Гидрофобный эмульсионный буровой раствор Советский патент 1985 года по МПК C09K7/06 

1 . Изобретение относится к бурению скважин в неустойчивых и хемогенных породах, а также вскрытию продуктивных пластов растворами на угл водородной основе. Известен гидрофобный эмульсионньш буровой раствор (ГЭБР), содержащий углеводородную основу (нефть ил дизельное топливо), структурообразо ватель (глинопорошок), утяжелитель (барит), воду, сульфоолеин и хлорид железа СО. Недостатками этого раствора являются его невысокая стабильность, малая устойчивость к выбуриваемой породе, относительно высокая стоимость и дефицитность используемьпх эмульгаторов, что затрудняет их широкое применение. Наиболее близким к изобретению является ГЭБР С2 1, содержащий, мас.%: Дизельное топливо 18,0-41, Насьпценный водный раствор NaCl18,0-42, Бентонитовая глина 5,4-12, Продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированным водным раствором алюмината натрия, взятых в соотношении масс 5:2 1,2-7,2 Утяжелитель18,0-36, Недостатком известного раствора является его относительно невысокая устойчивость к загрязняющему действию частиц выбуренных пород. Цель изобретения - повышение устойчивости раствора к загрязняюще му действию частиц выбуренных пород Поставленная цель достигается тем, что в гидрофобном эмульсионном буровом растворе, содержащем дизель ное топливо, насыщенный водный раствор хлористого натрия, бентонитовую глину, утяжелитель и эмульгатор в качестве эмульгатора он содержит продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых в соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2 :О,15-0,25 при следующем соотношени компонентов, мас.%: Дизельное топливо 18,0-42, Насыщенный водный раствор хлористого натрия 18,0-42, Бентонитовая глина 5,4-12, 7i Продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых в соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2: :0,15-0,252,4-6,0 УтяжелительОстальное В состав сырого лиственного масла (ТУ оп 61-77), получаемого в процессе переработки лиственной древесины, входят смеси жирных (35-55%) и смоляных (30-55%) кислот, а также нейтралвных веществ (4-20%). Жирные кисл.оты представлены олеиновой (28-43%), линолевой (38-65%), линоленовой (0,5-2%), стеариновой (4-10%), пальмитиновой (4-10%) и абиетиновой (20-55%) кислотами. П р и. м е р 1. Получение бурового раствора. В 300 г (30%) дизельного топлива растворяют 29,2 г лиственного масла в течение 3 мин, затем вводят концентрированные водные растворы силиката натрия и соли железа, содержание соответственно 11,7 г и 1,1 г (в сумме 4,2%) основного вещества. Смесь перемешивают в течение 3 мин, после чего добавляют 300 г (30%) минерализованной (30% NaCl) воды и 87 г (8,7%) бентонитовой глины. После введения последних двух компонентов раствор перемешивают соответственно 30 и 20 мин. Раствор утяжеляют сухим стандартным утяжелителем в количестве 271 г (27,1%). Остальные составы гидрофобного эмульсионного бурового раствора согласно указгшным пределам готовят аналогично примеру 1. Полученные растворы испытывают по общепринятым методикам. Устойчивость ГЭБР к выбуренным породам изучают по методике, заключающейся в том, что в буровой раствор добавляют 20% глины бентонитовой, нагревают до 115°С с вьщержкой в течение 24 ч, после чего анализируют его технологические свойства. Результаты п{)оведенных испытаний представлены в таблице. Как видно из таблицы, использование- предлагаемого эмульгатора позволяет увеличить устойчивость эмульсионного бурового раствора к выбуренным породам. Полученный положительный эффект достигается тем, что на межфазной поверхности раздела образуется трехмерная гщрофильно-липофильная структурированная полимерная пленка вследстйи взаимодействия молекул органически соединений с неорганическим полиме ром, препятствующая коалесценции капель дисперсной фазы с твердым наполнителем, а также гидрофобизи74рующая noBepxHtjcTb частиц твердой фазы. Увеличение количества эмульгатора Bbmie 6,0% ведет к загущению эмульсии, а его содержание ниже 2,4% недостаточно для получения раствора с хорошими технологическими свойствами. Несоблюдение пределов соотношения компонентов эмульгатора ведет к резкому ухудшению технологических свойств ГЭБР.

ГВДРОФОБНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЬЙ БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий дизельное топливо, насыщенный раствор хлористого натрия, бентонитовую глину, утяжелитель и эмульгатор, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости раствора к загрязняющему действию частиц выбуренных пород, в качестве эмульгатора он содержит продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых р соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2:0,15-0,25 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Дизельное топливо 18,0-42,1 Насыщенный водный раствор хлористого натрия18,0-42,1 Бентонитовая глина. 5,4-12,0 Продукт взаимодействия СЬфОГО лиственного масла с концентрированными водными раствора(Л ми силиката натрия и соли железа,взятых в соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2: :0,15-0,25 2,4-6,0 Остальное Утяжелитель 4 О5 Со

Дизельное топливо 30,0 30%-ный раствор NaCl30,0

Эмульгатор (соотношение 5:2:0,2) 4,2 Глина8,7

Утяжелитель 27,1

.Состав по примеру 1 + 20% глины

.Дизельное топливо 30%-ный водный раствор NaCl Эмульгатор (соотношение 5:2:0,2)

Глина Утяжелитель

.Состав по примеру 3 + 20% глины

.Дизельное топливо 30%-ный водный раствор NaCl

2,1 Эмульгатор (соотношение 5:2:0,2)

6,0 12,0 Глина 21,9 Утяжелитель

.Состав по примеру 5 + 20% глины

.Дизельное топливо

42,1 18 30%-ный водный раствор NaCl

«,1 Эмульгат(1р (соотношение 5:2:0,2)

4,8 Глина 11,0

33/68

220

0,012

О О

220

0,029 250 0,001

Продо/стсение таблицы

Известный

45

Дизельное топливо 30 Насыщенный водный раствор NaCl 30 Эмульгатор 4,2 Глина8,7

Утяжелитель 27,1

Состав по приме69ру 1 7 + 20% глины

0,010

220

73/102

0,035

190

80/101