Эмульгатор для буровых растворов на углеводородной основе Советский патент 1992 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам на углеводородной основе, и может быть использовано при вскрытии продуктивных пластов в осложненных геологических условиях.

Цель изобретения - повышение устойчивости эмульсии в процессе бурения путем увеличения электростабильности.

Цель достигается тем, что эмульгатор для буровых растплров на углеводородной основе, содержащий в качестве активной основы кубовые остатки синтетических янрных кислот .(КО

СЖК) с кислотным числом 100-125 мг х х КОН/г, в качестве растворителя - полиалкилбензолы (смола ПАБ) и соль алкилимидазолинов и алкиламидоами- нов с алифатическими кислотами фракции Сю-Сзс при следующем соотношении компонентов:

Кубовые остатки

синтетических

кирпых кислот

Полиалкилбензолы

Соль алкилимидазолннов и алкилдиамидоаминон с алифатическими кислотами

фракции

25-30 65-70

о ю

СО

оо

5-10

КП Cl tK являемся побочным продук- T-iM рг-нчполгтна синтетических жир- них шепот. Г, кубовом остатке содержатся синтетические жирные кисло- ум общей формулы Cn Hjnf COOII, где п - 20, кислоты с числом атомов уг- л «-рода п алкильном радикале 21-30 составляют около Л0% общей массы.

Содержаи;те кислот в кубовом ос- татке марки С не менее 85% от общей мчоси, остальное - цикарбоновые поли функцнональные кислоты.

Кубовые остатки СКК используются Б данном составе эмульгатора в каче- гтпе активной основы.

Смола ПАВ является побочным продуктом тнлбунзолоЕ и имеет следую- ricift состав, мас.%:

Пчпиалкилбензолы 29 Триэтилбензол 70 Примеси1

Температура выкипания 160-350 С. Полналкилбензолы получают путем синтеза бензола и этилена. Из полу- чинной смеси полиалкилбензолов отгоняются целевые продукты: этилбензол и лнлтнлбензол. Остаток после отгонки, фракция с т.кип. 160-350°С,ис- польчуется в качестве растворителя. Полиалкилбензолы данной фракции со- гнтчат около 70% триэтилбензола, 29 других полиапкилбенэолов, 1% при MocfM. Другие полиал кил бензолы это: тотра-лилбензол , пентаэтилбензол, гиксаэтилбензол, диэтилизопропилбен- чол, либутилбензол. П основном это пот Алкилбензолы. Соль алкилимидаэо- лннов и алкипднамидоаминов с алифатическими кислотами Фракции С(0 -Сэо название Эназол и использу- ется в данном составе в качестве стабилизатора эмульсии в присутствии выбуренной породы.

Получают Эназол реакцией цикло- конденсации синтетических жирных ки лпт или кислот природного происхождения с полиэтиленполмаминами при 230-250°С под вакуумом 50-100 мм

рт.ст. с последующей нейтрализацией полученной смеси алкилимидаэолинов и алкнламидоаминов индивидуальными алифатическими кислотами, или фракциями синтетических жзгрных кислот С .0 С ц, Сю-Си, С,7-Г,2о, или жирными киглотат природного происхождения с длинной алкильного радикала

(СН2--СИ2Ъ1Н)Л4/- Х1

- апкИпимндазолинн

RCONH(CH4CM4mi)n+(. X - алкиламидоамины

где X -- U, COR;

п 0, 1, 2, 3; R С,0-СМ.

Процесс получения эмульгатора за- ключается н смешении КО СЖК с кислотным числом 100-125 мг«КОН/г с препаратом Зназол и со смолой ПАБ. Получанную смесь нагревают до 70-80°С, перемешивают 10-20 мин н подвергают испытаниям.

Определяют температуру начала течения Ct we|U Tei) эмульгатора - этот показатель важен при работе в условиях Крайнего Севера, так как влияет 1 на эксплуатационные свойства эмульгатора - температуру вспышки ( в закрытом тигле.

