Способ очистки глинистого бурового раствора Советский патент 1987 года по МПК C09K7/00 

Изобретение относится к нефтяной н газовой пром1.ппленности, а именно к очистке глинистых буровых растворов от выбуренной породы.

Цель изобретения - повышение селективности и степени очистки утяжеленного бурового раствора за счет укрупнения тонкодисперсньгх частиц его твердой фазы.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят смесь сульфонола с эмуль- талом в соотношении 1:3-1:5. Вводят смесь в циркулирующий раствор в количестве 0,3-0,5% от объема бурового раствора. Отделяют выбуренную породу механическим способом.

Для осуществления способа используют сульфонол, эмультал, бентонитовый глинопорошок, баритовый утяжелитель, кондеч ированную сульфит-спиртовую барду КССВ-2 и флокулянт М-14. Для определения влияния

Глинистый раствор, %: глина 5$ барит 40; КССБ-23; вода - остальное

№ I + 0,3 об.% смеси с:э 1:3

№1+0,2 об.% смеси с:э 1:4

№ 1 + 0,3 об.% смеси с:э 1:4

I + 0,5 об.% смеси с:э 1 :4

1 + 0,3 обЛ смеси с:э I :5

№ 1 + 0,3 об.% М-14 (в виде 5%-ного раствора)

Глинистый раствор,%: глина 4,5; барит 30; КССВ-23; вода - осталное

982342

предлагаемого флокулянта на буровой . раствор приготовляют три смеси сульфонола с эмульталом в соотношении 1:3, 5:4, J:3 и 5%-ный раствор полимерного флокулянта М-14 по известному способу. Приготовляют утяжеленный глинистый раствор (вода-f- + бентонитовая глина + баритовый утяжелитель) с условной вязкостью 30 с, обрабатывают его конденсированной сульфит-спиртовой бардой КССБ-2 в количестве 3 об.,,

Приготовленный раствор делят на

10

14 ч., одну часть раствора оставляют в исходном виде для сравнения (составы 1 и 8) другую часть обраба1 ывают полимерным флокулянтом по известному способу (составы 7 и 4), остальные 10 ч. - разными количествами смесей сульфонола и эмультала в различных соотношениях (составы 2-6 и 9-13).

. Состав и свойства глинистых растворов представлены в табл.1 Т а б л и ц а 1

4,2

1,6

41/80

5,5

2,2

П -р и м а ч а н и е. С - сульфонол; Э - эмультол.

Из табл.1 следует, что смеси сул фонола с эмульталом, предлагаемые в качестве реагента флокулянта, уменьшают условную вязкость на 3-8 с по сравнению с исходным глинистым раствором, а по сравнению с известным раствором - на 7-12 с; снижают . сне 1/10 на 8-15/12-34 мг/см по сравнению с исходным глинистым раствором, а по сравнению с известным раствором - на 10-17/13-35 мг/см ; уменьшают показатель фильтрации Ф на 0,2-1 ,1 мл.

Наиболее эффективно действует смесь сульфонола с эмульталом 1:4. . Оптимальная добавка составляет 0,3 об.%, увеличение до 0,5 об.% не дает значительного эффекта, поэтому нецелесообразно.

Флокулирующее действие предлагае- мых смесей оценивают по кинетике оседания частиц твердой фазы из утяжеленного глинистого бурового раствора по следующей методике: 100 мл исследуемого раствора интенсивно перемешивают в течение 3 мин, отбирают 50 мл раствора, помещают в плоскодонный мерный цилиндр, доводят объем водой до 500 мл и определяют

Продолжение табяТТ

кинетику оседания частиц твердой фазы.

Кинетика оседания частиц твердой фазы глинистых раствопов поивеле- на в табл. 2

Высота осадка, мм

. ,- г..

Время, мин .10 30 60 90 120

9 12,0 16,021,8

11 14,0 17,526,3

I9 13,5 18,027,0

i9 12,0 16,522,2

J8 9,5 14,819,7

Из табл.2 видно, что предлагаемый реагент-флокулянт способствует увеличению скорости оседания частиц на 20-35% по сравнению с известным фло- кулянтом М-14 (состав 7 и 14) и с исходным глинистым буровым раствором (состав 1 и 8).

Наиболее эффективно действует смесь сульфонола с эмульталом в соИз представленных данных следует, что растворы, обработанные предлагаемым флокулянтом, характеризуются высокой ингибирующей способностью.

