Смазочный реагент к буровым растворам

 

Изобретение относится к смазочным составам , применяемым в буровых растворах для улучшения их триботехнических характеристик . В качестве смазочного реагента используют реагент СДЭБ, содержащий в качестве активного компонента отработанное подсолнечное масло (50-70 мае. %), воду , кубовый остаток олеиновой кислоты (5-15 мае. %) и жидкое стекло (2-5 мае. %). При использовании смазочного реагента СДЭБ в глинистых буровых растворах в количестве 0,1-1.0 об. % предельная смазочная способность возрастает до 1780 Н. 3 табл.

i :ОК1 (ОНЕтСК//Х (;О! /ИЛ "/ИС ГИ /ГСКИХ

Р(- i .//!l/1K (я) С 09 К 7/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТГ/1ТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4936487/03 (22) 15.05.91 (46) 15.04.93. Бюл. ¹ 14 (71).Московский институт нефти и газа им.

И.М.Губкина (72) Е,А,Коновалов, Ю.А.Иванов, Т,Н.Шумилина, В.Ф.Пичугин и Н.Н,Комарова (56) Яров А.Н., Жидоецев H.À. и др. Буровые растворы с улучшенными смазочными свойствами. M. Недра, 1975. с. 143. (54) СМАЗОЧНЫЙ РЕАГЕНТ К БУРОВЫМ

РАСТВОРАМ

Изобретение относится к смазочным реагентам, применяемым е буровых растворах для улучшения их триботехнических характеристик.

Целью изобретения является смазочный реагент к буровым растворам с высокими смазочными свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве смазочного реагента используют реагент СДЭБ. содержащий в качестве активного компонента отработанное подсолнечное масло, воду и дополнительно кубовый остаток олеиноеой кислоты и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, об: %:

Отработанное подсолнечное масло 50-70

Кубовый остаток олеиновой кислоты 5 — 15

Жидкое стекло . 2 — 5

Вода Остальное

Отработанное подсолнечное масло, входящее в реэгент СДЭБ е качестве актив„„Я2 „„1808861 А1 (57) Изобретение относится к смазочным составам, применяемым в буровых растворах для улучшения их триботехнических характеристик. В качестве смазочного реагента используют реэгент СДЭБ, содержащий в качестве активного компонента отработанное подсолнечное масло (50 — 70 мас, %), воду, кубовый остаток олеиновой кислоты (5-15 мас. %) и жидкое стекло (2-5 мас. %).

При использовании смазочного реагента

СДЭБ в глинистых буровых растворах в количестве 0,1-1.0 об. % предельная смазочная способность возрастает до 1780 Н. 3 табл. ного компонента, представляет собой подсолнечное масло, использованное в кулинарии для жарки пищевых продуктов, в частности, рыбы, и является отходом пищевой промышленности; Подсолнечное масло считается отработанным, если оно применялось в течение 4 часов при температуре

70 С. Оно представляет собой жидкость желтого или коричневого цвета с плотностью 0,815-0,920 кг/м, условной вязкостью

3 при 20 С 30-45 с и рН = 6.

Сопоставительный анализ позволяет сделать вывод, что заявляемый состав смазочного реагента отличается от известного введением новых компонентов, а именно отработанного подсолнечного масла, кубового остатка олеиновой кислоты и жидкого стекла.

Для приготовления смазочного реагента СДЭБ используют отработанное подсолнечное масло, свойства которого описаны выше, жидкое натриевое стекло (ГОСТ

13078-81). водопроводную воду и кубовый

1808861 остаток олеиновой кислоты. Кубовый остаток олеиновой кислоты является отходом производства олеиновой кислоты и представляет собой вязкую жидкость темнокоричневого цвета с плотностью 910- 5

930 кг/м, условной вязкостью при 20 С равной 90 — 120 с. Порядок приготовления смазочного реагента СДЭБ описан в примерах 1-3.

