелешшк буровых распоров, что при их использовании поэвопяег уменьшить гидравлические потери давления, улучшить очистку ствола скважины в. следствие, повысить механичесКкую скорость бурения.

СПОСОБ ПСШУЧЕНИЯ УТЯ-. ЖЕЛИТЕЛЯ ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ путем гндрофилнзашга барита конденсированным фосфатом с последукнцей суш- : кой, отличающийся тем, что, с целью повышения утяжеляющей способностн утяжелителя, перед сушкой гидрофилиэованный барит обрабатг1вают водным раствором нитрил ртримё т илфосфон о-вой ИЛЕ 1-«кс 1этилиденфосфоновой кислоты в количестве (О,5-1О) от массы утяжелителя.. (Л