Смазочный состав для глинистых буровых растворов Советский патент 1986 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтегазовых скважин и скважин на твердые полезные ископаемые, в частности к смазочным составам для буровых растворов.

Целью изобретения является повьш ние антифрикционных и антиабразивны свойств бурового раствора при улучшении транспортировки смазочного состава.

Смазочный состав для глинистых буровых растворов, содержит высокомолекулярные карбоновые кислоты, бентонитовую глину, графит, каустическую соду, неионогенное поверхносно-активное вещество (ПАВ) и канифоль. Смазочный состав включает следующие соотношения ингредиентов, мас,%:

Бентонитовая глина 10-15 Графит10-15

Каустическая сода 1,5-2 Неионогенное поверхностно-активноевещество2-3

Канифоль3-5

Высокомолекулярные карбоновые кислоты Остальное При таком соотношении ингредиентов снижается абразивность потока бурового раствора по сравнению с из вестньм составом в 1,6-1,7 раза, а коэффициент трения в паре элемент бурильной колонны - фильтрационная корка бурового раствора - в 2-2,3 раза.

В табл. 1-4 приведены данные лабораторных испытаний.

При содержании в смазочном соста не бентонитов.ой глины, графита, каустической соды, неионогенного ПАВ, канифоли и высокомолекулярных карбо- новых кислот или их натриевых мыл ниже указанных пределов антифрикционная и антиабразивная эффективность состава снижается (табл. I, пример 2).

При содержании в составе ингредиентов выше указанных пределов антифрикционная и антиабразивная эффективность смазочного состава также снижается (табл. 1, пример 6).

Смазочный состав готовят смешиванием компонентов. К бентонитовой глине в количестве 10-15 г добавляют 10- 15 г графита. Полученный порошок смешивают с высокомолекулярными карt выми кислотами или их натриевы м мылами, взятыми в количестве 60- 7. 5 г. К полученной смеси добавляют 1,5-2 г каустической соды и 2-3 г неионогенного ПАВ. После перемешивания в полученную смесь добавляют 3-5 г предварительно нагретой до 70-80 С канифоли.

Для приготовления смазочной добавки использовали следующие продукты.

Бентонитовую глину, карачухурс- кую, полыгорскитовую, в качестве неионогенньк ПАВ - ОП-10, продукт конденсации фенолов со степенью окси- этилирования 10-12, КАУФЭ, , продукт конденсации с окисью этилена фенолов, алкилированных фракцией кре--0 киуг-бёнзина; КС-59, оксиэтилирован- ный моноэфир, полученный конденсацией моноэфиров ксилитана и СЖК с окисью этилена (ксилитан - продукт гидролиза, полученный на базе отхо5 дов хлопкоочистительных заводов); ДС-10, оксиэтилированный высокомолекулярный жирный спирт.

Смазочный состав по примеру 4 в табл. .1 готовят следуюш 1м образом.

0

К 12,5 г бентонитовой глины добавляют 12,5 г графита. Затем к полученному порошку добавляют 67 г высокомолекулярных карбоновых кислот, полученных из отходов масложирового производства. К этой смеси добавляют 1,75 г каустической соды и 2,5 г неионогенного ПАВ ОП-10. После перемешивания в полученную смесь добавляют 4 г канифоли, предварительно нагрев его до 70-80 С. Полученную смесь перемешивают в течение 3-5 мин при 85-9Э°С.

Полученный таким образом смазочный состав представляет собой полутвердую массу темно-коричневого цвета со Слабо выраженным специфическим запахом, плотностью 1,16-1,19 КИМ .запахом, плотностью 1,16- 1,19 г/см, со следующей температурной характеристикой, 0 С: 25 смазка сохраняет приданную .форму; 50 незначительная потеря формы (растекание); 75 смазка растекается; 100 смазка полностью переходит в жидкое состояние .

Коллоидная растворимость (распус- каемость) описьшаемого смазочного состава следующая: при 20-25 с и

механическом перемешивании полностью растворяется в воде-и глинистом растворе; при 50-60°С растворяется без механического воздействия.

