Буровой раствор на углеводородной основе Советский патент 1984 года по МПК C09K7/06 

00

о со Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, и частно сти к буровым растворам на углеводород ной основе, применяемым для прсмывки скважин при бурении в сложных геологических условиях. Известны эмульсионные буровые растворы с внеишей углеводородной фазой, содержащие, об.%: дисперсионную среду - дизельное топливо 50-80, дисперсную фазу - воду 20-50, диспер гирующие агенты - эмульгатор 0,1-5 Недостатком этих эмульсионных буровых растворов является значительно ухудшение их технологических свойств при попадании в них рапы ( минерализованной воды) вплоть до обращения фаз. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является извест ково-битумный раствор на углеводород ной основе (НБР)С23, следующего состава, мае.%: Высокоокисленный битум15-25 Известь негашеная20-30 Вода3-6 Апкиларилсульфонат натрия0,5-1,0 Окисленный, петрапатум 0,5-1,0 Дизельное топливоОстальное При необходимости раствор может содержать нефть и может быть утяжелен баритом до плотности 2,0-2,3 г/см Недостатком ИБР является большой расход битума и извести, что определяет повышенные реологические и структурно-механические свойства системы, а также сильное структурирование во времени. Прочность структуры ИБР за 24 ч может достигать 100 Па Кроме того, попадание в ИБР минерали зованной воды (рапы) приводит к еще большему росту его реологических свойств. Их регулирование, осуществленное дополнительным вводом исходных компонентов, приводит к увеличению объема, т.е. большим наработкам бурового раствора. Целью изобретения является снижение вязкорти и структурно-механических свойств раствора. Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор.на углеводо родной основе, содержащий дизельное топливо, высокоокисленный битум, негашеную известь, воду, поверхност но-активное вещество и барит, в качестве поверхностно-активного вещест ва содержит алкнлбензслсульфонат кал ция и дополнительно содержит изобути ловый спирт и глину при следующем со отношении ингредиентов, мас.%: Дизельное топливо24-28 Высокоокисленный битум1,5-3,0 Негашеная известь1,5-3,0 Вода0,5-1,0 Алкилбензолсульфонат кальция0,15-0,35 Изобутиловый спирт0,25-0,55 Глина3-5 БаритОстальное Приготовление бурового раствора осуществляют следующим образом. В 1/2 рецептурного объема дизельного топлива при перемешивании последовательно вводят битум, известь и воду (расчетное количество на гашение извести ). в результате реакции гашения извести смесь разогревается, что вызывает глубокое диспергирование битума, омыление кислых составляющих углеводородных компонентов и гидрофобизацию частиц гидроокиси кальция асфальтосмолистыми веществами. Затем с оставшимся количеством дизельного топлива вводят алкилбензолсульфонат кальция (АБС-Са ТУ-6-61-959-77 в изобутиловом спирте (в соотношении 40-60 ), барит и глину. Смесь тщательным перемешиванием доводят до однородного состояния. В данном буровом растворе реологи|Ческие и фильтрационные свойства регулируются не только соотношением ароматических и парафиновых углеводородов в дисперсионной среде и изменением сольватации коллоидно-дисперсных частиц асфальтенов, но и за счет присутствия глины и ПАВ - алкилбензолсульфоната кальция в изобутиловсм спирте. Пример. В 302,65 мл дизельного топлива вводят 40,4 г битума, 52 г окиси кальция, 18,7 мл воды и перемешивают до полного гашения извести. Затем систему обрабатывают 4,9 г алкилбензолсульфоната кальция, 7,3 г изобутилового спирта, 1308,7 г барита и 80,8 г глины, диспергированных в 302,65 мл остального дизельного топлива. Затем раствор переметиивают не менее 1ч, и он готов к применению. Буровой раствор имеет следующий состав, Мас.%: Высокоокисленный битум 2,0 Дизельное топливо25,11 Известь2,66 Вода0,84 Алкилбензолсульфонат кальция0,24 Изобутиловый спирт0,36 Глина4,0 Барит64,79 В табл. 1 приведены различные составы предлагаемого раствора, а в табл. 2 - свойства этих составов.

.Таблица 1

БУРОВОЙ РАСТВОР НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ, содержащий дизельное топливо,высокоокисленный битум, негашеную известь, воду, поверхностноактйвное вещество и барит, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости и структурно-механических свойств раствора, в качестве поверхностно-активного вещества раствор содерясит алкилбензолсульфонат кальция и дополнительно содержит изобутиловый спирт и глину при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Дизельное топливо24-28 Выссж оокисленный битум1,5-3,0 Негашеная известь1,5-3,0 (Л Вода0,5-1,0 Алкилбензосульфонат кальция0,15-0,35 Изобутиловый спирт 0,25-0,55 Глина3-5 БаритОстальное

Выпадает барит. Возрастает вязкость и предельное

Из табл. 1 и 2 видно/ что выход за пределы указанных концентраций глины и ПАВ приводит в первом случае ( меньше нижнего предела ) к обраэова- нию нестабильной сист&пл и выпадению утяжелителя ,во втором случае (выше верхнего предела ) резко возрастают структурно-механические свойства бурового раствора. Использование друТаблица2

гих ПАВ (например карбоновых кислот, органических аминов, оксиэтилированных алкилфенолов - ОП-4, ОП-10 ) не обеспечивает заданных реологических свойств буровых растворов, необходимых для бурения глубоких скважин, вследствие плохой растворимости ПАВ в углеводородных средах. статическое напряжение сдвига. Предлагаемый раствор отличается от прототипа более низкими значениями вязкости и структурно-механических свойств, что обеспечивает улучшение работ буровых насосов и увеличивает выносную способность раствора.