Смазочная добавка для буровых растворов на водной основе Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к буровым растворам на водной основе, применяемым в качестве промывочного агента при бурении нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение смазочной, противоизносной и антикоррозионной способности бурового раствора на водной основе, уменьшение загрязнения окружающей среды.

Цель достигается применением в качестве смазочной добавки к буровым растворам смеси агидола с ортофосфорной

кислотой при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Агидол25-45 Ортофосфорная кислота 35-45 Вода Остальное Агидол 51-52-53 по ТУ 38.30356-86 (опытные партии) представляет собой смесь фенольных оснований Манниха и применяется в качестве исходного сырья для получения Урал-2 (ингибитор коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования), а также как отвердитель эпоксидных смол и уретанов.

VI ю о

00

чэ

ел

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к буровым растворам на водной основе, применяемым в качестве промышленного агента при бурении нефтяных и газовых скважин. Повышение смазочной,противоизносной и антикоррозионной способности бурового раствора достигается за счет содержания в смеси фенольных оснований, мас.% Манни- ха-Агидала 25-45, ортофосфорной кислоты 35-45, вода - остальное. Экономический эффект от внедрения заявляемой смазочной добавки к буровому раствору обусловле н повышением технико-экономических показателей бурения. 2 табл.

Состав Агидола 51-52-53: //- ПНмонооснования Манниха (Агидол-51)

) М1-диметиламинометилфенол (О-Агидол-51)

(СН07МСН1ъп

4-N, М1-диметиламинометилфенол (П-Агидол-52)

.снгьКсн-Ог

CH2N(CHy)2

диоснования Манниха (Агидол-52)

2,6-ди-М,М1-диметиламинометилфенол (О-Агидол-52) 2,4-flM-N,N -диметиламинометилфенол (П-Агидол-52)

(оно

13/1ысн2

триоснования Манниха (Агидол-53) .СНгЫ(СН3)2 (ОУ 9Н2,4,6-три-М,М1-диметиламинометилфенол

СНгЖСН3

Средняя молекулярная масса Агидола 51-52-53 - 173-185,

Смазочная добавка приготавливается следующим образом. Берется расчетное количество Агидола 51-52-53, затем в него по- степенно приливается ортофосфорная кислота при постоянном перемешивании при температуре 80°С в течение 3 ч, а затем добавляется расчетное количество воды.

Из научно-технической и патентной до- кументации известно применение Агидола 51-52-53 в качестве ингибитора коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования, а также как отвердителя эпоксидных смол и уретанов. В предлагаемом техниче- ском решении смесь Агидола 51-52-53 с ор- тофосфорной кислотой и водой применяется в качестве смазочной и проти- воизносной добавки к буровым растворам на водной основе.

Примеры осуществления заявляемого технического решения

В лабораторных условиях производили обработку глинистых буровых растворов и технической воды заявляемой смазочной добавкой в сравнении с известной (авт. св. 1141110).

В качестве бурового раствора брали глинистый буровой раствор, состоящий из глины 10%, бентонита 3%, кальцинирован- ной соды 0,3%, карбоксиметилцеллюлозы 0,3%, вода - остальное (примеры 1-25 в табл. 1). В табл. 2 смазочной добавкой обрабатывали пресную техническую воду, Заявляемую смазочную добавку в указанных в таблицах соотношениях (пункты 4,5,6 табл.) добавляли в промывочную жидкость и осуществляли перемешивание лабораторной мешалкой в течение 2.0 мин.

Оценка смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости производилась с помощью прибора Тимкена (фирмы Бароид), в котором коэффициент трения пропорционален величине силы тока. Чем меньше сила тока, тем лучше смазочные свойства промывочной жидкости. Оценка противоизносных свойств раствора производилась по величине площади пятна износа, образуемой на грани стальной призмы в результате его контакта с вращающимся кольцом. Площадь износа определялась с помощью микроскопа, имеющего окуляр с делительной линейкой.

Защитная способность составов определялась по методике, изложенной в ТУ 38- 101460-74, путем сравнения веса контрольных пластинок из стали бурильных труб после их контакта с составами промывочных жидкостей, обработанных заявляемой смазочной добавкой и реагентом по прототипу.

В табл. 1 и 2 приведены результаты замеров смазочных, противоизносных, антикоррозионных свойств и общетехнологических параметров буровых растворов. Как следует из анализа табл. 1 и 2, применение заявляемой смазочной добавки для буровых растворов в диапазоне концентраций 0,3-0,8 мас.% обеспечивает достижение лучших смазочных, противоизносных и защитных свойств по сравнению с известным реагентом по прототипу (авт. ев, 1141110). Обработка смазочной добавкой в концентрации ниже 0,3% значительно ухудшает смазочные свойства раствора, а при концентрациях, больших 0,8%, смазочные свойства раствора изменяются незначительно, приводя лишь к перерасходу смазки.

Таким образом, основные преимущества заявляемой смазочной добавки для буровых растворов на водной основе по сравнению с прототипом следующие.

Смазочные свойства бурового раствора улучшаются на 35-42%, противоизносные- на 50-65%.

Скорость коррозии снижается в 3-4 раза.

Смазочная добавка не ухудшает общетехнологические параметры бурового раствора, имеет низкую температуру застывания, не загрязняет окружающую среду, расход заявляемой смазочной добавки ниже, чем по прототипу.

Экономический эффект от внедрения заявляемой смазочной добавки к буровому раствору обусловлен повышением техникеэкономических показателей бурения в результате улучшения смазочных, противоиз- носных и защитных свойств бурового раствора, а также экономией времени на обработку бурового раствора.

Согласно предварительному расчету экономический эффект от использования заявляемой смазочной добавки составит 2,94 руб. на 1 м проходки.

Формула изобретения Смазочная добавка для буровых растворов на водной основе, включающая смесь фенольных оснований Манниха (Агидол -SI0

52-53), отличающаяся тем, что, с целью повышения ее смазочных и противоизнос- ных свойств при одновременном улучшении ее антикоррозионного действия, она дополнительно содержит ортофосфорную кислоту и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Смесь фенольных

оснований Манниха

(агидол -51-52-53)

Ортофосфорная

кислота

Вода

25-45

35-45 Остальное. Таблица 1

Продолжение табл.1.

Таблица 2

Продолжение табл.2.