Пеногаситель для буровых растворов Советский патент 1984 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к пеногасителям для буровых растворов, и может быть использовано, например, для гашения пенных систем после освоения скважин. , Известен пеногаситель для буровых растворов ClJ/ содержащий следующие ингредиенты, мае.%: Пеногасящая основа1-50 Растворителькубовые остатки производства винилхлорида50-99В качестве пеногасящей основы м гут быть использованы кожевенная пЫль, резиновая крощка, высшие жир ные спирты фракции С т- Сд и т. д. Однако расход известного пенога сителя относительно велик и состав ет 1-3% от объема бурового раствор Кроме того, указанный пеногаситель являетс:я двухкомпонентным и для ег приготовления требуются определенные затраты времени. Наиболее близким к изобретению является пеногаситель - отход стад переработки масляного слоя- синтеза диметилдиоксана при производстве синтетического каучука - флотореагент Т-бб, содержащий до 87% разл ных спиртов (метиловый, бутандиол, диоксановый, пирановый диол, цикли ческие и алифатические триолы). Эт пеногаситель добавляют в буровой р створ в количестве 1-10 вес.% С2 Недостатками этого пеногасителя являются низкая эффективность и по жароопасность. i Цель изобретения - повышение эф фективности пеногасителя при одновременном снижении его расхода и по жароопасности. Поставленная цель достигается тем, что в качестве пеногасителя дл буровых растворов применяется 1,1,5 -.тригидрооктафторпентанол-1 -побочный продукт производства полйфторир ванных спиртов. 1,1,5-Тригидрооктафторпентанол-1 именуемый в дальнейшем спиртомтеломером имеет формулы: Эмпирическую и структурную Н молекулярная масса 232,07. Спирт-теломер квалификации чистый получают по ТУ 6-09-4826-80. Спирт-теломер представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость с резким запахом, растворимую в метан ле, ацетоне, эфире. В воде не растворяется. Спирт-теломер устойчив при длительном хранении. Массовая доля 1,1,5-тригидрооктафторпентанола-1 составляет 99%, остальное - гомологи спирта, метанол, вода. Плотность, 1660-1670 кг/м Спирт-теломер при нормальных условиях стабильное, малоопасное, невзрывоопасное, трудно горючее вещество, относится к 4 классу опасности, температура замерзания , температура вспышки в открытом тигле (для Т-66 90°С). Ткань, пропитанная реагентом Т-66, горит при поджигании, в то время как ткань, пропитанная спиртом-теломером - не горит. Получают спирт-теломер при синтезе полифторированных спиртов в больших количествах. Производство традиционное. Спирт-теломер в небольших количествах используют в лабораторной практике для синтеза акрилатов, производства поверхностно-активных веществ (ПАВ) и других целей. Пррмыш-: ленного применения он нигде не находит . Пеногасящий эффект спирта-теломера, по-видимому, обусловлен тем, что поверхность гидрофобной частицы спирта-теломера сильно поляризована, так как входящие в его состав атомы фтора обладают наивысшей электроотрицательностью. При приближении к воздушному пузырьку частицы спирта-теломера происходит ориентация молекул пенообразователя, образуклцего пленочный каркас. При этом поверхностное натяжение снижается, каркас разрушается и воздушный пузырек лопается. Частицы спирта-теломера, возможно, взаимодействуют многократно, что согласуется с небольшим расходом спиртателомера. Пример. В ходе лабораторных испытаний первоначально готовят 10%-ную суспензию из обычного бентонита, для чего к 900 см воды прибавляли 100 г бентонита, после часового перемешивания на лабораторной мешалке в полученную суспензию прибавляют пластовую воду в количестве 50 см или 5 рб.%. Плотность полученного раствора 1088 кг/м. Далее к 200 см полученного раствора прибавляют 24 см КССБ-2 (3% КССБ-2 в расчете на сухое вещество). Получают 224 см невспененного бурового раствора. Затем полученный буровой раствор перемешивают с помощью лабораторной мешалки со скоростью 600 об/мин в течение 15 мин, в результате чего раствор сйдьно вспенивается и его объем увеличивается до 336 см, т.е. в 1,5 раза, а плотность снижается до 810 кг/м. Затем в этот вспененный буровой раствор по каплям вводят пеногаситель - спирттеломер в количестве 0,034-0,672 см что соответствует 0,01-0,2% от объе ма вспененного бурового раствора. При этом каждый раз берут свежую порцию вспененного бурового раствор После добавления спирта-теломера раствор перемешивают 15 мин со скоростью 200 об/мин и замеряют показатели свойств бурового раствора. Для приготовлений бурового раствора применяют пластовую воду плотностью 1185 кг/м и общей жесткость 9067, следующего состава. мг-экв/л: 4530,53 Анионы: 937,80 Катионы: 193,16 Na+K 3402,70 Общая минерализация пластовой воды 263580,67 мг/л. Данные о .составе и свойствах раз личных буровых промывочных растворо приготовленных с использованием пре лагаемого пеногасителя - 1,1,5-тригидрооктафторпентанола-1 {спирта-те ; омера) , приведены в табл. 1 (для бентонитового бурового раствора с естественной полисолевой минерализацией) , в табл. 2 (для нефтеэмульсионного бурового раствора из альметьевского глинопорошка) и в табл. (для хлоркальциевого бурового раствора) . Данные, приведенные в табл. 1показывают, что используемый в качестве пеногасителя спирт-теломер может быть успешно применим для различных буровых растворов, причем при добавлении его в количестве 0,07 об.% от объема вспененного раствора объем бурового раствора и его плотность становятся первоначальными (см. опыт 7 в табл. 1 и опыт 6 в табл. 2 и 3). Увеличение расхода спирта-теломера более 0,07 об.% нецелесообразно. Для получения сравнительных данных определяют свойства буровых растворов, в состав которых введен известный пеногаситель Т-66 (см. табл. 4) . Как видно из табл. 4, полное гашение пены достигается только в случае прибавления Т-66 в количестве 2 об. %, расход его почти в 30 раз больше, чем расход сПирта-теломера. Предлагаемый пеногаситель относится к негорючим веществам, в то время как известный пеногаситель Т-66 является легкогорючим веществом и при его использовании требуются дополнительные меры противопожарной безопасности. Кроме того, использование спиртателомера в качестве пеногасителя позволяет решить проблему утилизации побочного продукта производства полифторированных спиртов. Использование спирта-теломера в качестве пеногасителя для буровых растворов позволяет в промысловых условиях сократить затраты на погрузочно-разгрузочные работы и перевозку реагента, а также сократить время обработки бурового раствора благодаря малому расходу пеногасителя . Таблица 1