Эффективность эмульгатора определяют по агретативной устойчивости змуль сии СЛСДУКЧПРГО состава:

Дизельное топливо

марки Л по ГОСТ

305-82, см3250

р. створ СаС12,см Ъ Окись кальция

250

20 5

(активность 70%),г

Эмульгатор, п

Последовательность операций по приготовлении эталонной эмульсии следующая. Углеводородную фазу (дизельное .спливо, эмульгатор) и окись кальция перемешивают 20 мин при помощи смесителя Ворон.еж-2 (7000 об/мин) затем добавляют водный раствор CaCl,j и полученную смцсь перемешивают еще 15 мин.

Агрегативную устойчивость эмульсии определяют методом изменения электро- стабильностн согласно Методике контроля параметров буровых растворов на приборе ИГЭР-1.

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

Испытание эмульсии на устойчивость к бентониту проводят путем добавления к 1 л эмульсии сухого бенто пг-ч по

51

75 г последовательно п три приемч с перемешиванием в течение 5 мин и после каждой операции измеряют элек-- тростабильность системы.

Использование препарата Эназол в составе эмульгатора позволяет повысить агрегативную устойчивость исходной пмульсии и устойчивость при добаиленин бентонита.

В таблице приведены результаты испытаний эмульгатора.

Применение эмульгатора предлагаемого состапа позволит увеличить устойчивость эмульсии б«э бентонита примерно на 20%, а в присутствии выбуренной породы (что более важно) - в 1,5-3 раза по сравнению с прототипом (см. таблицу, пример 8). Формула изобретения

Эмульгатор для буровых растворов на углеводородной осноые, содержащий

31816

кубоппе остатки синтетических жирных кислот и полиалкилбенлолы, отличающийся тем, что, с целью . порыгаеиия устойчивости эмульсин за счет увеличения электростабильности в процессе бурения, эмульгатор дополнительно содержит соль алккпимида- золннов и алкнламидоаминов с алифа- 50 тическими кислотами фракции Ct9 -Cj при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кубовые остатки синтетических жирных кислот Полиалкйлбензолы Соль алкилимидаэо- линов и алкилдиами- доаминов с алифатическими кислотами фракции -Cw

25-30 65-70

5-10

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скнажин и м.б. использовано при вскрытии продуктивных пластов в осложненных геологических условиях. Цель - повышение устойчивости эмульсии в процессе бурения путем увеличения электростабильно- сти. Для этого эмульгатор для буровых растноров содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: кубовые остатки синтетических жирных кислот 25-30, полиалкилбензолы 65 - 70, соль алюшимидаэолннов и алкил- диамндоаминов с алифатическими кис- лотлми фракции С 0-СэО 5-10. Последний реагент имеет название Эиазол и используется в составе в качестве стабилизатора эмульсии в присутствии в.10уреннон породы. Готовят состав перемешиванием реагентов в течение 10-20 мин. Использование реагента Эиазол в составе эмульгатора позволяет повышать агрегативную устойчивость исходной эмульсии и устойчивость при добавлении бентонита в 1,5-3 раза. 1 табл. & (Л

Эксплуатационные и физико-химические характеристики эмульгаторов

Энаэол

ПАЕ

КО СЖК, к

-116 мг Эназол ПАВ

КО СЖ&, к

« 116 мг«

Эназол

ПАЕ

КО СЖК, к

-116 мг Знаэол ПАБ

КО СЖК, к

« 116 мг

Эназол

ПАБ

КО СЖК, к

-116 мг Энаэол ПАБ

.ч. КОН/г

.ч. н

КОН/г

ч. « КОН/г

.4.

КОН/г

ч.

КОИ/г

3 70

25

5

70

25 10 65

25 15 60

20

5

75

30

5

65

700600520340+83

720660600350 8i

730 660 600 350 +83

450 350 220 100 +83

750 660 600 350 +83

-20

/

-18

-2

-21

-15

35

5

60

35 65

760

560

Продолжение тзбчиць

660600

350

+83

-9

240

100

+83

+ 5