Гидрофобный эмульсионный буровой раствор

 

ГВДРОФОБНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЬЙ БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий дизельное топливо, насыщенный раствор хлористого натрия, бентонитовую глину, утяжелитель и эмульгатор, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости раствора к загрязняющему действию частиц выбуренных пород, в качестве эмульгатора он содержит продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых р соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2:0,15-0,25 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Дизельное топливо 18,0-42,1 Насыщенный водный раствор хлористого натрия18,0-42,1 Бентонитовая глина. 5,4-12,0 Продукт взаимодействия СЬфОГО лиственного масла с концентрированными водными раствора (Л ми силиката натрия и соли железа,взятых в соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2: :0,15-0,25 2,4-6,0 Остальное Утяжелитель 4 О5 Со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,,114 07

4 (51) С 09 К 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ е:ва.азлвдэю .. ..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

5,4-12,0 глина

Продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа,взятых в соотношении масс соответственно

4,5 — 5,5:1,8-2,2:

:0,15-0,25

Утяжелитель

2,4-6,0

Остальное (21) 3326149/23-03 (22) 20.07.81 (46) 23.03.85. Бюл. № 11 (72) В.В. Шевчук, Ф.Ф. Можейко, В.Ш. Шмавонянц и Е.В. Стрельченок (71) Институт общей и неорганической химии АН Белорусской CCP (53) 622.243.445(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР №- 682553, кл. С 09 К 7/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 1020428, кл. С 09 К 7/06, 198 1 (прототип). (54)(57) ГИДРОФОБНЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий дизельное топливо, насыщенный раствор хлористого натрия, бентонитовую глину, утяжелитель и эмульгатор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения устойчивости раствора к загрязняющему действию частиц выбуренных пород, в качестве эмульгатора он содержит продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых соотношении масс соответственно

4,5-5,5:1,8-2,2:0,15-0,25 при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Дизельное топливо 18,0-42,1

Насыщенный водный раствор хлористого натрия 18,0-42, 1

Бентонитовая

1146307

Изобретение относится к бурению скважин в неустойчивых и хемогенных породах, а также вскрытию продуктивных пластов растворами на углеводородной основе.

Известен гидрофобный эмульсионный буровой раствор (ГЭБР), содержащий углеводородную основу (нефть или дизельное топливо), структурообразователь (глинопорошок), утяжелитель (барит), воду, сульфоолеин и хлорид железа 1 1).

Недостатками этого раствора являются его невысокая стабильность, малая устойчивость к выбуриваемой породе, относительно высокая стоимость и дефицитность используемых эмульгаторов, что затрудняет их широкое применение.

Наиболее близким к изобретению является ГЭБР (2 1, содержащий, мас.X:

Дизельное топливо 18,0-41,1

Насыщенный водный раствор NaC1 18,0 — 42,1

Бентонитовая глина 5,4-12,0

Продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированным водным раствором алюмината натрия, взятых в соотношении масс 5:2 1,2-7,2

Утяжелитель 18,0-36,0

Недостатком известного раствора является его относительно невысокая устойчивость к загрязняющему действию частиц выбуренных пород.

Цель изобретения — повышение устойчивости раствора к загрязняющему действию частиц выбуренных пород.

Поставленная цель достигается тем, что в гидрофобном эмульсионном буровом растворе, содержащем дизельное топливо, насыщенный водный раствор хлористого натрия, бентонитовую глину, утяжелитель и эмульгатор, в качестве эмульгатора он содержит продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых в соотношении масс соответственно 4,5-5,5:1,8-2,2:

:0,15-0,25 при следующем соотношении компонентов, мас. .:

Дизельное топливо 18,0-42,1

Насыщенный водный раствор хлористого натрия 18,0-42,1

Бентонитовая глина 5,4-12,0

Продукт взаимодействия сырого лиственного масла с концентрированными водными растворами силиката натрия и соли железа, взятых в соотношении масс соответственно

4,5-5,5:1,8-2,2;

: О, 15-0,25 2,4-6,0 I0 Утяжелитель Остальное

В состав сырого лиственного масла (ТУ оп 61-77), получаемого в процессе переработки лиственной древесины, входят смеси жирных (35-55X) и смоляl5 ных (30-557) кислот, а также нейтральных веществ (4-207). Жирные кислоты представлены олеиновой (28-43X), линолевой (38-657), линоленовой (0,5-2 ), стеариновой (4- 10%), паль29 митиновой (4-10%) и абиетиновой (20-557) кислотами.

П р и.м е р 1. Получение бурового раствора.

В 300 г (307) дизельного топлива

25 растворяют 29,2 г лиственного масла в течение 3 мин, затем вводят концентрированные водные растворы силиката натрия и соли железа, содержание соответственно 11,7 r и H 11,1 г

Зр (в сумме 4,27) основного вещества.

Смесь перемешивают в течение 3 мин, после чего добавляют 300 г (30%) минерализованной (307 NaC1) воды и 87 г (8,77) бентонитовой глины.

