Смазочная композиция 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 получение эффективной смазочной и противоизносной добавки к буровым растворам на водной основе. При этом добавка должка иметь удобную товарную форму - хорошо растворимый в водной среде порошок. Для решения поставленной задачи берется смазочная добавка; включающая тризтано- ламин, ортофосфорную кислоту и синтетический спирт или побочный продукт с температурой кипения не выше 165°С производства бутиловых спиртов методом оксо- синтеза из природного газа со стадии ректификации нормального бутанола при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота40-53

Триэтаноламин4( Синтетический спирт или побочный продукт с температурой кипения не выше 165°С производства бутиловых спиртов методом оксо- синтеза из природных газа со стадии ректификации нормального бутанола 7-t5 Заявляемая смазочная композиция для буровых растворов на водной основе используется для повышения смазочных и противойзносных свойств как технической воды, так и глинистых буровых растворов на водной основе. Приготавливается она следующим образом. Берут 40-53 мас.% триэтаноламина, выпускаемого по ТУ 6-02-916-79 на ПО Салаватнефтеоргсин- тез (г.Салават) и при непрерывном перемешивании постепенно приливают 40-53 мас.% ортофосфорнрй кислоты, выпускаемой по ГОСТ 106-78-76 на МПО Мину- добрения (г.Мелеуз). Реакционная масса

СО

со

00

со

с ч

GO

саморэзогревается до температуры 80- 90°С. Через 1 час в горячую массу добавляем при постоянном перемешивании расчетное количество (7-15 мас.%) синтетического этилового спирта, выпускаемого по ТУ 38402-62-117-90 на ПО Синтезспирт г.Уфа или такое же количество ППБС, вырабатываемый по СТП 010101-403505-84 на ПО Салаватнефтеоргсинтез, Полученную рыхлую массу после естественной сушки на воздухе, в течение суток, растирают и получают порошок коричнево-желтого цвета, жирноватый на вид. Хорошо растворяется в воде, реакция водного 1 %-го раствора рН 6,5.

Буровой раствор обрабатывают заявляемым реагентом либо на глинозаводе, либо непосредственно на буровой, вводя реагент в циркулирующий буровой раствор в рекомендуемой концентрации.

П р и м е р. В лабораторных условиях производили обработку бурового раствора на водной основе заявляемым реагентом о сравнении с известным техническим решением.

В качестве бурового раствора использовали глинистый буровой раствор, состоящий из: глина - 20% бентонит - 3%, кальцинированная сода - 0,3%, карбокси- метилцеллюлоза (КМЦ-600) - 0,3%, вода - остальное (примеры 1-9, табл.1 и 2). При этом параметры раствора были: р 1,18 г/см3; У В - 24 с; Ф - 8,5 см3; рН - 7,5; СНСл ,120 дПа; СНСю 4,586 дПа; смазочная способность J 4,9 А; противоизносные свойства (площадь износа) S 16,74 мм2, В примерах 1-3 табл.3 и 4 в глинистый буровой раствор, приготовленный по вышеизложенной технологии, было добавлено 15% NaC и 1,5% СаС12. В примерах 4-6 табл.3 и 4 смазочной композицией обрабатывали техническую воду.

Заявляемую смазочную композицию в указанных втабл.1,,2 концентрациях добавляли в буровой раствор и осуществляли перемешивание лабораторной мешалкой в течение 20 мин. .

Оценка смазочных и прогивоизносных свойств бурового раствора производилась с помощью прибора Тимкена (фирмы Баро- ид), в котором коэффициент трения пропорционален величине силы тока. Чем

меньше сила тока, тем лучше смазочные свойства промывочной жидкости.

Из табл. 1,2 и 3,4 видно, что применение заявляемой смазочной композиции в диапазоне концентраций 0,5-1,0 мас.% обеспечивает достижение лучших смазочных и противоизносных свойств буровых растворов на водной основе по сравнению с известным реагентом по прототипу, особенно

для растворов, насыщенных солями. При этом общетехнологические параметры раствора не ухудшаются.

Таким образом, основными преимуществами заявляемой смазочной композиции

для буровых растворов на водной основе по сравнению с прототипом являются:

Смазочные свойства бурового раствора улучшаются на 31т35%, противоизносные - на 37-41%.

Общетехнологические параметры растворов, обработанных заявляемой смазочной композицией, не ухудшаются.

Заявляемая смазочная композиция удобна при транспортировке, хранении и

обработке бурового раствора.

Экономический эффект от внедрения заявляемой смазочной композиции будет обусловлен повышением технико-экономических показателей бурения в результате

улучшения смазочных и противоизносных свойств бурового раствора.

Формула изобретения Смазочная композиция для буровых растворов на водной основе, включающая

азотсодержащее вещество и кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит синтетический этиловый спирт или побочный продукт производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза из природного газа со стадии ректификации нормального бутанола с температурой кипения не выше 165°С, в качестве азотсодержащего вещества - триэтаноламин, а в качестве кислоты - ортофосфорную кислоту

при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота 40-53 Триэтанояамин40-53 Синтетический этиловый спирт или побочный продукт производства бутилового спирта методом оксосинтеэа из п риродного газа со стадии ректификации нормального бутанола с температурой кипения не выше 165°С7-15

Таблица

Таблица

Изобретение можно использовать в нефтедобывающей промышленности, в частности а буровых растворах на йодной основе, применяемых в качестве промывочного агента при бурении нефтяных и газовых скважин. В качестве смазки в буровой раствор вводят композицию, состоящую из ор- тофосфорной кислоты (40-53 мас.%), триэтаноламина (40-53 мас.%) и синтетического спирта или побочного продукта с температурой кипения не выше 165°С производства бутиловых спиртов методом оксрсинтеза из природного газа со стадии ректификации нормального бутанола (7-15 мас.%), при этом получается порошкообразная смазка, хорошо растворимая в воде и буровых растворах на водной основе. 4 табл.