Способ обработки инвертного эмульсионного бурового раствора

 

„„SU„„1008234 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5В С 09 К-.7/06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(21) 3366240/23-03 (22) 23.12.81 (46) 30 ° 03 ° 83. Бюл. Р 12 (72) И. И. Мельников, Г. A Ильин, Б. Н. Сизов и М. И. Липкес (71) Сахалинский государственный научно-исследовательский и проектный. институт газовой-промышленности (53) 622.243 ° 145(088.8) (56) 1. Нестерова М. П. и др. Физико-химические основы эмульсионного метода очистки нефтеостатков емкостей от вязких нефтеостатков с помощью IIAB. - В сб.t Применение ITAB в нефтяной промааленности. М., 1966.

2. Мухин Л. К. и др. Исследование влияния структурно-механических свойств смешанных межфазных слоев на устойчивость обратных эмульсий.

В сб. Цисперсные системы в бурении.

Киев, "Наукова думка", 1977, с. 148

149(прототип). (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНВЕРСНОГО

ЭМУЛЬСИОННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА rtyтем введения сульфонола, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыаения агрегативной устойчивости и термостабильности раствора при минерализации его водной фазы хлористым кальцием, сульфонол берут в количестве 0,4-0,6 вес.Ф, и через .3-5 ч после введения сульфонола раствор дополнительно обрабатывают едким

:натром в количестве 0,3-0,4 вес.В.

1008234

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам химической обработки инвертных эмульсионных буровых растворов, применяемых дпя промывки скважин.

Известен способ стабилизации инвертнкх эмульсий высаливанием сульфонола.

В результате химического взаимодействия сульфонола с солями кальция, 0 образуются тонкодисперсные частички нерастворимых кальциевых солей сульфонола. Эти частички, гидрофобизованные поверхностно-активными компонентами нефти (нафтеновыми кислотами), 15 являются стабилизаторами инертных эмульсий $1J .

Однако эмульсии, стабилизированные таким способом, имеют низкую агрегативную устойчивость, в результа- 20 те чего не пригодны для бурения скважин.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ., повышения стабильности инвертных, д эмульсий, заключающийся в добавке сульфонола s раствор, содержащими час. тички выбуренной породы. Использование этого способа повнаает устойчивость инвертных эмульсий за счет гидрофобизации частиц выбуренной породы f2(.

Недостаток этого способа состоит в потере сульфонолом своих гидрофобиэирующих свойств при использовании в качестве минерализованной воды эмульсии водного раствора хлористого кальция вследствие его высаливания.

Этот недостаток не позволяет применять хлористый капьций для снижения активности водной фазы эмульсии, так как эмульсия имеет низкие агрегативную устойчивость и термостабильность.

Цель изобретения - повышение агрегативной устойчивости и термостабильности раствора при минерализации его водной фазы хлористым кальцием.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки инвертного эмульсионного бурового раствора, путем введения сульфонола, сульфонол, берут в количестве 0,40,6 вес.Ъ и через 3-5 ч после введения сульфонола раствор дополнительно обрабатывают едким натром в количестве 0,3-0,4 вес.%.

Для сохранения исходного соотношения Фаз эмульсии, предпочтительно едкий натрий вводить в виде концентрированного водного раствора.

Эффективность предлагаемого способа проверялась в лабораторных условиях, результаты испытаний приведены в таблице.

Для исследований взят инвертный эмульсионный буровой раствор, содержащий дизельное топливо, эмультал, окисленный петролатум и водную Фазу - 30%-й раствор хлористого кальция.

Исходный раствор имеет следующие параметры: напряжение пробоя 300 В, условная вязкость 7 с; предел термостойкости 70 С.

1008234 ь

РЪЪ

° 4

1

1

I.

I

I

ЗЭК I ! Ь 01 в! ! Р3 РЪ ак I

НWI

Э u l

Х 1 п3

I 1

I

lg РЪ

Р3 Н жvv

Р3 О охкэ

V t6

:Ь 36 Е4

Ю с

МЪ с

43Ъ с ф о с

Ch о Р3

I Ф Ф

1 Р35 ! хо

I.ÐÚ Ф» ео

K а

63 3»

64 с

tet6 а

РЗКО с

Х RID&

Ю о ь

° Ф! Р3

1:lO Ь

1 О

1 +an

РЪ Э

Ф к ао

Ф Ж

Р О . e

Э A ак н ь

Р3 О о

CV г4 а о

Р! о

Р3 а х

О о

I 36 Р3

1 РЗНО

3 хи ! 360

ОЫ ! I3 m o

l Q Р3E

IA с

4 о

« ф о с ф (б оа

3 О

О Р3

Х 63

1 Ф Ф к

Эu

1,Х О ! Р3 t

Ю

Ю

4 Ъ о о

»4 о

Qm о о

%-4

Ю

Ю

tE о

Ю

%-4! е! н

I РЪ

1 ФЖ !.6 О

1 В

1 Р3 Р3

1 ак

I t6А ! РЗНО

I М,О

1Д О1 ОХ

1 Ф »N

I в!6& н

Р3 О о с ф о с

I !

