Эмульгатор для буровых растворов Советский патент 1990 года по МПК C09K7/06 B01F17/00 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к эмульгаторам для буровых растворов, используемым при бурении нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения - увеличение эмульгирующей способности, снижение температуры застывания и повышение температуры вспышки эмульгатора.

В качестве основного ингредиента эмульгатора используют кубовые остатки производства синтетических жирных кислот (СЖК), получаемых окислением парафиновых углеводородов. Кубовый остаток марки С содержит не менее 85 мас.% одноосновных кислот, дикарбоновые полифункциональные кислоты остальное, причем кислоты с длиной алкильного радикала составляют 40% от общей массы кубового остатка. Кислотное число кубового остатка 100-125 мг КОН/г продукта.

В качестве растворителя эмульгатор содержит фракцию полиалкилбензо- лов, которая является отходом производства этилбензола и диэтилбензола алкилированием бензола этиленом. Фракцию полиалкилбензолов получают в виде кубового остатка после отгонки целевых продуктов. Фракция содержит не менее 70 мае.% триэтилбензола и пентаэтилбензол, гексаэтилбензол, ди- этилизопропилбензол, дибутилбензол остальное. Т. кип. фракции 160- 350аС.

Технология получения эмульгатора заключается в смешении предварительно подогретого кубового остатка СЖК

сл

Ч

00

0

15781

с кислотным числом 100-125

мг КОН

с фракцией полиалкилбензолов. Полученную смесь нагревают до 70-80°С и перемешивают в течение 10-20 мин. Температуру начала течения (температуру застывания) эмульгатора, температуру вспышки эмульгатора в закрытом тигле определяют по извест- ной методике.

Эффективность действия эмулъгато- pi определяли по агрегативной устойчивости эмульсии следующего состава: 1 Дизельное топливо

марки см3

30%-ный раствор СаС1г250 см3

Окись кальция

(активность 70%) 20 г Эмульгатор 5 мас.% от

массы эмульсии

Последовательность операций приготовления эталонной эмульсии следую- щая.

Углеводородную часть (дизельное топливо, эмульгатор) и окись кальция перемешивают 20 мин при помощи смесителя типа Воронеж-2 (7000 об/мин .затем добавляют водный раствор СаС12 и полученную смесь вновь перемешивают 15 мин.

Агрегативную устойчивость эмульсии определяли методом измерения электростабильности в вольтах на приборе марки ИГЭР-1 до и после тер Мостатирования при 160°С.

Электростабильность определяли согласно известной методике.

Под электростабильностью эмульсии имеют в виду напряжение (измеряется в вольтах), при котором наступает пробой эмульсии электрическим током.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример . Кубовый остаток Производства СЖК с кислотным числом

125 мг КОН/г остатка в количестве

50

30 г (30 мас.%) подогревают и сме- Иивают в трехгорлой колбе с 70 г (70 мас.%) фракции полиалкилбензолов ; т. кип. 160-350°С. Смесь нагревают до 70-80°С и перемешивают 10 мин. Свойства полученного эмульгатора приведены в таблице. Электростабильность до термостатирования равна 560 В, после термостатирования нуль764

гатора при 160°С составляет 580 В,. температура начала течения жидкости (температура застывания) равна -19° температура вспышки 83°С.

Примеры 2-9. Эмульгатор приготовлен в условиях примера 1. Состав эмульгатора и результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 10 (известный). В трехгорлую колбу загружают 45 г (45 мас.%) предварительно подогретого кубового остатка СЖК с кислотным мг КОН

числом 78

-, 5 г (5 мас.%)

Q

5

0

асфальта, затем приливают 50 г (50 мас.%) заксилольной фракции неф- теперегонки с температурой кипения 140-205°С. Смесь нагревают до 70°С и перемешивают 15 мин.

