Эмульсионная промывочная жидкость Советский патент 1989 года по МПК C09K7/02 

4iib

сд

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение антифрикционных свойств и стабильности в жестких водах. Жидкость содержит следующие ингредиенты при их соотноше- НИИ, мас.%: смесь гудронов 1,0-2,0; диспергатор на основе натриевых со- лей динафтилметилен и динафтилмети- лендисульфокислот 0,05-0,4, гуматный реагент 1,0-3,0, вода остальное. ЙЬад- кость готовят путем заливки в смесь гудрона водного раствора диспергато- ра и интенсивного перемешивания в течение 5-10 мин при помощи мешалки до получения смеси. Затем в последнюю добавляют воду и гуматный реагент и перемешивают 5 мин; Использование жидкости при бурении позволяет увеличить скорость бурения, повысить стойкость эмульсии и сократить расход реагента. 2 табл. а S

&Г1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к эмульсионным жидкостям, применяемым для промывки скважин на твердые полезные ископае- мые.

Цель изобретения - повышение антифрикционных свойств и стабильности в жестких водах.

Эмульсионная промывочная жидкость содержит смесь гудронов, дисперга- тор на основе смеси натриевых солей динафтилметилен и динафтилметилен- десульфокислоты (диспергатор НФ), добавку и воду, причем в качестве добавки используют гуматный реагент при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Смесь гудронов 1,0-2,0 Диспергатор

на основе смеси натриевых солей динафтилметилен и динафтилметилен-дисульфокислот 0,05-0,4 Гуматньвй реагент 1,0-3,0 Вода Остальное

Готовят эмульсионную промывочную жидкость следующим образом.

В смесь гудронов заливают водньй раствор диспергатора НФ и интенсивно перемешивают в течение 5-10 мин при помощи мешалки (п 400 об/мин) до получения гомогенной смеси, после чего добавляют необходимое количество воды и гуматного реагента с последующим перемешиванием в течение 5 мин.

Примеры приготовления конкретных растворов в диапазоне граничных и средних значений ингредиентов.

Пример 1.1% смеси гудронов интенсивно перемешивают с 0,05% водного раствора диспергатора НФ (5%-но го) до получения гомогенной смеси, потом добавляют 1% гуматного реагента и воду до 100%, перемешивая до полного раст ворения гуматного реагента. .

Пример 2. 1,5% смеси гудро- .нов интенсивно перемешивают с 0,22% водного раствора диспергатора НФ (12%-ного) до получения гомогенной смеси, потом добавляют 2% гуматного реагента и воду до 100%, перемешивая до полного растворения гуматного реагента.

Пример 3.2% смеси гудронов интенсивно перемешивают с 0,04% 20%-ного водного раствора диспергатора НФ (20%-го) до получения гомогенной смеси, потом добавляют 3% гуматного реагента и воду до 100%, перемешивая до полного растворения гуматного реагента.

Смесь гудронов представляет собой густую маслянистую жидкость - продукт масложирового производства, следующего состава, мас.%:

Смесь жирных

кислот С,4. Cjo

C,g,2.Не менее 52

Неомыляемые

вещества4-11

Окисленные жирные

кислоты12-20

Физико-химические свойства смеси гудронов следующие:

Плотность

при 50 С, г/см 0,94-0,96

Вязкость

при 50°С, сСт 15-40

Кислотное

число,

мгКОН/г50 -55

Молекулярный

вес305-310

Температура

вспьш1ки, с 250-285

Диспергатор НФ представляет собой смесь натриевых солей динафтил- метиленсульфокислрт и динафтилмети- лендисульфокислот.

В качестве гуматного реагента применяется, например, УЩР, ПУЩР, модифицированный гуматньй реагент (МГР).

Наличие гуматного реагента в эмулсионной жидкости позволяет стабили- зировать мельчайшие капельки диспергированной смеси гудронов, предотвратить их коалесценцию и последующее расслоение. .

Эмульсия имеет одинаковые показатели при использовании любого из указанных гуматньпс реагентов.

Для выявления оптимального соотношения содержания смеси гудронов и диспергатора НФ приготовлено несколько составов, характеристика которых приведена в табл. 1. I.

По описанной технологии приготовлено несколько составов эмульсионной промывочной жидкости, которые были сопоставлены с известной промывочной

жидкостью, а результаты представлены в табл. 2.

Антифрикционные свойства эмульсионной промывочной жидкости определяли по машине трения М-22 по общепринятой методике при трении стали о гранит.