I

1

4O lA с « ф 6Ъ

Р3 оц

s o

О Р3

Х Р3

Ц

Э Э к

Э и хо

Р3 t (б

1 1 I

Ieo

1 !ба

1 36 3»

I ВФЙ р

1 ЭХО

I М З63

Ю

Ю

Г Ъ

v о о, 1

Ф о.

Ф- н

4а36 О с. О оо3 ф а

+г4Ф н а Il

О Og йо Р3

u ev аЯ о

g e«

gxu 6

5e3» м охк 8 жЬвй

Ф X Ф

eo. ez се о

oz on

dP I1

° 4

« о -«t»

С Ъ с Q

Ю 6 л

dP а. «3 оРЗО н

u+

4 о о э

»й

+ аъ

О

l6 о н

v+

Р3 а 46

Р3 а о

Р1

f»

О

l6 а

36

f6 о о

3С

+ а»Ф оР3 о

u+ а Р3

66 5 х о ц в о м х„к х Ь оо

+ о

I«Х

+ Ф>

4Л а 4 ъ оРЗО н

u+

l6 а l6 а 36 о п о и .э8

u o

Щ«с « ае333 а

So и ою g олп в( хк «е

И Ьй оР3 О н

u + I

Р3 I а Р3

36 S

Я Ж 3 жЬ

4С 5 у цЗ мЬ

1 . I 1

l

1

1

1

I

1

I

I

I

I

I

1

1

1

I !

I

1

I !

I !

1

l

3 !

I

I с

ФО I М

ЦЕ63 н е ао vv, I, аеноо

3-: Н О

13 Ot

1 ОР31

Х Р3.1

1 — —

lo! ж ! 3tXI6 t»

I eaov ! аенou ! 3" tu34o

1—

1 .1. 1

Ieo

I М а Р 3 ! 36 И

I а с

1 t» e Ik 43

1ехоа=

1 Х М63=

I 503 Х

I ct Z 36 н ! e0,ovv ! p.eíoî

1 3:". Н О Ы

v о

II

- 33 . ° «!

vv .о с 3« а 36

О6 0 йc v

".4 ааа

3 4 Ъ ои а

ЯРА

EV т4

Ю

4»Ъ

Ю

Ю

Ю

« о

4 Ъ

»Ф

Ю

% 4 .4 о с

%-4

Ф4 о

CO

4 4

3 Х

«О

О Р л

t4. й!

I

I

1

I

I

1

I

1

I

t

l

1

I

1008234

Составитель В. ягодин

Редактор Е. Кинив Техред l4.Тепер Корректор (O.Ìàêàðåíêî

Заказ 2268/34 Тираж 637 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

Как видно из данных таблицы, добавка сульфонола в исходный раствор, без последующей добавки едкого натра снижает стабильность.

Добавка же едкого натра через

3-5 ч после добавки сульфонола повышает термостойкость исходного раствора до 130-160 С, практически не изменяя вязкости системы. При этом повышается агрегативная устойчивость на что указывает повьааение напряжения электропробоя.

При этом оптимальными являются добавки сульфонола в количестве

0,4-0,6 вес.Ъ, и едкого натра 0,30,4 вес.Ъ. 15

Периодическая обработка по предлагаемому способу инвертного эмульсионного бурового раствора, содержащего дизельное топливо, эмультал, окисленный петролатум, высокоокисленный битум и водный раствор хлористого кальция, позволяет сохранять напряжение злектростабильностН в пределах

250-350 В и довести скважину до проектной глубины - 4450 м при максималь. ной забойной температуре 145оC.

Сульфонол {алкирарилсульфонат натрия) при взаимодействии с ионом кальция водной фазы образует нерастворимую высокодисперсную суспензию. Далее частички суспензии легко гидрофобизуются мылами высших жирных кислот, образуемых при действии едкого натра с окисленным петролатумом и высокоокисленным битумом дисперсион.ной среды. Таким образом получается мелкодисперсный твердый эмульгатор, стабилизирующий эмульсию и повышающий устойчивость ее к.твердой фазе.