Гидрофобный эмульсионный буровой раствор Советский патент 1984 года по МПК C09K7/06 

нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам. Известны гидрофобные эмульсионны буровые растворы (ГЭБР), содержащие эмульгатор, структурообразователь, утяжелитель, минерализованную воду и углеводородную основу, в качестве которой используют нефть, дизельное топливо и другие нефтепродукты С1J. UНедостатками этих ГЭБР являются сравнительно большой расход эмульга тора, повы(21ениая пожароопасность,вы сокая стоимость. Наиболее близким к изобретению является ГЭБР, содержащий, весД: углеводородная основа (дизельное топливо) 18,,1; эмульгатор (про дукт взаимодействия сьфого лиственного масла с концентрированным водным раствором алюмината натрия взятых в массовом,соотношении 5:2) 1,2 7,2; минерализованная вода (ЗОг-ный водный раствор NaCl) 18,0 2,1; структурообразователь (бентонитовая глина) 5. - 12,0 и утяжелитель (барит) 18,0 - Зб.П L2J. Недостатками данного раствора являются его пожароопасность, высок устойчивость к обращению фаз и низк cnoco6Hoctb к последующему расслоению отработанного раствора, вследствие чего после эксплуатации раств вынуждены захоронять. Цель изобретения - уменьшение пожароопасности и noBbWueHvie способности раствора расслаиваться под дейзации его компонентов после окончания бурения при сохранении высоких технологических свойств. Поставленная цель достигается тем, что гидрофобный эмульсионный буровой раствор, содержащий углеводородную основу, насьйценный водный раствор хлористого натрия, эмульгатор - продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированным водным раствором алюмината натрия при массовом соотношении 5:2 структурообразователь - бентонитовую глину и утяжелитель, содержит в качестве углеводородной основы сланцевое масло при следующем соотношении компонентов, мас.|: Сланцевое масло 21, Насыщенный водный раствор хлористого натрия21,,6 Продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированным водным раствором алюмината натрия при массовом соотношении 5:21,2- ,8 Бентонитовая глинаТ,О- 2,0 Утяжелитель Остальное Сланцевое масло (ГОСТ 10835-78) получают из фракций сланцевых смол и продуктов их переработки. Фракционный состав сланцевого масла представлен в табл.1. Таблица 1

До 21П®С (легкая) не более отсутствие

До 2;5С (нафтеновая и поглотит тельного масла),

не более

До (поглотительного масла), не менее

До ЗбО°С (антраценовая) ,

не менее

23 50 7В

23

45

75 Групповой химический состав сланцевого масла следующий, об.%: нейтральные кислородные соединения 6-8;.непредельные углеводороды 15-17 ароматические углеводороды 61-69 парафиновые и нафтеновые углеводороды Ю-Й. Пример. В 335 г сланцевого мадла в течение 3 мин растворяют 21,4 г лиственного масла. Приготовленный раствор обрабатывается концентрированным водным раствором алюФизико-химические свойства приго-вания на различных скоростях,

товленных и испытанных по стандарт-т, е. определяется частота враным методикам буровых растворов при- щения центрифуги, при которой

ведены в табл.3. Экспериментальноэмульсия разрушается с раздеспособность эмульсий расслаиватьсялением на водную и углевоустанавливается путем центрифугиро-дородную фазы. мината натрия, содержащим 8,6 г последнего. Смесь перемешивают 3 мин, после чего добавляют 335 г минерализованной воды ( водный раствор NaCI) и 17 г бентонитовой глины. После введения каждого компонента раствор перемешивают соответственно 30 и 20 мин. Затем раствор легко утяжеляется введением 283 г сухого барита, В табл.2 приведены составы предлагаемого ГЭБР (1-5) и прототипа (6-10), Таблица 2

ПредлагаемыйКак видно из приведенных данных использование в качестве углеводород ной основы сланцевого масла позволяе получить ГЭБР с хорошими технологическими свойствами (высокие показатели электропробоя и стабильности), разлагающимися в менее жестких условиях (1, тыс.об/мин для прототи па и 9-10,5 тыс. об/мин для предлага емого ГЭБР). Уменьшение в составе раствора сланцевого масла ниже заданного предела ведет к снижению. технологических свойств эмульсии, а выше - экономически нецелесооб|эазно. Введение эмульгатора сверх указанного соотношения ведет к резкому загущению эмульсии (выше (,8%), а снижение (ниже 1,2%) - к потери стабильности последней. Увеличение конТаблица 3

. центрации дисперсной фазы эмульсий сверх оптимального содержания при прочих равных условиях приводит к уменьшению их агрегативной устойчивости, а уменьшение водосодержания нецелесообразно, так как, исходя из соотношения объемов фаз в эмульсии, необходимо увеличивать содержание углеводородной фазы. Введение больших количеств ; (больше 2) бентонитового порошка ухудшает технологические свойства эмульсии, а уменьшение его содерж знся (меньше 1) не обеспечивает надежной стабилизации. Основные показатели свойств сланцевого масла и дизельного топлива марки Л приведены в табл..

71079659

Таблица k

0,960

0,995

60

105

8 Продолжение табл. ТГ

7,0

5,3

Таким образом, применение сланцевого масла повышает разлагаемость буровых растворов при сохранении высоких-технологических свойств и уменьшает пожароопасность (см.температуру вспышки).