Эмульсионный буровой раствор для бурения скважин Советский патент 1985 года по МПК C09K7/02 

;0

О)

со

f

Изобретение относится к эмульсио ным буровым растворам и может быть применено при бурении нефтяных и газовых скважин в осложненных условиях .

Целью изобретения является снижение фильтрационных и повьшение . смазывающих свойств эмульсионного бурового раствора при одновременном снижении его стоимости.

Для получения эмульсионного раствора вначале готовятся два основных компонента; отходы производства ацетилена иприсадок ксмазочным маслам. .; Отход производства ацетилена, :полученный в жидком виде с целью рациональной транспортировки, хранения и использования, собирают в открытый земляной амбар и высушивают до пастообразного состояния. Указанный отход представляет собой вещество синего цвета с , в составе которого имеется 80-90% активных ионов Са, ОН, (Са (OH)g) ,и 10-20% неинертных примесей кокса.

Отходы производства присадок к смазочным маслам содержат 80-90% углеводородных веществ и 10-20% кислой воды.Ее запивают в мешалку

963702

нагревают до ЗО-АО С и при механическом перемешивании в течении 30 мин добавляют отходы производства ацетилена с доведением рН до 5 7-7,1. Затем нейтрализованную смесь перекачивают в отстойную емкость, где она обезвоживается путем Отстаивания до содержания воды не более 1%. При этом обезвоженная 10 смесь.при отстаивании разделяется на 3 фазы (сверху вниз): более жидкая, черного цвета (вязкость 24-26 Ст по СПВ-З, плотность 780-800 кг/м), темно-серая (вязfS кость до 80-90 Ст, плотность 850900 кг/м), беловатая, нетекучая (плотность 980-990:кг/м ) . .

После обезвоживания для получения устойчивой однородной смеси 20 вводят отходы ацетилена и при том же режиме повьшают рН смеси до 9-9,5.

Полученная однородная, устойчивая смесь отходов присадок в окончательном виде представляет собой 25 жидкость черного цвета, состоящую в основном из органики и имеет следующий состав и характеристику: Органика,%97-98

Вода,%0,5-1,0

30

ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающий бентонитовую глину, воду и угл ево-дороды, отличающийся тем, что, с целью снижения фильтра1 ВСЕСОЮЗНАЯ I i. ,. .. ,т 5 Vi СП - . .ji.rt а - ционных и повышения смазывающих свойств эмульсионного бурового раствора при одновременном снижений его стоимости, в качестве у леводородов используют отходы производства присадок к смазочным маслам и отходы производства ацетилена при следующем соотнощении компонентов, мас.%: Отходы производства присадок к смазочным маслам60-70 Отходы производства ацетилена 6-10 Бентонитовая глина4-5 СО Вода20-25

снова 60%-ный раствор бентонитовой глины (,0)- 1330 н/т

Поваренная

соль, кг0,3

Нефть, л0,1 1260 51

7%-ный крахмальньй реагент,%20

Известная 0,2-0,4 Фенол,% Мехпримеси,% 0,2-0,5 Содержание ионов Са ,мг/л 2600-2800 9-9,5 Плотность при , кг/м 830-880 Условная вязкость по СПВ-5,Ст 80-90 Водоотдача по ВМ-6, смз 0,5-0,7 Стабильность по Линевскому 0,00 Пример. При 20 С в мешалку заливают 250 кг воды и при перемешивании добавляют 50 кг бентонитовой глины, перемешивание продолжают в течение 1 ч. Затем при перемешивании водоглинистой смеси доводят рН до 9,5 путем введения 100 кг отхода ацетилена и в последнее при перемешивании к смеси добавляют 600. кг отхода присадок и перемеши-, вание продолжают в течение 1 ч. Готовая эмульсия имеет следующие показатели: . Плотность,кг/м 990-1100 Вязкость по СПВ-5В50-60

эмульсия

0,00 7,5

2315

36

0,00 7,5 119637 5 10 15 20 ч н в у ж 25 ;л н м с

0,923

0,641 Водоотдача 0,5-1,0 по ВМ-6,см 9-9,5 рН 0,0/12-12/АО СНС,,о Стабильность 0,00-0,01 по Линевскому Повьшение устойчивостипленки на металле относительно водоглинистой основы , % Снижение силы отрыва металла от корки раствора относительно водоглинистой основы,% Для получения дешевого, устойого эмульсионного раствора с кофильтрационными и высокосмазыщими свойствами используются нелизируемые и загрязняющие окруую средуотходы производстваацетиа иприсадок к смазочным маслам. Результаты качественных и сравельных показателей предлагаеэмульсии и известной предвлены в таблице.

Хромированная КССБД

2р%-ный расноваствор бентонитовойглины (РН - 9,5)

Отходы производстваприсадок

Отходы производства

ацетилена

Глина бентонитовая

Вода

Отходы производстваприсадок

Отходы производстваацетилена

Глина бентонитовая

Вода

Отходы производстваприсадок

Отходы производстваацетилена

Глина бентонитовая

Вода

12

Предлагаемая;

1110

198

12,5

60

37

5,5

988

990

0,6

53

992

50

0,5

эмульсия

247

0,00 7,5

34,1

0,03 9,4

0,00 9,45

13,5

0,03 9,5

9,8

11963708

I Продолжение таблицы

0,839

1078

0,120

0,118

1087

1090

0,110

91

Из таблицы видно, что фильтрация, повьшение устойчивости пленки на металле и снижение сил отрыва металла от корки предлагаемой эмульсии (пример 4) резко превосходит эти же параметры известной эмульсии (пример 1) .

Выбор оптимальных пределов компонентов предлагаемой эмульсии установлен экспериментальным путем,

Оптимальная концентрация бентонитовой глины выбрана из условия . образования устойчивой структуры и корки в эмульсии,(пример 4). Заниженная концентрация бентонитовой глины (концентрация меньше нижних пределов) в эмульсии вызывает резкое снижение СНС и стабильности), в результате чего эмульсия теряет устойчивость, а повьпиение концентрации (концентрации больше верхних пределов, пример 4)способствует повышению вязкости, СНС и сил отрыва металла от корки, которые ухудшают эксплуатационные свойства эмульсии . Выбранный предел объема воды (20-25 мас.%) создает наиболее вы-. сокую диспергациюбентонитовой глины.

637010

Отход ацетилена используется для повышения активности водоглинистой суспензии, а отход присадок при рН-9,5 в целях достижения прочного 5 контакта между ними (глинистой суспензии и отходов присадок), чтобы сохранить устойчивость и однородность в получаемой эмульсии.

При величине рН эмульсии менее 10 9 резко падает ее стабильность, в результате чего дисперсная фаза осаждается, а при рН более 9,5 существен ных изменений не на.блгодается. Для достижения рН-9,5 необходимая 15 оптимальная концентрация отходов ацетилена равна 6-10 масД. Большой предел расхода ацетилена (6-10 мас.%) зависит от щелочности отхода производства присадок к смазочным маслам, значение которой изменяется в пределе рН 4-8.

При концентрации отходов производства присадок к смазочньп маслам менее 60 мас.% фильтрация и сила 25 отрыва металла от корки эмульсии увеличиваются, а устойчивость 1шенки на металле уменьшается, а выше . 70% (примеры 3 и 4) существенных изменений не наблюдается.