Применение 1,1,5-тригидрооктафторпентанола-1-побочного продукта производства полифторированных спиртов в качестве пеногасителя для буровых растворов.

10%-ная бентонитовая суспензия + 5% пластовой воды1/088

Раствор 1 + 3% КССБ0,810 6,8

Раствор 2 0,01 % спирта-теломера0,910 5,2

2 + 0,03 %1,046 4,6

2 + 0,05 %1,082 4,6

2 + 0,06 %1,085 4,6

2,12 2,74 100

10 12 12 12 При меча ние.

25% альметьевского г/п модифицировали 1 ч 10% нефти + 0,2% Примечание.

Продолжение табл. 1

Таблица Толщина корки во ,всех растворах 0,5 MMipH всех растворов 7,0. Расход спирта-теломера приведен в объемных процентах от объема бурового раствора. Толщина корки во всех растворах 0,5 мм. рН всех растворов 6,0. Расход спирта-теломера приведен в объемных процентах от. объема бурового раствора.

30%-ная суспензия из альметьевского г/п + 0,2% NajCOj1,227

2 Раствор 1 + 3 % КССБ-2 + 0,5 CaClj 1,090 27,4

3Раствор 2 + 0,01 % спирта-телоПримеча ние.

Т а .«б Л и ц а

11,7 13,9 120 Толщина корки во всех растворах 1 мм. рН всех растворов 6,0. Расход спирта-теломера приведен в объемных процентах от объема бурового раствора. Таблица 4