После введения последних двух компонентов раствор перемешивают соответственно 30 и 20 мин. Раствор утяжеляют сухим стандартным утяжелителем в количестве 271 г (27,1X).

Остальные составы гидрофобного эмульсионного бурового раствора согласно указанным пределам готовят аналогично примеру 1.

Полученные растворы испытывают по общепринятым методикам. Устойчивость ГЭБР к выбуренным породам изучают по методике, заключающейся в том, что в буровой раствор добавляют

20% глины бентонитовой, нагревают до 115 С с выдержкой в течение

24 ч, после чего анализируют его технологические: свойства.

Результаты проведенных испытаний представлены в таблице.

55 Как видно из таблицы, использование. предлагаемого эмульгатора поэволяеr увеличить устойчивость эмульсионного бурового раствора

46307

Свойства

ФФ и/п

ФильЗлекСНС (э дПа

СтабильВязСостав, 7 трация см3 кость с тропробой, В ность, r/см

33/68

220

0,012

35/70

21/36

0 22 О

О >250

О, 030

0,003

42,1 27

18,0

2,4

5,4

32,1

26/39

31/52

О >250

О ° -- 220

0,009

0,017

18,0 49

42,1

6,0

12,0

21.„9

33/55

10/19

0,029

0,001

220

42,1 18

250

42,1

4,8

11,0 к выбуренным породам. Полученный положительный эффект достигается тем, что на межфазной поверхности раздела образуется трехмерная гидрофильно-липофильная структурированная полимерная пленка вследстВие взаимодействия молекул органических соединений с неорганическим полимером, препятствующая коалесценции капель дисперсной фазы с твердым наполнителем, а также гидрофобизиДизельное топливо 30,0 41

307-ный раствор

NaC1 30,0

Эмульгатор (соотношение 5: 2: 0,2) 4,2

Глина 8,7

Утяжелитель 27,1

2. Состав. по примеру 1 + 207 глины

Дизельное топливо

307-ный водный раствор NaC1

Змульгатор (соотношение

5:2:0,2)

Глина

Утяжелитель

4. Состав по примеру 3 + 207 глины

Дизельное топливо

307-ный водный раствор NaCl

Эмульгатор (соотношение 5: 2: О, 2)

Глина

Утяжелнтель

6. Состав по примеру 5 + 207 глины

7. Дизельное топливо

307-ный водный раствор NaC1

Эмульгатар (соотношение 5:2:0,2)

Глина

4 рующая поверхность частиц твердой фазы.

Увеличение количества эмульгатора выше 6,07. ведет к загущению эмульсии, а его содержание ниже 2,47 недостаточно для получения раствора с хорошими технологическими свойствами. Несоблюдение пределов соотношения компонентов эмульгатора ведет

1О к резкому ухудшению технологических свойств ГЭЬР.

1146307

Свойства

СНСФ/,0 э д11а СтабильФильЭлектроВяэСостав, 7. трация, смз кость, с ность.

r/ см пробой, В

14/26

31/67

0 >250

230

0,006

0,011

4,2

8,7

27,1

33/70

230

0,028

0,010

34/69

220

30,0

4,2

8,7

27,1

220 0,026

180 0,021

36/68

40/51

16,0 67

44,0

6,5

5,0

28,5

44/56

19/30

44,0 24

16,0

2,0

13;0

25,0

20/ 30

1,5

180 0,037

8. Состав по примеру 7 + 20X глины 21

9. Дизельное топливо 30,0 39

307.-ный водный раствор NaC1 30,0

Эмульга ор (соотношение 4,5: 1,8:

:0,15)

Глина

Утяжелитель

10 Состав по примеру 9 + 207. глины 42

11. Дизельное топливо 30,0 43

307.-ный водный раствор NaC1

Эмульгатор (соотношение 5,5: 2,2:

: 0,25)

Глина

Утяжелитель

12. Состав по примеру 11 + 20Х глины

13. Дизельное топливо

30Х.-ный водный раствор -ИаС1

Эмульгатор (соотношение 6:2,5:0,3)

Глина

Утяжелитель

14. Состав по примеру 13 + 20X глины

15. Дизельное топливо

307.-ный водный раствор NaC1

Эмульгатор (соотношение

4,5:5:0,1)

Глина

Утяжелитель

16. Состав по примеру 15 + 20% глины

Продолжение таблицы

3 140, 0,048

0,5 210 0,009

8, Продолжение таблицы

1146307

Свойства

6Ф н/и

ФильСНС дПа

Яз ость, Состав, Ж трация g смз

30 45

220 0,010

73/102

18. Состав по примеру 17 + 20X глины

190 0,035

80/101

Составитель В. Ягодин

Редактор И. Николайчук Техред И. сталош Корректор И. Эрдейи

Заказ 1312/19 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

17. Известный

Дизельное топливо

Насьпценный водный раствор NaC1

Эмульгатор

Глина

Утяжелитель

4,2

8,7

27,1

Электропробой, В Стабильность г/гм