Способ обработки буровых растворов Советский патент 1979 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к промыеке скважин при их бурении в нефтегазодобываквдей и горнорудной промышленностях и может быть использовано всеми буровыми предприятиями. В современной практике обработки буровых промывочных растворов для повышения их смазочных способностей широко используются смазочные добавки нефти, нефти с графитом, кубовые, остатки, смеси гудронов, окисленный петролатум, сульфидированное и омыла ные жирные кислоты и др. 1. Однако эти способы обработки буровых промывочных растворов в одних случаях обладают малой эффективность в друтих случаях эффективно повышают смазочные способности только немине рализовэнных буровых растворов и рас воров б рН меньше 9-9,5 или повышают корро.зионную активность растворов в результате водородной агрессии. Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ обработки буровых промьшочных растворов путем добавки в них 1-3% окисленного петролатума в смэси с дизель ным топливом в соотношении 1:1, 1:2 или более (товарное название добавки СМАД-1) 2. цооавЭтот способ обработки буровых промывочных растворов не обеспечивает эффективной смазочной спосо&ности в минерализованных и хлоркальциевых растворах, а также в щелочных растворах с водородным похазателем больше 9. Целью изобретения является повышение эффективности обработки высокощелочных, хлоркальциевых и минерализованных буровых растворов. Поставленная цель достигается тем, что в качестве смазочной добавки вводят нитрованные кубовые остатки синтетических жирных кислот (СЖК) из нефтяного сырья на основе дизельного топлива. Нитрованные кубовые остатки СЖК из нефтяного сырья вводят в буровой раствор в количестве 1-3% от веса бурового раствора, Нированные кубовые остатки в промышленных условиях получают путем нитрования кубовых остатков азотной кислотой концентрацией 55-60% при 60-70с в течение 5-6 ч. Для нитро- вания берется 40 вес.% азотной кислоты. Нитрованные кубовые остатки, растворенные в дизельном топливе, хорошо эмульгируются в буровых промывочных растворах.. Для нитрования используется кубовый остаток от производства СЖК из нефтяного сырья. Свойства и состав используемого, кубового остатка регламентированы ГОСТ 8622-57. Внешний вид - продукт от твердой до мазеобразной консистенции, от коричневого до темно-коричневого цве та. Кислотное число - не менее 100 мг Эфирное число - нэ более 40. Содержание жирных кислот - не ме нее 85%. Смазочные свойства различных бур вых промывочных растворов с добавко нитрованных кубовых остатков исследу ся не четьорехшариковой машине при трении скольжения и приведены в таб лице . . Как видно из данных таблицы, добавка нитрованных кубовых остатков в глинистый промывочный раствор на пресной воде, снижает износ шариков на 18% больше, чем окисленный петро латум. При добавке в буровой раствор ще лочи (NaOH) и повышении щелочности раствора до рН 11,5 эффективность окисленного петролатума как смазочной добавки снижается на 40%, так к износ шариков увеличивается с 0,028 до 0,039 мм при увеличении коэффициента трения в 2 раза. В то же время повышение щелочности раствора в результате добавки NaOH совериенно не отражается на эффективности нитрованных кубовых остатков. При добавке в глинистый раствор CaCEj эффективность окисленного петролатума как смазочной добавки стала равна почти нулю с точки зрения снижения износа. В то.же время для этого случая эффективность нитрованных кубовых остатков как смазочной добавки почти не изменилась. Таким образом, добавка в пресные, минерализованные, с высокой щелочностью и хлоркальциевые буровые промывочные растворы от 1 до 3% нитрованных кубовых остатков, растворенных в дизельном топливе, позволяет повысить в два и более раз их смазочные способности и снизить их коррозионное ть. Последнее прзволит снизить износ долот и всего бурильного инструмента, а значит повысить темп проводки скважин при бурении с лромывкой любыми буровыми растворами. Вместе с тем произойдёт снижение износа обсадных колонн и уменьшится возможность образования прихватов.

Исходный глинистый раствор из бентонитовой глины

ТГ IfO г/см

Исхсдный раствор +3% окисленного петролатума в дизельном топлийе (1:2)

Исходный раствор +3% нитрованных кубовых остатков в дизельном топливе (1:2)

Исходный раствор + 2,5% NaOH (10% концентрации) + окисленного петролатума в дизельном топливе (1:2) , щелочность раствора ,

Исходный раствор н- 2,5%

NaOH (10% концентрации) +3%

нитрованных кубовых остатков

в дизельном топливе (1:2)0,023

2,83

1,64

1,0

1,0

1,17

0,82

2,0

1,4

1,0

0,82

0,06

Исходный раствор + 10% CaCEj (20% концентрации) +3% окисленного петролатума в дизельном топливе (1:2)

Исходный раствор + 10% СаСЕа (20% концентрации)+ нитрованных кубовых остатков в дизельном топливе (1:2)

Формула изобретения 1. Способ обработки,буровых растйоров путем введения смазочной добав1ки на основе дизельного топлива, о т Ьичающийся тем, что, с целью 20 повышения эффективности обработки высокощелочных, хлоркальдиевых и минерализованных буровых растворов, в качестве смазочной добавки вводят нитрованныр ку.бовые остатки синтетичес- 25 1ких жирныхкислот из нефтяного сырья. 2, Способ по П.1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что нитрованные кубовые.

Продолжение таблицы

1,17

1,46

0,07

0,041

1,0

0,89

0,0250,06

15

остатки синтетических жирных кислот из нефтяного сырья вводят в количесве 1-3% от веса бурового раствора.

Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе

2.Яроэ А. Н. Буровые растворы с улучшенными смазочными свойствами. М., Недра , 1975, с. 23.