Способ обработки буровых растворов на водной основе Советский патент 1992 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способу обработки буровых растворов на водной основе.

Известны способы обработки глинистых буровых растворов путем ввода кубовых остатков , в буровой раствор омыленных щелочью кубовых остатков СЖК 2J.

Недостатками этих решений является, в первом случае низкая эффективность и сложность применения, связанная с консистенцией реагента, сдерживающим фактором во втором случае являются особенности получения реагента 3.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ обработки буровых растворов на водной основе кубовыми остатками СЖК в дизельном топливе.

К недостатку известного технического решения следует отнести недостаточную эффективность обработки буровых растворов указанным способом.

Указанная цель достигается тем, что в способе обработки водных буровых растворов раствором синтетических жирных кислот в углеводородной жидкости, согласно изобретению, в качестве раствора синтетических жирных кислот к углеводородной жидкости используют литейное связующее - раствор кубового остатка, полученного при дистилляции синтетических жирных кислот, в узкой керосиновой фракции в количестве 1-15% от объема бурового раствора. Литейное связующее выпускается Волгоградским НПЗ по ТУ 38 10741-78.

Растворяясь в керосиновой фракции, компоненты кубового остатка приобретают высокую ориентационную подвижность, в результате чего ухудшаются условия для физико-химического взаимодействия реагента с компонентами бурового раствора, происходит глубокое эмульгирование углеводородной фазы в объеме бурового раствора.

Далее указанный продукт будем называть реагент-ПР.

Свойства реагента ПР приведены в табл.1.

W

С

XJ

Ч

ь

00

о

IW

Пример 1. В предварительно прогид- ратированную бентонитовую суспензию 3% масс, р 1,025 ввели при перемешивании нитроиный реагент в количестве 0,3% масс, на объем раствора (в пересчете на сухой полимер). Раствор обрабатывали реагентом ПР в количестве до 15% объемных. Растворы тер- мостатировались в течение часа при температуре 90°С при перемешивании, для стабилизации параметров. Замер параметров проводили на стандартных приборах через сутки при комнатной температуре.

В табл. 2 приведены свойства полимер- глинистого раствора без добавок и с добавками реагента ПР.

Пример 2. Приготовили калиевый раствор, содержащий 7 мас.% хлористого калия. В полученный раствор вводили добавки нефти и реагента ПР. рН раствора поддерживали дополнительным вводом ще- ло- чи.

Затем растворы термостатировэлись при температуре 90°С и через сутки при комнатной температуре проводился замер параметров.

Результаты приведены в табл. 3.

Пример 3. В реагент ПР при перемеривании ввели известь в количестве 7,5% (масс.) на массу реагента. Этим составом был обработан раствор, не содержащий пе- ногзситель. Растворы оценивались на способность вспениваться

Результаты приведены в табл. 4.

Пример А. Предварительно прогид- ратированная бентонитовая суспензия р- 1,03 г/см3 обрабатывалась 1%-ным раствором катионактивного полимера -DK- DR1LL в количестве 0,1; 0,2; 0,3 мас.% в пересчете на полимер. С целью определения влияния состава углеводородной фазы на свойства полимерного раствора в состав 1 ввели при перемешивании 5% реагента ПР и 5 об.% обезвоженной нефти.

Добавкой щелочи регулировали рН растворов. Составы термостатировались при температуре 90°С, замер параметров проводили при комнатной температуре, на следующие сутки, смазочная способность раствора оценивалась на приборе фирмы Бароид типа Е. Принцип измерения: погруженный в раствор металлический диск диаметром 34,5 мм, высотой 3,5 мм, вращаясь со скоростью 812,5 об.мин. прижимается к металлической призме с выбранной нагрузкой в течение 5 мин. После этого призма извлекается и производится измерение площади износа По формуле

Рпл 533 производится расчет прочности пленки, где W - нагрузка, фунт/дюйм2;

S - площадь износа на призме, дюйм2. Показатель фильтрации (водоотдачи) бурового раствора измерялся на приборе ВМ-6, коэффициент трения корки замерялся на КТК-2.

Результаты представлены в табл. 5. Рассмотренные выше примеры ясно показывают, что растворы, содержащие реагент ПР, имеют более низкую водоотдачу, лучшие смазочные характеристики в сравнении с необработанными растворами. Из данных табл. 1 видно, что добавка

реагента ПР менее 1 мас,% малоэффективна, а свыше 10% экономически нецелесообразна. Область рН, в которой реагент ПР хорошо работает как смазочная добавка, лежит в пределах 8-10 (табл. 5).

П р и м е р 5. Для сравнения с прототипом были приготовлены пробы КОСЖК в дизельном топливе. Пробы готовились следующим образом: кубовые остатки СЖК вводились в дизельное т опливо при соотношении 50:50. При температуре 90°С образцы выдерживались в течение 3-х ч. Образец кубовых остатков в диз.топливе ДЛ после охлаждения расслоился, второй образец КОСЖК в дизельном топливе марки Д3(зимнее) был получен сравнительно устойчивым при соотношении 50:50. Полученный образец КОСЖК а дизельном топливе марки ДЗ и образец литейного связующего были подвергнуты сравнительным испытаниям.

В таблице 6 приведены сравнительные данные предлагаемого изобретения и известного.

Из анализа представленных данных очевидно, что предлагаемое техническое

решение по всем технологическим показателям эффективнее прототипа. Так, фильтрация снижена в 1,7 раза, прочность пленки увеличена в Т,5 раза, коэффициент трения уменьшен,

Формула изобретения Способ обработки буровых растворов на водной основе путем введения в них раствора синтетических жирных кислот в углеводородной жидкости, отличающийся тем, ч го, с целью улучшения смазочных и фильтрационных свойств растворов, в качестве раствора синтетических жирных кислот в углеводородной жидкости используется

литейное связующее - раствор кубового остатка, полученного при дистилляции синтетических жирных кислот в узкой керосиновой фракции, в количестве 1-15% от обьема бурового раствора.

Т а б л и ц а 1

Использование: бурение скважин. Сущность: раствор обрабатывают литейным связующим - раствором кубового остатка, полученным при дистилляции синтетических жирных кислот в узкой керосиновой фракции, в количестве 1-15% от объема бурового раствора. 6 табл.

Примечание: исходный раствор содержит 3 мзс.% бентонита и

0,3 нас. нитронного реагента в пересчете на полимер.

Тзблица2

ТаблицаЗ

Примечание: полимерный раствор приготовлен на суспензии, обработанной 0, ванным полиакрилонитрилом.

Т«блица5

основе предварительно прогидратироеанной (в расчете на сухое вещество) гидролиэо