Обратная эмульсия для бурения скважин Советский патент 1989 года по МПК C09K7/02 

СП

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьшшенности. Цель - улучшение технологических свойств эмульсии при т-ре до . Эмульсия содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: нефтепродукт 40-78, вода 10-52, эмульгатор 2-4, синтетический латекс 2-5, бентонитовая глина 2-5. Эмульсию готовят при последовател ном прибавлении входящих в нее компонентов и при постоянном перемешивании в мешалке. Характерной чертой кинетики фильтрации эмульсии является то, что она - практически заканчивается за 1- 2 мин. 1 табл. а. S (Л

СП

Од

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, конкретно к обратной эмульсии, которая может быть использована в качестве промы- вочной жидкости при бурении скважин и вторичном вскрытии продуктивных пластов в процессе перфорации.

Цель изобретения - улучшение технологических свойств обратной эмул сии при до снижение вязкости и фильтрации, повьш1ение стабильности и статического напряжения сдвига.

Обратная эмульсия содержит нефтепродукт, воду, эмульгатор, бентони- товую глину.и синтетический латекс при следующем соотношении компонентов, в мас,%:

Нефтепродукт 40-78

Вода -10-52. ,

Эмульгатор 2-4

Синтетический

латекс2-5

Бентонитовая

глина2-5

Пример. Приготовление эмульсии. К 450 г дизельного топлива при постоянном перемешивании на установке Воронеж-2 с частотой вращения вала мешалки 3-10 мин прибавляют последовательно 12 г эмульгатора Нефтехим, 78 г 30%-ного раствора хлористого кальция, 30 г синтетического латекса БС-50 и 30 г бентонитовой глины. Компоненты перемешивают в течение 60 мин.

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

Водной фазой эмульсии является пресная вода или растворы минеральных солей NaCl, CaClj,, MgClj.

Эмульгаторы эмульсии - серийно выпускаемые промьшшенностью эмультал ЭС-2, Нефтехим.

В композиции используют синтетические латексы - бутадиенстирольный латекс марки БС-50, бутадиенметил- метакрилатньй латекс марки ДММА-65 ГП и др. .

Латекс БС-50 представляет собой продукт совместной эмульсионной полимеризации бутадиена и стирола, взятых в соотношении 50:50. Массовая доля сухого остатка составляет не , менее 46%, рН не менее 10, условная вязкость 12-16 с.

Латекс ДММА-65 ГП представляет собой продукт сополимеризации бутадиена и метилметакрилата, взятых в соотношении 40:60. Массовая доля сухого остатка составляет не менее 39%, рН 6-8.

Синтетический латекс представляет собой концентрированную прямую эмульсию с размерами глобул внутренней фазы 0,1 мкм, стабилизированную водорастворимыми эмульгаторами - суль- фонол НП-3, некаль, парафинат калия и др.

Установлено, что синтетический латекс , .введенный в состав обратной эмульсии на основе нефтепродукта, воды и эмульгатора, коагулирует с выделением олигомерных продуктов в объем дисперсионной среды и межфазных адсорбционных слоев. Это способствует резкому увеличению структурно-реологических свойств эмульсии и ее стабильности при обычной температуре. Дополнительное введение в такую эмульсию бентонитовой глины способствует созданию полимер-глинистых комплексов, которые выполняют роль высокотемпературного стабилизатора, структурообразователя и понизителя фильтрации.

Состав приготовленных эмульсий по примерам, а также их технологические свойства приведены в таблице.

Электростабильность обратных эмулсий (и. В) измеряли прибором ИГЭР-1, динамическую фильтрацию (, см ) - ПФП-200, условную вязкость (Т,,, ,с) - по малой воронке, статическую фильтрацию при (Р, см ) - ВМ-6, статическое напряжение сдвига при 20 с за 1 и 10 мин покоя эмульсии (0,ио , дПа) - СНС-2.

О наличии статического напряжения сдвига при повьш1енных температурах судили по измерению седиментационнрй стабильности утяжеленных баритом эмульсий. Для этого в обратные эмульсии, полученные по приведенным в таблице примерам, вводили 200 г барита и дополнительно перемешивали в течение 20 мин. Седиментационную стабильность (Др, г/см ) измеряли пикнометром по. разности плотностей нижней и верхней части утяжеленной эмульсии после ее в лабораторном автоклаве в течение 2 ч в статических, условиях и последующего охлаждения на воздухе до 20 С.

Как следует из данных, представленных в таблице, эмульсия содержащая, мас,%:

Нефтепродукт 40-78

Вода10-52

Эмульгатор 2-4

Синтетический

латекс2-5

Бентонитовая

глина2-5

может быть использована в качестве промывочной жидкости при бурении скважин и вторичном вскрытии продуктивных пластов в процессе перфорации .,

Она обладает сравнимыми значениями статического напряжения сдвига при 20°С, а значения ее электростабильности более чем в три раза вьппе, условной вязкости в 6-10 раз ниже, статической фильтрации при 20 С в 2,7-5,4 раза ниже, чем у известной эмульсии. При ее фильтрация составляет 3,5-4,5 см за 30 мин, а седиментационная стабильность находится в пределах 0,006-0,02 г/см

180140

«Ю15.81023

60019,2

1451156

Характерной чертой кинетики фильтрации обратной эмульсии является то, что она практически заканчивается с за первые 1-2 мин. При этом в составе фильтрата отмечается наличие загущенной олигомерами латекса углеводородной среды без присутствия следов воды или эмульсии.

Формула изобретения

Обратная эмульсия для бурения скважин, содержащая нефтепродукт, воду, эмульгатор, полимерную добав- ку и бентонитовую глину, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее технологических свойств при температуре до 170 с, в качестве полимерной добавки она содержит синтетический латекс при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтепродукт 40-78

Вода10-52

Эмульгатор 2-4

Синтетический

латекс2-5

Бентонитовая

глина2-5

19

17

2,7

Эмульсия рссслоклась

0,54,5 . в,0 0,020,0«

17

0,53,8 9,2 0,010,08

фотошпгао 5

вор

яая

П

ая

о ода

аая

о

ода

о

вая

40

4

3

2

40 52

4

2

76 10

2

6 6

40

28,2

65,0 0.5 0,5 1. 2.9

78

10 2

5

5

63

26 3

5

3

60014,2

60022,4

600 16,4

180140

,8

1826

1732

1123

1917

1023

В17

Продолжение таблицы

1,04,0 10,5 0,ог 0,12

1732

1,03,5 М 0,006 0,08

1123

0,54,5 8,0 tf,02 0,06

2,7

Экгльсия расслонлае

0,54,5 . 8,0 0,02 0,06

В17

0,53,« . 9.2 0,01 0,0

14511568

Продолжение таблицы

ZCLZEZOrJIirJZiZIIJJIlIZZZiZEZZl iCIIZ

60022,8t)26

eoO14,04,S9

600e,002

В состав фЮптмта. яодюН ыпя «мгпмт

2,014,0 21,V ОИ60,34

1,03,3 9,0 0,OOS 0,08

2,09,8 17,2 0,0e 0,14

l,i13,3 23,8 acrKt медке