Эмульсионная промывочная жидкость Советский патент 1985 года по МПК C09K7/02 

iCT ;С К «ipi 1 Изобретение относится к геологоразведочному бурению скважин, в час ности к промывочным жидкостям. Известна водная промывочная жидкость, содержащая в качестве сма зочной добавки 1-2 вес.% смеси гудронов, омыленных каустической содой Cl X Недостатками этой промывочной жи йости являются снижение ее смазочны свойств при рН больше 9,5, а также неустойчивость к солевой агрессии. Наиболее близкой к предлагаемой является эмульсионная промывочная жидкость, содержащая воду, смазочну добавку - смесь гудроной соапстока чернохлопкового и каустическу соду t2l. НедЪстатком Этой промывочной жид кости являются ее относительно невы сокие смазочные свойства. Кроме того, ее смазочные свойства резко ухудшаются при повыщении температур до 45-50 С и выше. Смесь гудронов соапстока.чернохлопкового масла является дорогостоящей и пользуется больший спросом в мыловаренной промьшшенности, что ограничивает ее пр )менение в бурении. Цель изобретения - повышение сма зочных свойств жидкости при одновре менном снижении ее стоимости. Поставленная цель достигается те что эмульсионная промывочная жидкост содержащая воду, смазочную добавку и каустическую соду, содержит в кач стве смазочной добавки кубовой оста ток ректификации скипидарного произ водства, при следузрщем соотношении компонентов, мяс.%: Кубовый остаток ректификащш скипидарного произ1,000-1,500 В.ОДСТ15 0,050-0,075 Каустическая сода Остальное Вода Кубовый остаток ректификации ски пидарного производства имеет следую щий состав, %: Бензол и алкилбензолы 8,63 Толуол и алкаптолуолы 11,24 Ксилолы 6,71 Кумол 2,27 Мезитин 0,31 4 Цимол (мета- и пара-)24,87 . Дурол0,26 Изодурол1,53 Инден 2,08 Тетралин 2,17 Нафталин и алкилнафталины6,75 Пентаметил1,09 i Индол0,14 , Пар афин он афте ны 16,56 Неидентифицированныв ароматические углеводороды15,34 Кубовый остаток скипидарного производства является многотоннажным от« ходом Братского лесопромьшшенного комплекса и сжигался на ТЭЦ. Результаты изучения группового состава кубового остатка показывают, что основная масса (97,1%) его компонентов состоит из соединений нейтрального характера, содержание феНОЛОВ и кислот незначительно. Анализ выделенных нейтральных веществ показал высокое содержание в них соединений непредельно-циклического характера и ароматизированных cTpiyKTyp. Кубовый остаток - темно-коричневая маслянистая жидкость, нерастворимая в воде. Основные физико-химические характеристики кубового остатка: Молекулярная масса Плотность при , Вязкость условная,с Кислотное число,мг/г Йодное число, мг/г Температура застыва%ния, € Ниже -20 При омылении кубового остатка каустической содой происходит обрат зоваиче натриевых солей, которые хорошо растворимы в воде.. Приготовление эмульсионной промывочной жидкости в лабораторных условиях. К водному раствору, содержащему 0,05 г каустической соды, при перемешивании добавляют 1 г кубового остатка и объем раствора доводят доЮО мл водой. В табл. 1 приведены сравнительные результаты исследования смазочных свойств предлагаемой промывочной жидкоЬти,и жидкости-прототипа.

Таблица 1

ЭМУЛЬСИОННАЯ ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая воду, смазочную добавку и каустическую соду, отличающаяся тем, что, с це-. лью повышения смазочных свойств жидкости при одновременном снижении ее стоимости, жидкость содержит в качестве смазочной добавки кубовый остаток ректификации скипидарного производства, при следующем соотношении компонентов, мае,7ч: Кубовый остаток ректификации скипидар1,000-1,500 ного производства 0,050-0,075 Каустическая сода Остальное Вода (/

Вода

Жидкость-прототип, содержащая 2% омыленного гудрона соапсто чернохлопкового масла

Кубовый остаток - 0,5%

Каустическая сода - 0,025%

Вода - остальное

Кубовый остаток -1,0%

Каустическая сода - 0,05%

Вода - остальное Исследование полученных эмульсионнык жидкостей не смазочную способность проводили в лабораторных условиях на машине трения (4-шариковая установка СР-1). Установка позволяет вести испытания промывочных жид костей в режиме трения-качения (при подвижных шариках) и трения-скольжения (при заторможенных шариках). При каждой концентрации кубового остатка в режиме скольжения при постоянном давлении 20 jcrc через 10 мин замер5шся угол закручивания пружины я. рассчитывался коэффициент трения во формуле - KV с О7об348т . где m - число делений по нанометру; К-510 -расчетная постоянная устаНОВКИ}- число делений на шкале. , После каждого опыта на нижних шарах с помощью микроскопа измеряли диаметр пятна износа (линейный из нос) . Исходя из данных, приведенных в табл. 1, можно сделать вывод,

3,5 4,0

4,5 предлагаемая эмульсионная промывочная жидкость по сравнению : водой и жидкостью-прототипом, содержащей ; омыленный гудрон/соапстока чернохлоп-; кового масла, имеет меньший диаметр пятна износа, что говорит о ее лучших смазочных свойствах. Кроме того, были проведены пред- варительные испытания эмульсионных жидкостей, содержащих кубовый остаток ректификации скипидарного про-. изводства в производственных условиях . . Для получения эмульсионной промывочной жидкости в производствен-. ных условиях из кубового остатка предварительно готовили 50%-ный омлленный концентрат и затем из концентрата готовили эмульсионную жидкость. Получение эмульсионной жидкости в производственных условиях. Предварительно провели омьшение кубового остатка из расчета на 1 кг остатка,50 г Хаустической соды. Затем в глиномешалку объемом 1 м заливали 30 кг омыленного концентрата кубового остатка (что составляет 3% омыленного остатка или в пересчеS1145024,

те на исходный остаток - 1,5%) и до-кости при-бурении сважины (проектная

водили объем до 1 м водой.глубина 750 м, фактическая 270 м,

Результаты производственных ис-угол наклона З приведены в

пытаний эмульсионной промывочной жид-табл. 2.

Породы

50

Дациты

3540

Снаряд смазан канифольной антивибрационной смазкой КАВС-45

Как видно из данных табл. 2, втатка, снижение затрат мощности соскоторой проведено сравнение ре ульта-тавило 18-20%. При этом не была снитов бурения на воде и эмульсии, со-жена эффективность применяемой канафодержащей 3% омыленного кубового ос- 5льной антивибрационной смазки КАВС-45.

Таблица 2

Продолжение табл.2

8

лмазный

Техническая вода

8

Техническая вода + 3% омыленного кубового остатка