Обратная эмульсия для бурения и глушения скважин Советский патент 1987 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьшленности, в частно- -сти к обратной эьгульсии, которая может быть использована при бурении и глушении скважин.

Цель изобретения - улучшение технологических свойств обратной эмульсии: повьш ение тлиноемкости, снижение фильтрации и структурно-механических свойств при одновременном сокращении времени ее приготовления.

Поставленная цель достигается составом обратной эмульсии, приготовленной на основе нефти или нефтепро- дукта, воды и эмульгатора при следующем соотношении компонентов, об.%:

Нефтепродукт 38,0-69,5

Вода30-60

Амидоамины кислот

таллового масла 0,5-2,0

В качестве нефти или нефтепродукта могут быть использованы дизельное топливо, нефть, нефтяные дистилляты и др.

Водная фаза эмульсии - пресная вода, растворы NaCl, MgCl-, CaCl различной степени минерализации, пластовая вода.

Эмульсия отличается от известной тем, что в качестве эмульгатора она содержит амидоамины кислот таллового масла, причем они содержат, об.%:

Полиэтиленполиамиды

кислот таллового

масла . 90-99

Соли пиперазина кис-

лот таллового масла 10-1

Пример 1. этиленполиамидово

Получение полнВ трехгорлом реакторе, снабженном мешалкой, насадкой Дина-Старка и термометром смешивают при комнатной температуре 200 г легкого таллового -масла с кислотным числом 102 мг КОН/Г и 50 г полиэтиленполиаминов. Смесь при интенсивном перемешивании нагревают 3 ,5 ч при 150 с, одновременно отгоняя выделяющуюся реакционную воду в количестве 15,6 мл. Продукт реакции представляет собой вязкую жидкость коричневого цвета с плотностью 0,969 г/см , температурой плавления О-(-2) G, кислотным числом 5,2 мг КОН/Г и межфазным натяжением 1%-ного раствора в дизельном топливе на границе с дистиллированной водой , 3,6 мН/м.

е

2 Получение солей

0

5

0

5

0

Пример пиперазина.

В двухгорлом реакторе, снабженном мешалкой и термометром, смешивают при комнатной температуре 200 г легкого таллового масла с кислотным числом 1,2 мг КОН/Г и 43 г пиперазина. Смесь при интенсивном перемешивании нагревают 45 мин при 90-100 С да полного растворения кристаллов пиперазина и образования гомогенного продукта реакции. Он представляет собой вязкую жидкость коричневого цвета с плотностью 0,999 г/см , температурой плавления 8-9 Си межфазным натяжением 1%-ного раствора в дизельном топливе на границе с дистиллированной водой 3,2 мН/м.

Пример 3, Получение эмульгатора, I .

В лабораторном стакане при комнатной температуре в течение 5 - 10 мин 99 г полиэтиленполи мидов, полученных по примеру 1, и 1 г соли пиперазина, полученной по примеру 2, смешивают до образования гомогенного продукта. OH представляет собой вязкую жидкость коричневого цвета с плотностью 0,969 г/см , темпера;турой плавления 0-1 С, кислотным числом 5,4 мг КОН/г и межфазным натяжением 1%-ного раствора в дизельном топливе на границе с дистиллированной водой 2,9 мН/м.

Аналогично получены эмульгаторы, содержащие полиэтиленполиамиды кислот таллового масла и соли пиперазина этих кислот с другим их массовым соотношением. Состав полученных эмульгаторов и их физико-химические свойства даны в табл. I.

Предлагаемый эмульгатор обратных эмульсий может быть непосредственно получен в результате химической реакции между кислотами таллового масла и смесью полиэтиленполиамипов с пнперазином,

Дистиллированное талловое масло является продуктом ректификации .сырого таллового масла, содержит в своем составе 60-80% жирньпс и смоляных кислот и производится по ТУ 81-05-26- 75 Соломбальским, Котласским и другими целлюлозно-бумажными комбинатами страны.

Легкое талловое масло является головным погоном ректификации талло313

вого масла и содержит в своем составе 40-60% кислот. ПроизЬодится теми же заводами по ТУ 81-05-100-76.

Полиэтиленполиамины производятся Калушским ПО Хлорвинил ТУ 6-02-594 80.

Пиперазин производится Калушским ПО Хлорвинил по ТУ 6-02-2-730-83.

Обратную эмульсию готовят следующим образом.

Пример 4. В294 мл дизельного топлива при 20 С и постоянном перемешивании на установке Воро- неж-2 вводят 6 мл эмульгатора, описанного в примере 1, добавляют в течение 1 мин 300 30%-ного раствора СаС при скорости вращения вала мешалки 3x10 мин и перемешивают образовавшуюся эмульсию до постоянного значения показателя электростабильности. Электростабильность эмульсии контролируют через каждые 5 мин. Аналогично готовят эмульсии с использованием эмульгаторов, приготовленных по другим примерам.

Состав и технологические свойства приготовленных эмульсий приведены в табл. 2.

Технологические свойства эмульсий определяют следуюпщм образом.

Электростабильность измеряют на приборе ИГЭР-1, по величине напряжения, возникающего при появлении силы тока в 5-7 мА между электродами, опущенными в эмульсию, статическое напряжение сдвига через 1-10 мин покоя эмульсии - на приборе СНС-2, фильтрацию за 30 мин - на приборе ВМ-6, ус- вязкость - на приборе ВП-5 по времени истечения 500 см эмульсии из залитых в воронку 700 см, а гли- ноемкость оценена количеством бентонитового глинопорошка завода (мае.% от объема эмульсии), приводящего к обращению фаз эмульсии.