Заксилольная фракция с т. кип. 140-205 С является промежуточным продуктом нефтеперерабатывающих заводов. Используется в качестве компонента бензинов. Содержит 35-45% ароматических углеводородов, 30-40% парафиновых и 20-30% нафтеновых. Ароматические углеводороды представлены преимущественно гомологами бензола, содержащими 1-2 заместителя в бензольном кольце: бутилбензол, диэтилбензол, метил- изопропилбензол, и т.д.

Парафиновая часть заксилольной фракции представлена насыщенными уг- леводрродами, содержащими от 10 до 20 атомов углерода.

Свойства эмульгатора представлены в таблице.

Пример 11 (известный). Эмульгатор получают в условиях примера 10.

Используют кубовый остаток СЖК с кислотным числом 116 мг.КОН/г. Свойства эмульгатора представлены в таблице.

Пример 12 (известный). В качестве эмульгатора используют реагент СМАД-1 производства нефтеперерабатывающего завода.

Реагент СМАД-1 представляет собой смесь окисленного петролатума (40- 50%) и дизельного топлива 50-60%.

Окисленный петролатум содержит высокомолекулярные синтетические жирные кислоты, парафиновые углеводороды, смолы. Кислотное число окисленного петролатума не превышает 70 мг КОН/г.

Дизельное топливо - продукт нефте - перегонки, содержит фракцию углеводородов с т.кип. 200-360°С,состоит в ос5 1

новном из насыщенных (парафиновых) углеводородов, содержание нафтеновых и ароматических углеводородов незначительно .

Реагент СМАД-1 при нормальных условиях - темная

вязкая жидкость,

температура вспышки 45°С, при температурах , близких к 0°С, теряет текучесть. Электростабильность до тер- мостатирования равна 250 В, после термостатирования (160°С) составляет 260 В.

Как следует из приведенных результатов испытаний, эмульгатор по изобретению обладает более высокой эмульгирующей способностью, поскольку его электростабильность в 1,5-2 раза превышает аналогичный показатель для известного эмульгатора.

Предложенный эмульгатор позволяет повысить термостабильность бурового раствора до 160°С и тем самым

входящего в его состав растворителя (полиалкилбензолов) к биохимическому распаду при попадании в водоемы, тогда как нефть и нефтепродукты (дизельное топливо и заксилольная фракция) в составе известного эмульгатора обладают пониженной способ- ностью к биохимическому распаду, что повышает опасность загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

„Эмульгатор для буровых растворов содержащий кубовые остатки. производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 100-125 мг КОН/г продукта и углеводородный растворитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения эмульгирующей способности, снижения темпера - туры застывания и повышения температуры вспышки эмульгатора, в качестве

Изобретение касается газо- и нефтедобычи, в частности эмульгатора для буровых растворов. Для повышения эффективности последних, снижения температуры застывания и повышения температуры вспышки используют состав, включающий, мас.%: кубовый остаток производства синтетических жирных кислот 25-35 и фракция полиалкилбензолов 65-75. Этот эмульгатор повышает термостабильность бурового раствора до 160°С и тем самым расширяет температурные границы скважин. Т.застывания, равная (-15)-(-39)°С позволяет применить его в зимнее время, а высокая температура вспышки 83 против 41°С делает эмульгатор менее пожароопасным. В сравнении с известным указанный эмульгатор имеет лучшую в 1,5-2 раза электростабильность (до 580 против 340В). 1 табл.

расширить температурные границы буре-25 углеводородного растворителя эмуль- ния скважин. При этом эмульгатор по гатор содержит отход производства изобретению имеет температуру засты- этилбензолов - фракцию полиалкилбензо- вания от (-15) до (-39)°С, что об- лов с температурой кипения 160-350°С, легчает его затаривание и позволяет при следующем соотношении компоненПримечанио. В примерах 10 и II заксилольная фракция остальное с т.Кип. , 140-205вС.

Редактор М.Недолуженко

Составитель Г.Степанова Техред-М.Ходанич

Корректор А.Обручар