5

которой составляет 0,3% от объема бурового раствора.

Определение ингибирующей способности проводят по воздействию обработанного флокулирующей смесью глинистого раствора на майкопскую глину в виде крупки по следующей методике: майкопскую глину в виде крупки размером частиц 3 мм в количестве 5% (25 г) вводят в 500 мл испытуемого раствора (составы растворов приведены в табл.1) при 80°С и перемешивают 4 ч. Затем раствор пропускают через систему лабораторных вибрационшзк сит размерами ячеек 3,2 и 1 мм. Отделившиеся на ситах фракции глины высушивают до постоянного веса при 105 С и определяют их процент по отношению к введенному количеству глины. Ингибирующий эффект оценивают по отношению количества глины, оставшейся на сите с ячейками 3 мм, т.е. совершенно не диспергировавшейся глины к общему количеству введенной глиняной крупки. Полученные результаты представлены в

табл. 3.

t

Таблица 3

0

В глинистом растворе без добавки реагента-флокулянта сохраняется в недиспергированном виде лишь 33,4% крупки от введенного количества. При

введении в раствор смеси сульфонала с эмульталом в соотношении 1:3-1:5 количество недиспергированной крупки увеличивается в 2,2-2,5 раза. Янги- бирующий эффект предлагаемого реа- гента-флокулянта на 20-30% превосходит ингибирующий эффект известного реагента флокулянта М-14, Из предлагаемых соотношений больший ингибирующий эффект оказьшает смесь суль- фонола с эмульталом 1:4, в оптимальном количестве 0,3% от объема бурового раствора.

Об укрупнении .тонкодисперсных частиц свидетельствуют два показателя: скорость оседания частиц десятикратно разбавленного водой утяжеленного бурового раствора, а также масса крупки и ее фракционный состав после диспергирования. Повышение скорости оседания частиц, незначи-: тельная потеря массы крупки и больший размер частиц крупки после диспергирования свидетельствует о том, что степень очистки возрастает за счет либо укрупнения частиц, либо за счет предотвращения измельчения больших размеров с последующим их удалением на ситах.

Оценку повьппения селективности очистки утяжеленных буровых растворов определяют по изменению характера поверхности баритового утяжелителя.

Поскольку причиной флокуляции баритового утяжелителя в буровых растворах на водной основе является гид- рофобизация его поверхности, по степени гидрофобизации можно судить и о степени селективности действия фло- кулянтов. Чем выше показатель гидро- фильности барита тем выше и селек- тивность действия флокулянта в утяжеленных буровых растворах.

Исследование проводят по методике определения показателя гидрофильносРедактор Н.Рогулич

Составитель В.Борискина Техред М.Ходанич

Заказ 860/25

Тираж 634Подписное

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

ти модифицированных баритовых утяжелителей. В качестве ПАВ вводят смеси сульфонола с эмульталом. Результаты исследований представлены в табл . 4 ,

Таблица 4

fO

Показатель гидрофштьности

83

88 87

f5

Из представленных данных следует, что при использовании в качестве флокулянта смесей сульфонола с эмульта- лом не происходит гидрофобизации поверхности баритового утяжелителя, т.е. барит остается гидрофильным, и предлагаемый флокулянт не способствует выведению его из системы бурового раствора на виброситах и в ных мерниках.

Формула изобретения

Способ очистки глинистого бурового раствора, включающий введение в глинистый буровой раствор реагента- флокулянта и механическую очистку его от выбуренной породы, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения селективности и степени очистки утяжеленного глинистого бурового раствора за счет укрупнения тонкодисперсных частиц его твердой фазы, в качестве реагента-флокз лянта используют смесь поверхностно-активных веществ сульфонола и эмультала, в соотношении от 1:3 до 1:5 и вводят в раствор-в количестве от 0,3 до 0,5% от объема глинистого бурового раствора.

Корректор А.Тяско

Изобретение относится к нефтегазовой промьшшенности. Цель - повьг- шение селективности и степени очистки утяжеленного глинистого бурового раствора (ГБ) за счет укрупнения тонкодисперсных частиц его твердой фазы. Для этого сначала готовят реа- гент-флокулянт, в качестве которого используют смесь поверхностно-активных веществ сульфонола и эмультала в соотношении 1:3 - 1:5. Затем эту смесь вводят в циркулирующий ГБР .в количестве 0,3-0,5% от объема ГБР. После этого отделяют выбуренную породу механическим способом. 4 табл. и