Реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов Советский патент 1984 года по МПК C09K7/02 

ю

Од

ел

00

со.

Изобретение относится к нефтяной промьштенности, в частности к бурению нефтяных и газовых скважин с использованием буровых растворов на углеводородной основе.

Известен способ обработки бзгровых растворов на углеводородной основе, заключающийся в том, что в качестве добавки - наполнителя в раствор вводят кожевенную пыль Щ .

Недостатком этого способа обработки является потеря стабильности .растворов при их утяжелении до ,8 г/см, что имеет, важное значение для предотвращения выбросов нефти или газа.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов модифицированными аэросилом и/или белой сажей в количестве 0,1-5 мас.%. При этом аэро.сил модифицирован группами -ОН, , -0(СН2)2СООН и/или -СН;}, , а белая сажа диметилдихлорсиланом 2J ,

Недостатками обработки этими реагентами буровых растворов являются потери стабильности при их утяжелении до шотности более 0,2 г/см, низкая глиноемкость (восприимчивост к зашламлению выбуренной породой до 40%) и использование дорогостоящего сырья (5-11 тыс.руб за 1 т. в зависимости от вида используемого модификатора) .

Цель изобретения - увеличение , стабильности при утяжелении инвертных эмульсионных буровых растворов и их глиноемкости.

Поставленная цель достигается те что реагент для обработки инертных эмульсионных буровых растворов, содержащий модифицированный кремнийор ганической жидкостью наполнитель, в качестве последнего содержит золу унос тепловых электростанций следующего состава,, мас.%:

SiO 38-51

AljO, . 17-24

6-8

МяО М-1,6

СаО 2,8-4,5

Прочие

примеси Остальное причем ингредиенты реагента вз-яты в следующем соотношении, мас.%:

Зола - унос тепловых

электростанций 99,7-99,8

Кремнийорганичест ,;

кал жидкость 0,2-0,3

Реагент содержит в качестве крем нийорганической жидкости метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия.

Зола - унос ТЭС - это несгоревшая часть угля, состоящая из разнородных частиц органического и минеg рального происхождения. Минералогически|5: состав зол - уносов ТЭС представлен аморфизованным глинистым веществом, остатками углистого вещества, стеклом (бесцветным и окрашенj ным) и кристаллической фазой в виде кварца, муллита, гематита и изредка полевого Шпата.

Выбор кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 и ГКЛС-11 среди других обуЬловлен тем, что они изготавли.ваются на основе отечественного сьфья в промышленном масштабе наиболее дешевы (70 коп. за 1 кг), физиологически безвредны и при максимальной простоте нанесения обеспечивают возможность массового производства модифицированной золы - уноса ТЭС.

Модифицирование зол - уносов ТЭС производится механохимическим методом (1-2 ч) с последующей вьщержкой при 140-180С в течение 1-1,5 ч для закрепления модификатора на поверхности.

Средний диаметр модифицированных частиц золы - уноса ТЗС 1-10 мкм. 5 И- р и м е р 1 . 997 г золы - уноса ТЭС состава, мас.%:

SiO-z 45,0

AljO, 24,0

РегОз .7,0

MgO1,5

СаО3,5

Прочие примеси 19,0 И 30 г метилсиликоната натрия(ГКЖ-10) перемешивают в шаровой мельнице в 5 течение 1,5 ч. Для закрепления модификатора на поверхности частиц золыуноса ТЭС реагент вьщерживают в течение 1,5 ч при 180С.i

В инертные эмульсионные буровые 0 растворы реагент вводят при непрерывном перемешивании (до получения однородного состояния) в количестве 1,0-6,0 мас.%.

Пример 2 .Готовят инвертньй 5 эмульсионный буровой раствор(по известной технологии)путем перемешивания в тв чение 20 мин на лабораторной мешалке рас четного количества водной фазы (минерализOBэнная вода, насьщенная NaCl(200 мл) и углеводородной среды дизельного топлива (200 мл) с эмульгатором - эмульталом (16,84,0%).

В приготовленную эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при непрерывном перемешивании в течение 10 мин золу - унос ТЭС, модифицированную 0,25 вес.% ГКЖ-10, в количестве 3 вес.% (12,6 г) (табл.1 и 2, раствор 2).

П р и м, е р 3. Готовят инвертный эмульсионный раствор путем перемешивания в течение 20 мин на мешалке углеводородной среды (200 мл) дизельного топлива, в которой предварительно растворен эмульгатор (18 г - 6%), а именно, соль жирной кислоты (CJC-C Q) и моноэтаноламина, и водной фазы, представляющей со- .бой насвденный раствор гидроокиси Кальция (132 г). .

В полученн5по эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при непрерывном перемешивании в течение 10 мин золу - унос ТЭС, модифицирог-, ванную 0,3 вес% ГКЖ-11, в количестве 1 вес.% (3 г) (табл;1 и 2 раствор 9)

В табл. 1 и 2 представлены составы и параметры полученных буровых растворов.

Количество 0,2-0,3 вес.% ГКЖ-10 или ГКЖ-11 объясняется тем, что в данном случае на поверхности частиц золы - уноса ТЭС образуется хемосорбированной мономолекулярный слой с . ориентированно расположенными угле-

водородными радикалами, что придает частицам золы - уноса максимальную гидрофобность. Количество же 0,3 вес.% приводит к наслоению на первичный хемосорбированный слой слоев с неупорядоченной ориентацией, часто слабо связанных с поверхностью, в результате чего гидрофобность падает что ухудшает качество буровых растворов на углеводородной основе.

Количество 1-6 вес.% модифицированной золы - уноса ТЭС связано с тем, что в этом случае происходит наиболее плотное покрытие ее частицами глобул эмульсии, в piesyiibfa-r те чего буровой раствЪр обладает наибольшей устойчивостью.

Как видно из приведенных примеров введение золы - уноса тепловых электростанций с модифицированной кремнийорганическими жидкостями ГЮК-10 или ГКЖ-11 поверхность ю позволяет увеличить стабильность при утяжелении йнвертных эмульсионных буровых растворов на ГО-19% и их глиноемкость на 15-23%. Это вероятно связано как с большей механической прочностью частиц золы - уноса ТЭС, представляющей собой смесь тер- мообработанных алюмосиликатов, по сравнению с аморфными частицами аэросила, так и с тем, что при взаимодействии золы - уноса ТЭС с йремнийорганическими жидкостями ГКЖ-10 или ГКЖ-11 наряду со связями 6 -0(как в случае аэросила) образуются и связи Аб-О-- энергия взрыва которых выше.

Т аблица 2

1. РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, содержапщй модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения ста.;бильности при утяжелении буровых растворов и юс глиноемкости, реагент в качестве наполнителя содержит -зону - унос тепловых электростанций следующего состава, мас.%: Si0238-51 AljO, 17-24 Fe.O,6-8 MgO1,1-1,6 CaO2,8-4,5 Прочие примеси Остальное , причем ингредиенты реагента взяты в следуняцем соотношении, мас.%: Зола - унос тепловых электростанций 99,7-99,8 , Кремн ийорганическая жидкость0,2-0,3 S 2. Реагент по п.1, отличающий с я тем, что наполнитель модифицирован кремнийорганической жидкостью - метилсиликонатом натрия или этилсиликонатом натрия. §