Смазочная добавка для глинистых буровых растворов Советский патент 1993 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к бурению скважин с использованием буровых растворов и может быть использовано в нефтегазодобы- вающей промышленности и геологоразведке.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств добавки за счет повышения стабильности при хранении в условиях перепада температур при сохранении высоких смазочных свойств, а также стабилизации условной вязкости бурового раствора при введении в него смазочной добавки.

Поставленная цель достигается тем, что смазочная добавка для глинистых буровых растворов на основе талловых продуктов и смолы полиалкилбензолов или этилбензол- стирольной смолы, или тяжелой пиролизной смолы, или нефтяного шлама в качестве талловых продуктов содержит талловый пек в

количестве 1 мас.ч. к 2-7 мае.ч. смолы полиалкилбензолов или этилбензолстирольной смолы или тяжелой пиролизной смолы или нефтяного шлама, причем с целью стабили зации условной вязкости бурового раствора при введении в него смазочной добавки она дополнительно содержит уайт-спирит или изопропиловый спирт, или кубовые остатки производства бутиловых спиртов (КОПБС), или скипидар в отношении к талловому пеку 0,1-1:1.

Отличительным признаком изобретения является то, что смазочная добавка в качестве талловых продуктов содержит талловый пек при соотношении пек:смола полиалкилбензоловилиэтилбензолстирольная смола, или тяжелая пиролиэная смола, ини нефтяной шлам, равном 1:2-7. Кроме того, она дополнительно

09

00 СО W СО

может содержать уайт-спирит или изопро- пиловый спирт, или КОПБС, или скипидар в отношении к талловому пеку 0,1-1:1.

В качестве исходных компонентов используют побочные продукты лесо- и нефтехимических производств, Талловый пек представляет очень сложную смесь различных высокомолекулярных продуктов, выпускается по ТУ 81-05-84-80 и используется для дорожного строительства. В качестве нефтепродуктов использовались аналогичные прототипу вещества: смола полиалкил- бензолов(ТУ 38.10296-83), этилбензолстирольная машина (ТУ 38.102166-85), тяжелая пиролизная смола (ТУ 38.103414-78 с изм. № 1-8), нефтяной шлам (ТУ 38.101911-87). Дополнительно возможно использование уайт-спирита (ГОСТ 3134-78), изопропилового спирта (ТУ 6-09-402-81), КОПБС (ТУ 38.102167-85 с изм. № 1, скипидара (ТУ 13-0279856-74-87).

В условиях резко континентального климата при хранении в резервуарах под открытым небом под действием солнечных лучей наблюдается резкий перепад между дневными и ночными температурами. В качестве средних температур в весённе-осен- ний период приняты +25 и минус 10°С. Под действием такого перепада температур ряд смазочных композиций, стабильных при постоянной температуре, начинает расслаиваться. Все оценки проводились на модели бурового раствора, представляющего собой 8% раствор бентонитовой глины в воде.

Стабильность оценивали по наличию или отсутствию осадка в стеклянной пробирке с навеской продукта.

Оценку смазочной способности проводили стандартным методом определения коэффициента трения на машине фирмы Бароид. Сущность методики заключается в определении коэффициента трения в сре де бурового раствора со смазочной добавкой и бурового раствора без смазочной добавки, концентрация смазочной добавки 1 мас.%. Относительный коэффициент трения (и ьтн.) определяется, как отношение

; сд°б . Определение проводится в соот(Мбездоб

ветствии со стандартом АНИ PR 13B.

Предлагаемую смазочную добавку получают простым смешением комлонейтов. В талловый пек вводят жидкую смолу полиал- килбензолов или этилбензолстирольную смолу или тяжелую пиролизную смолу или нефтяной шлам при массовом соотношении 1:2-7 и интенсивно перемешивают при 50- 70°С. Для стабилизации условной вязкости в смазочную добавку дополнительно вводят уайт-спирит или изопропиловый спирт, или

КОПБС, или скипидар в соотношении к талловому пеку 0,1-1:1.