Эффективность смазоч

исследовали на буровых следу)ощих составов, г:

Пример. Вода проводная 1л

Бентонитовая глина Кар б окскметилцеллюло за

(серогель)

КССБ - 5%

Каустическая сода

Магнетит дашкесанский

П р и м е р 2. Вода проводная 1 л

Бентонитовая глина

Гипс

Каустическая сода

КССБ - 5%

Серогель

Магнетит дашкесанский

Пример 3. Извесвор, г:

Вода пресИая водопроводнаяКаустическая сода КССБ - 5% :Бентонитовая глина Известь Крахмал Магнетит дашкесанский

35

Высокомолекулярные жирные кислоты

Остальное

П р и м е р 4. Минерализованный раствор, г:

Таблица

Слияние химического состава смазочной добавки на антифрикционные и абразивные свойства бурового раствора

7,0 7,0 1,20 1,6

s

0

5

0

Вода пресная водопроводная1 л Поваренная соль 100 Кальцинированная сода 10 Крахмал 35 Бентонитовая глина 135 КССБ - 5% 240 МП Магнетит дашкесанский 3500 .

Влияние различного неионогенного ПАВ на антифрикционные и абразивные свойства буровых растворов.

Формула изобретения

Смазочный состав для глинистых буровых растворов,, включающий высокомолекулярные жирные кислоты, неионо- генное поверхностно-активное вещество и щелочной агент, отличающийся тем, что, с целью повышения антифрикционных и антиабразивных свойств бурового раствора при одновременном улучшении транспортировки смазочного состава, он дополнительно содержит бентонитовую глину, графит, канифоль, а в качестве щелочного агента используют каустическую соду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Бентонитовая глина 10-15 Графит10-15

Каустическая сода 1,5-2,0 Неионогенное поверхностно-активное вещество 2-3 Канифоль3-5

Высокомолекулярные жирные кислоты

Остальное

2,580,7

117,2 0,3106 62,5 0,2035

Примечание, а) пример 1: исходный буровой раствор плотностью 2,33 г/см ,

б)пример 7: в буровой раствор добавляют 3% известного смазочного состава,

в)в буровой раствор добавлен 1% предлагаемого смазочного состава (примеры 3-5).

Таблица 2 Влияние смазочной довавхи на реологические свойства буровых растворов

Проба

f

Без добавки

3,52 добавки

вез добавки

3,52 добавки

Сеэ добавки

3,5Х добавки

без добавкя

3,52 добавкя

Продолжение табл.I

Неионогенное ПАВ, %

Коэффициент трения

Град. tgф

3КАУФЭ14, 2,5 10,00

4КС-59,2,5 10,00

5-ДС-Ю, 2,5 9,50

Редактор Э.Слиган

Составитель Л.Бестужева Техред М.Ходанич

Зака.з 4881/20Тираж 644,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Абразивность

мг

0,1763 59,5 32,7 60,8 0,1763 59,5 32,5 60,4 0,1673 56,5 31,9 59,3

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к нефте- газодобьгоающей промьшшенности и предназначено для бурения скважин. Цель изобретения - повьшение антифрикционных и антиабразивных свойств бурового раствора при одновременном улучшении транспортировки смазочного состава. Смазочный состав для глинистых растворов содержит высокомолекулярные жирные кислоты, неионо- генное поверхностно-активное вещество,и щелочной агент. В смазочный состав дополнительно вводится бентонитовая глина, графит, канифоль, а в качестве щелочного агента используется каустическая сода. Смазочный состав включает следующие соотношения ингредиентов, мас.%: глина бентонитовая 10-15, графит 10-15, каустическая сода 1,5-2,0 тампонаж- ное поверхностно-активное вещество 2-3, высокомолекулярные жирные кислоты остальное. При таком соотношении ингредиентов снижается абразивноеть потока бурового раствора по сравнению с известным составом в 1,6-1,7 раза, а коэффициент трения в паре - элемент бурильной колонны - фильтрационная корка бурового раствора - в 2-2,3 раза. Смазочный состав готовят путем смешивания вышеуказанных ингредиентов. Полученный смазочный состав - полутвердая масса темно-коричневого цвета со слабо выраженным специфическим запахом, плотностью 1,16-1,19 г/см . Смазочный состав при температурах 20-25 С и механическом перемешивании растворяется в воде и в глинистом растворе. А при температуре 50-60°С - без механического воздействия. 4 табл. i (Л го ел о 00 1