Пример 1, К 240 мл отработанного 10 подсолнечного масла (ОПМ) добавляют

40 мл кубового остатка олеиновой кислоты (КОК) и 12 мл жидкого натриевого стекла.

После 30-ти минутного перемешивания при комнатной температуре добавляют 108 мл 15 воды и полученную смесь вновь перемешивают еще 30 мин. По окончании перемешивания получают реагент СДЭБ (1) в количестве 400 мл следующего состава. об. . : ОПМ50; КОК5; жидкоестекло2; вода43, 20

Готовый смазочный реагент СДЭБ (1) добавляют в буровой раствор в количестве

0,1 — 1.0 об. .

Пример 2, К 280 мл ОПМ добавляют

20 мл КОК и 8 мл натриевого стекла. После 25, 30-ти минутного перемешивания добавляют

92 мл воды и вновь перемешивают в течение

30 мин.. По окончании перемешивания получают реагент СДЭБ.(2) в количестве

400 мл, готовый к применению в буровом 30 растворе и имеющий состав, об. j: ОПМ 60;

КОК 10; жидкое стекло 3,5; вода 26,5. СДЭБ (2) вводят в буровой раствор в количестве

0.1 — 1,0 об. %.

Пример 3, К 200 мл ОПМ последо- 35 вательйо добавляют 60 мл КОК и 20 мл жидкого стекла. После 30-ти минутного перемешивания добавляют 120 мл воды и вновь перемешивают в течение 30 мин, По окончании перемешивания получают 400 мл 40 реагента СДЭБ (3), готового к применению в буровом растворе и имеющего следующий состав, об. : ОПМ 70; КОК 15: жидкое стекло 5; вода 10. СДЭБ (3) вводят в буровой раствор в количестве 0,1-1;0 об, . 45

В табл. 1 представлены составы и свойства смазочного реагента СДЭБ, приготовленного по примерам N 1-(СДЭБ (1)-СДЭБ (3)) и при соотношении компонентов реагента, выходящим за заявляемые пределы 50 (СДЭБ (4) и СДЭБ (5)).

В табл. 2 отражены основные технологические свойства буровых растворов, представляющих 5 %-ную суспензию Сюрюхюрского бентонита в воде и содержа- 55 щих смазочный реагент СДЭБ в количествах, при которых он проявляет увеличение смазочных свойств, 0,1-1.0об, (, в количествах, выходящих за эти пределы

0,05 об, ) . и 2,0 об, (,. Буровые растворы, содержащие реагент СДЭБ, являются термостойкими и выдерживают температуру до

160 С, В связи в этим они могут быть применены при бурении скважин в различных районах.

Оценку смазочных свойств буровых растворов, составы и свойства которых приведены в табл, 2, производили на четырехшариковой машине трения "Plint" с числом оборотов 1500 об/мин. В качестве испытуемых образцов применялись шары диаметром 12,7 мм, выполненные из стали

ШХ15, закаленные до твердости HRC = 61 ...

62. Смазочные свойства буровых растворов оценивали по величине предельной нагрузки, соответствующей переходу от нормального режима трения к повреждаемости и определяемой по методике, описанной в (3).

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что смазочный реагент СДЭБ, в котором количественные соот= ношения между компонентами находятся в заявленных пределах (примеры — II), способен увеличить величину предельной нагрузки бурового раствора на 800 — 930 P no сравнению с величиной предельной нагрузки, соответствующей буровому раствору, содержащему в качестве смазочной добавки смесь гудронов соапстоков растительных или животных жиров в оптимальном количестве

2 мас. (прототип), Использование заявляемого изобретения .позволит повысить противоизносные свойства бурового раствора; уменьшить вероятность прихватоопасности при бурении; значительно уменьшить расход смазочной добавки при улучшении противоизносных свойств бурового раствора..