Данную смазочную добавку вводят в буровой раствор в количестве 0,5-3 мас.%. В

5 табл.1 приведены примеры предлагаемой

смазочной добавки и ряд ее характеристик

при различных соотношениях компонентов.

При увеличении соотношения талловый

пек:нефтепродукт больше 7 (пример 6) не

0 происходит снижения стабильности при хранении, но при этом снижается смазочная способность, а при уменьшении этого соотношения меньше 2 (пример 5) ухудшается стабильность продукта при хранении.

5 В табл.2 приведены данные, характеризующие свойства продукта при введении дополнительного компонента. В качестве последнего вводят уайт-спирит или изопропиловый спирт, или КОПБС, или скипидар в

0 массовом соотношении к талловому пеку 0,1-1:1. Введение указанных компонентов позволяет стабилизировать условную вязкость бурового раствора при введении в него смазочной добавки.

5 Относительную условную вязкость оценивали по отношению условной вязкости бурового раствора с добавкой (при внесений 1 мас.% смазочной добавки) и условной вязкости исходного бурового раствора. Ус- 0 ловную вязкость измеряли стандартным методом ;

УВс добавкой УВбез добавки Подвижность оценивали путем наличия

5 или отсутствия смещения мениска жидкости при наклоне пробирки с продуктом под углом 45° (смещается - подвижен).

При увеличении соотношения талловый

: пек: дополнительный компонент больше 1

0 непроизводительно расходуется этот компонент (пример 14, соотношение 1:1,2), а

при уменьшении этого соотношения меньШе 0,1 не происходит относительного снижения условной вязкости (пример 13,

5 соотношение 1:0,05).

В табл.З приведены сравнительные характеристики эксплуатационных свойств предлагаемого решения и прототипа. С этой целью была проведена оценка аналогичных

0 свойств прототипа в одинаковых с предлагаемым решением условиях.

Данныетабл.З показывают, что по сравнению с прототипом повышается стабильность при хранении в условиях перепада

5 температур, что достигается при практически неизменной высокой смазочной способности добавки. Кроме того, предложенная добавка в отличие от прототипа стабилизирует условную вязкость бурового раствора при введении и подвижна при минус 30°С,

УВ отн

что значительно облегчает работу с ней в зимних условиях.

Предложенная смазочная добавка не оказывает отрицательного воздействия на основные параметры бурового раствора: фильтрацию (Ф), статическое напряжение сдвига (сне). Данные приведены в табл.4. Формул а изобретения 1. Смазочная добавка для глинистых буровых растворов на основе талловых продуктов и смолы полиалкилбензолов или этилбензолстирольной смолы, или тяжелой пиролизной смолы, или нефтяного шлама, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств добавки за счет повышения стабильности при хранении в условиях перепада температур

0

5

при сохранении высоких смазочных свойств, она в качестве талловых продуктов содержит талловый пек в количестве 1 мас.ч, к 2-7 мас.ч. смолы полиалкилбензолов, или этилбензолстирольной смолы, или тяжелой пиролизной смолы, или нефтяного шлама.

2. Добавка по п.1,отличающаяся тем, что, с целью стабилизации условной вязкости бурового раствора при введении в него смазочной добавки, она дополнительно содержит уайт-спирит, или изопропияо- вый спирт, или кубовые остатки производства бутильных спиртов или скипидар в массовом соотношении к таллово- му пеку 0,1-1:1.

Повышение стабильности при хранении в условиях перепада температур при сохранении высокой смазочной способности достигается при использовании в качестве смазочной добавки таллового пека и нефтепродуктов, таких как смола полиалкилбен- золов или этиленбензолстирольной смолы, или тяжелой пиролизной смолы, или нефтяного шлама при соотношении компонентов 1:2-7. Смазочная добавка может дополнительно содержать уайт-спирит или изопро- пиловый спирт, или кубовые остатки производства бутиловых спиртов, или скипидар в отношении к талловому пеку 0,1- 1:1, Это позволяет стабилизировать условную вязкость бурового раствора при введении в него смазочной добавки. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Таблица 1

Таблица 3

Таблица А