Как следует из данных, представленных в табл. 2, предлагаемая эмульсия имеет лучшие технологические свойства, чем известная. Так, эл ект04184

ростабильность ее в 1,4-2,2 раза выше, глиноемкость вьшге в 1,7-2,5 раза, фильтрация в 10-13 раз ниже, условная вязкость в 1,1-1,2 раза ниже, а

5 статическое напряжение сдвига в 1,4- 5,2 раза ниже, чем у известной. Время приготовления этой эмульсии сокращается в 1,7-3,3 раза по сравнению с известной. О Опытная партия предлагаемого

эмульгатора под условным наименованием Нефтехим изготовлена на Дрого- бычском нефтеперерабатьшающем заводе в количестве 150 т.

5 Предварительно проведенный расчет показывает, что использование предлагаемой обратной эмульсии позволяет получить только по объединению Татнефть экономический эффект в размере

0 не менее 300 тыс.руб. в год за счет увеличения дебитов добывающих скважин.

25

Формула изобретения

Обратная эмульсия для бурения и глушения скважин, содержащая нефть или нефтепродукт, воду и эмульгатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее технологических свойств и сокращения времени приготовления, она содержит в качестве эмульгатора амидоамины кислот талло- вого масла при следующем соотнощении компонентов, об.%: Нефть или нефтепродукт38,0-69,5 Вода30-60 - Амидоамины кислот таллового масла 0,5-2,0

причем амидоамины кислот таллового масла содержат, об.%: Полиэтиленполиамиды кислот таллового масла90- 99

Соли пиперазина кислот таллового масла1-10

Полиэтиленполиамиды кислот легкого таллового масла 100

Соль пиперазина и кисло

легкого таллового масла

100

Полиэтиленполиамиды кислот легкого таллового масла 99

Соли пиперазина этих

кислот 1

Полиэтиленполиамиды дистиллированного таллового масла 95

Соли пиперазина эткх

кислот 5

Полиэтиленполиамиды кислот легкого таллового масла 90

Соли пиперазина этих

кислот 10

Полиэтиленполиамиды кислот легкого таллового масла 80

Соли пиперазина этих

кислот 20

Полиэтиленполиамиды кислот легкого тапло- вогс масла 99,5

Соли пиперазина этих

кислот 0,5

Таблица 1

5,2

0(-2)

3,6

79,3

8-9

3,2

5,4

0-1

2,9

7,1

8-9

1,8

6,2

3-4

2,2

6,7

5-6

2,9

5,3

0-1

3,3

Таблица Результаты лабораторных испытаний обратной эмульсии

Известная эмульсия

Дизельное топливо 30%-ный раствор CaClj

Догидратиров анные

полиамиды

Предлагаемая эмуль

Дизельное топливо 30%-ный раствор СаС Эмульгатор

Дизельное топливо 30%-ный раствор CaCl2 Эмульгатор 2

Дизельное топливо 30%-ный раствор CaClj Эмульгатор 3

Дизельное топливо 30%-ный раствор CaClj Эмульгатор 4

Дизельное топливо 30%-ный раствор- СаС Эмульгатор 5

Дизельное топливо 30%-ный раствор СаС Эмульгатор 6

Дизельное топливо . 30%-ный раствор CaCl Эмульгатор 7

120 42 46 13

20

50

98

5,5

20

50

58

58

28

20

80

14

16

35

20

17

19

40

15

21

23

45

15

37

37

12

20

60

79

3,5

25

40

)

48,5

50

1,5

фть .58,5

во

вор

40 1,5

38

60 2

500

600

460

Шаимская нефть 69,5 20%-ный раствор MgCl 30 . Эмульгатор 3 0,5

Шаимская нефть 70,6 20%-ный раствор MgClg 29 Эмульгатор 3 0,4

Дизельное топливо 36,9

Насыщенный раствор NaCl 61

Эмульгатор 3 2,1

Шаимская нефть 38,0

20%-ный раствор

MgClj60,0

Эмульгатор 3 2,0

Дизельное .топливо 69,5

Насыщенный раствор NaCl30,0

Эмульгатор 3

0,5

420

Нефтяной дистиллят . установок подготовки Нефть38,0

112 28 32 О

50

20

73

9 12 2

35 . 20

92

27 28 1

40 15

62

8 12 2

35 30

60

247

25 45

108

29 31 I

40 15

107

33 36 1

40 15

53

683

35 25

30%-ный раствор CaClj 60,0

Эмульгатор 3 2,0

Нефтяной дистиллят установок подготовки нефти 69,5

30%-ный растворCaCl 30,0

Эмульгатор 0,5

Нефтяной дистиллят установок подготовки нефти 48,5

30%-ный раствор

В составе фильтрата - водная фаза.

ВНИИПИ Заказ 1867/25

Тираж 634 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14

18 2

40 15

6 3,5

45 20

Тираж 634 Подписное

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промыптенности и позволяет улучшить технологические свойства обратной эмульсии и сократить время ее приготовления. Эмульсия содержит нефть или нефтепродукт, воду и эмульгатор. В качестве эмульгатора используют амидоамины кислот таллового масла. Смесь приготавливают перемешиванием компонентов при т-ре в следующем соотношении, об.%: нефть или нефтепродукт 38,0- 69,5, вода 30-60, амидоамины кислот таллового масла 0,5-2,0. Амидоамины кислот таллового масла содержат, об.%: полиэтиленполиамиды кислот таллового масла 90-99; соли пиперазина кислот таллового масла 1-10„ Перемешивание эмульсии производят до постоянного значения электростабильности, которую периодически контролируют. Эмульсия имеет электростабильность в 1,4-2,2 раза вьште, глиноемкость - выше в 1,7-2,5 раза, фильтрацию - в 10-13 раз ниже, условную вязкость - в 1,1-2 раза ниже, статическое напряжение сдвига в 1,4-5,2 раза ниже, чем у известной. 2 табл. S (Л