Формула изобретения

Смазочный реагент к буровым растворам, содержащий растительные жиры, эмульгатор и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения смазочных свойств за счет увеличения предельной нагрузки бурового раствора, он дополнительно содержит жидкое стекло, а в качестве растительных жиров содержит реагент СДЭБ на основе отработанного подсолнечного масла, в качестве эмульгатора — кубовый остаток олеиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. /:

Реагент СДЭБ на основе отработанного подсолнечного масла 50-70

Кубовый остаток блеиновой кислоты 5- 15

Жидкое стекло 2- 5

Вода Осгальное

18086С!!

Т.>bлица!

Состав реагента СДЭЬ, ;, объемныг Технологические свойства роагента СДЭБ

Реагент

СДЭ Б по примерам

М 13 рН

Показатель фильтрации за 30 минут по прибору

ВМ-6, смз

Условная вязкость по прибору IIB-5, с

Кубовый остаток олеиновой

О бра бо" таимое подсолнечное масло

Иидкое стекло

ПлотВода ность, к /нз кислоты

СДЭ6 (1)

СДЭБ (2)

СДЭ Б (3)

СДЭБ (4)

СДЭБ (5) 6,4

25 9

2 43 930

10

920

32 7

60 6

26,5

3,5

5,0

8 24

1,0 нне те- 35 чети

6,0

П р и м е ч а н и е: в СДЭБ (4) и СДЭБ (5) количественные соотношения между компонентами

9Е4 выходят за заявляемые пределы. Реагент СДЭБ (4) г не стабилен вследствие оесструктуоности (ОПИ всплывает на повеохность после окончания перемешивания), Реагент СдЭБ (5) имеет черезмерно высокие структурно-механические свойства, теряет текучест

Таблица 2

Показатели технологических свойств бурового раствора

Состав бурового раствора, ь объемные

В п/и

Напряжение сдвига корки по прибору

ПТ-2, Illa

Показательь фильтрации за

30 мин, смз

Вода

Статистическое напряжение сдвига

1/1 ГПа

Сюрюхюрский бенто кит

Условная вяэкос,ü

Плотность

„г/мз по прибору

ПВ-5, с макси- при раэмаль- рушении ное корки

Реагент С!!ЭБ (I) 0,1

8,1 1,0

2/6 16

0,7 асталь- 1025 5 ное

2/3 14

1/2 14 1

3/10 16

О/О 14

0,5 -"- 1022 5

1019 5

1,0

О, 05, -"- 1025 5

1017 Ь

2,0

Реагент СДЭБ (2) 8,1 1,0 0,7

4/9 15 осталь- 1025 6 ное

6 5

0,1

5/10 14

3/8 13

7 5

8 5

8,0 0,4

7,6 0,3

0,5

0,4

0,3

»1I I 022 6

10 -"- I 019 6

Реагент СДЭБ (3) 8/13 16

8,1 1,1 осталь- 1025 8 ное

0,7

0,1

10 5

11 5

15/21 15

20/30 15

0,6

0,4

8,5 0,6

8,7 0,4

0,5

1,0

12 5

8;2 1,3

0,8

О/О 18 осталь- 1025 5 нае

0,1

8,0 0,8

7 ° 9 0,7

О/О 18

О/0 19

0,8

0 5 . -"- 1020 5

13 5

14 5

11

1019 . 5

0,7

1,0

0,1

Реагент СДЭБ (5) 8 2 1 4

0,8 осталь- 1025 7 кое

6/19 17

15 5

l6 5

17 5

8,5 1,0

8,7 0,7

0,5

I 020 8

1019 9

0,7

0,7

12/32 20

19/40 23

1,0

Прототип - смесь гудронов соапстоков растительных и жиров (СГ) животных

8,1 0,7 0,7

10/16 15 осталь- 1022 6

18 5

3

5

5

l5

17

Реагент

СДЭБ по примерам

1-5 (из табл.1) 10

56

l >» 1022 12

11 ! 019 15

Реагент СЛЭБ (4) 950

925

8,0 0,4

7,7 0,3

8,2 1,4

7,6 013

6,5

6,9

6,3

7,2

0,4

0>3

0,8

0,3

1808861

Таблица3

Составитель Н. Комарова

Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 1257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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