Добавка к глинистым буровым растворам на водной основе Советский патент 1991 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к реагентам для химической обработки буровых растворов и добавкам, улучшающим технологические свойства последних.

Целью изобретения является улучшение смазывающих свойств добавки при одновременном повышении ее ингибирующих свойств.

Добавка к глинистым буровым растворам на водной основе содержит гидро- лизованный полиакрилонитрил и сополимер диметилаллиламмонийхлорида и акриловой или метакриловой кислоты в количестве 10-50 мас.%, причем сополимер получен при молярном соотношении указанных сомономеров (13-33): : (67-87).

Улучшенные смазочные свойства добавки, состоящей из смеси продуктов гидролиза полимера (сополимера), полученного на основе акрилонитрила и сополимера ДМДААХ с акриловой шш метакриловой кислотой, обусловлены возникновением поликомплексного соединения. Это соединение образуется в результате взаимодействия карбоксильных групп гидролизата полиакри- локитрила, выполняющего роль полимера стабилизатора, и части четвер- тичноаммониевых групп добавленного амфотерного полиэлектролита (ПЭ).

&

СП

-и GO ю

оэ

Макромолекулярные поликомлпексы в поверхностных слоях контактирующих твердых тел, например, в паре минерал-металл, создают условия гранично1 го трения, при которых сдвиговые усилия заметно ниже, чем в случае присутствия лишь одного полимера- стабилизатора .

Добавку получают следующим образом Из сухого полимера - стабилизатора или его концентрата (водного раствора или геля) и амфотерного ПЭ готовят 1-2Х-ные растворы. В заданных соотношениях последовательно смешива- ют воду и полимер - стабилизатор, затем добавляют амфотерный полиэлектролит . Готовая смесь полимерных компонентов в виде раствора поликомплексного реагента вводится при пере- мешивании в глинистую суспензию.

Эффективность действия добавки экспериментально проводят в лабораторных условиях.

Характеристика образцов амфотер- ных ПЭ, использованных в опытах, приведена в табл. 1.

Смазочная добавка к буровому раствору имеет следующий состав, мас.%: Бентонит сарнпохкский 4,0 Гидролизат полиакрило- нитрнла (ПАНГ)0,09

Амфотерный ПЭ 0,01 ВодаОстальное

Отдельно готовят 1%-ные растворы ПАНТ и ПЭ. 45 г первого раствора смешивают со 100 г воды и добавляют 5 г второго раствора, смесь тщательно перемешивают.

Полученный таким образом комплексный раствор смазочной добавки медленно вводят при перемешивании в глинистую суспензию, которая приготовлена из 193,2 г 10,3%-ной бентонитовой пасты и 156,8 г воды.

5

Готовый буровой раствор (500 г) перемешивают в химическом стакане лопастной мешалкой с частотой вращения около 100 об/мин в течение 30 мин. Параметры свойств полимер-глинистого бурового раствора измеряют после 18- 2ft ч выдержки.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Параметры основных технологически: свойств буровых растворов определяют по стандартным методикам. Смазочную способность оценивают коэффициентом трения или коэффициентом липкости (Л) глинистой корки. Для того, чтобы избежать опасности прихвата бурильного инструмента в скважине, этот показатель должен быть ниже 0,25- 0,35. В противном случае в раствор необходимо добавлять противоприхват- ные реагенты. Ингибирующая способность раствора оценивалась показателем увлажнения (П).

Добавка к буровым растворам позволяет улучшить условия бурения, повысить скорость проходки и уменьшить аварийные ситуации.

Формула изобретения

Добавка к глинистым буровым растворам на водной основе, содержащая гидролизаванный полиакрилонитрил, отличающаяся тем, что, с целью улучшения смазывающих свойств добавки при одновременном повышении ее ингибирующих свойств, она дополнительно содержит сополимер диметил- диаллиламмонийхлорида и акриловой или метакриловой кислоты в количестве 10-50 мас.%, причем сополимер получен при следующем молярной соотношении указанных сомономеров (13-33):

НР - гидролизат отходов волокна нитрон, ПАНГ - гидролизат полиакрилонитрила (порошкообразный),

ГИПАН - жидкий гидролизат полиакрилонитрила. Амфотерный полиэлектролит, условный номер которого соответствует номеру опыта в табл. 1.

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для химической обработки буровых растворов. Цель изобретения - улучшение смазывающих свойств добавки при одновременном повышении ингибирующих свойств. Смазочную добавку готовят смешиванием гид- ролиэованного полнакрилонитрила с водой и сополимером диметилдиаллил- аммонийхлорида и акриловой или метак- риловой кислоты при соотношении указанных сомономеров (13-33) : (6/-87) соответственно, при этом метакриловая кислота содержится в добавке в кол-ве 10-50 мас.%. 2 табл. о « Л