Стабильность в жестких водах определяли по максимальной величине хлоридно-кальциевых вод, при которой не происходит расслаивания эмульсии в течение 2 ч покоя.

Поверхностное натяжение определяли сталогмометрическим методом.

Как видно из данных, приведенных в табл. 2, по сравнению с известной антифрикционные свойства предлагаемой эмульсионной промывочной жидкости повышаются в 1,6 раза, стабильность в жестких водах в 2,4 раза.

При содержании смеси гудронов, диспергатора НФ и гуматного реагента

всплывает и эмульсио жидкость не приемлем скважин. Без примене вора диспергатора НФ после ввода гуматного тойчивой эмульсии не тому что смесь гудрон слаивается.

1Q При бурении скважи полезные ископаемые в их категории по бурим ная промывочная жидко увеличить механическу 5 ния на 15-20%, повыси эмульсии и сократить тов.

Формула изо

20 Эмульсионная промы содержащая смесь гудр .тор на основе натриев тилметилен- и динафти фокислот, добавку и в

меньше нижнего предела не обеспечива- 25 чающаяся тем.

30

ется улучшение свойств эмульсии.

Увеличение содержания указанных компонентов в эмульсии вьш1е верхнего предела не приводит к дальнейшему улучшению свойств эмульсии.

Смешивание смеси гудронов с 5-20%-ным водным раствором диспергатора НФ необходимо для диспергации смеси гудронов до такой степени, при которой эта смесь впоследствии стабилизируется гуматным реагентов. Сме- шивание смеси гудронов с водным раствором диспергатора НФ при концентрации менее 5%-ной или более 20%-ной смесь не дает устойчивой эмульсии, в результате чего смесь гудронов

40

повышения антифрикцио стабильности в жестки качестве добавки соде реагент при следующем ингредиентов, мас.%:

Смесь гудронов

Диспергатор

на основе

натриевых солей

динафтилметилен- и

динафтилметилендисульфокислот 0

Гуматный

реагент

ВодаО

3%-ный водный раствор

диспергатора НФ

Смесь гудронов

5%-ный водный раствор

дисдергатора НФ

Смесь гудронов

всплывает и эмульсионная промьшочная жидкость не приемлема для промывки скважин. Без применения водного раствора диспергатора НФ или ввода его после ввода гуматного реагента, устойчивой эмульсии не получается, потому что смесь гудронов быстро расслаивается.

При бурении скважин на твердые, полезные ископаемые в породах У11-ХГ1 их категории по буримости эмульсионная промывочная жидкость позволяет увеличить механическую скорости буре- ния на 15-20%, повысить стойкость эмульсии и сократить расход реагентов.

Формула изобретения

Эмульсионная промывочная жидкость, содержащая смесь гудронов, дисперга- .тор на основе натриевых солей динаф- тилметилен- и динафтилметилендисуль- фокислот, добавку и воду, о т л ичающаяся тем.

25 чающаяся тем.

0

что, с целью

0

повышения антифрикционных свойств и стабильности в жестких водах, она в качестве добавки содержит гуматный реагент при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Смесь гудронов 1,0-2,0

Диспергатор

на основе

натриевых солей

динафтилметилен- и

динафтилметилендисульфокислот 0,05-0,4

Гуматный

реагент1,0-3,0

ВодаОстальное

Таблица 1

Расслоилась

Стабильна

10%-ный водный раствор

диспергатора НФ

Смесь гудронов

15%-ный водный раствор

диспергатор НФ

Смесь гудронов

20%-ный водный раствор

диспергатора НФ

Смесь гудронов

25%-ный водный раствор

диспергатора НФ

Смесь гудронов

Смесь гудронов

Триэтаноламин

Диспергатор НФ

Вода

Смесь гудронов

Триэтаноламин

Диспергатор НФ

Вода

Смесь гудронов

Диспергатор НФ

ИГР

Вода

Смесь гудронов

Продолжение тпбл.1

Стабильна

Стабильна

Стабильна

Расслоилась

Таблица 2

0,10

90

40

0,08

150

34

0,07

310

40

Коьшоненты

Содержание компонентов, Mac.Z

гатор НФ

гудронов

гатор НФ

гудронов

гатор НФ

гудронов

гатор НФ

0,15 2,00

До 100 2,00 0,40 3.00

До 100 0,80 0,08 0,80 До 100 2,50

0,25 3,50

До 100

Продолжение табл.2

Показатели

Стабильность эмульсии при жесткорти воды мг-экв/л

Поверхностное натяжение мН/м

0,06

340

37

0,05

360

35

0,11

270

42

0,05

370

34