Реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов
1. РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ , содержапщй модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель , отличающийся тем, что, с целью увеличения ста .;бильности при утяжелении буровых растворов и юс глиноемкости, реагент в качестве наполнителя содержит -зону - унос тепловых электростанций следующего состава, мас.%: Si0238-51 AljO, 17-24 Fe.O,6-8 MgO1,1-1,6 CaO2,8-4,5 Прочие примеси Остальное , причем ингредиенты реагента взяты в следуняцем соотношении, мас.%: Зола - унос тепловых электростанций 99,7-99,8 , Кремн ийорганическая жидкость0,2-0,3 S 2. Реагент по п.1, отличающий с я тем, что наполнитель модифицирован кремнийорганической жидкостью - метилсиликонатом натрия или этилсиликонатом натрия. §
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтавен ьи cslNRTeiueTev
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538532/22-03 (22) 11.01.83 (46) .30.11.84. Бюл. В 44 (72) А.А.Пащенко, В.А. Свидерский и И.И. Чирикалов (71) Киевский ордена Ленина политех". нический институт им. 50-летия
Великой Октябрьской социалистической революции (53) 622.242. 14.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 905260, кл. С 09 К 7/02, 1982.
2. Авторское. свидетельство СССР
Ф 697549, кл. С 09 К 7/02, 1979. (54)(57) 1. РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
ИНВЕРТНЫХ ЭИУЛЬСИОННЫХ БУРОВЫХ.РАСТВОР0В содержащий модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения ста., бильности при утяжелении буровых,.SU„„1126589 А
1 растворов и их глиноемкости, реа гент в качестве наполнителя содержит зону — унос тепловых злектроетанций, следующего состава, мас.X:
Si0g 38-51
А1 0э
6-8
Mgl 1, 1-1,6
СаО 2,8-4,5
Прочие примеси Остальное причем ингредиенты реагента взяты в следующем соотношении, мас.Ж:
Зола — унос тепловых электростанций 99,7-99,8
Кремнийорганическая жидкость 0,2-0,3
2. Реагент по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что наполнитель модифицирован кремнийорганической жидкостью — метилсиликонатом натрия или этилсиликонатом натрия.
1 1
Изобретение относится к нефтяной промышпейности, в частности к бурению нефтяных и газовых скважин с использованием буровых растворов на углеводородной основе.
Известен способ обработки буровых растворов на углеводородной основе, заключающийся в том, что в качестве добавки — наполнителя в раствор вводят кожевенную пыль jl) .
Недостатком этого способа обработки является потеря стабильности .растворов при их утяжелении до
P 1,8 г/см, что имеет важное значение для предотвращения выбросов
1 нефти или газа.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является реагент для обработки инвертных эмульсионных буровых растворов модифицированными аэросилом и/или белой сажей в количестве 0,1-5 мас. . При этом аэросил модифицирован группами
-0H, -ОС Н, -О(СН ) СООН и/или
-СН 1, -СЙ=СН 2, а белая сажа — диме- тилдихлорсиланом j2) .
Недостатками и обработки этими реагентами буровых растворов являются потери стабильности при их утяжеленин до плотности более 0,2 г/см, низкая глиноемкость (восприимчивость к зашламлению выбуренной породой до
40 ) и использование дорогостоящего сырья (5-11 тыс.руб за 1 т, в зависимости от вида используемого модификатора) .
Цель изобретения — увеличение стабильности при утяжелении инвертных эмульсионных буровых растворов и их глиноемкости .
Поставленная цель достигается тем что реагент для обработки инертных эмульсионных буровых растворов, содержащий модифицированный кремнийорганической жидкостью наполнитель, в качестве последнего содержит золу— унос тепловых электростанций следующего состава,. мас. :
S i0 g 38-51
А1 20 17-24
Ре 203 6-8
МяО 1, 1-1, 6
СаО 2,8-4, 5
Прочие примеси Остальное прйчем ингредиенты реагента взяты в следующем соотношении, мас.%:
Зола — унос тепловых электростанций 99,7-99,8
1265о9
2
Кремнийорганичес-, кая жидкость 0,2-0,3
Реагент содержит в качестве крем нийорганической жидкости метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия.
Зола — унос ТЭС вЂ” это несгоревшая часть угля, состоящая из разнородных частиц органического и минерального происхождения. Минералогический состав зол - уносов ТЭС представлен аморфизованным глинистым веществом, остатками углистого вещества, стеклом (бесцветным и окрашенным) и кристаллической фазой в виде кварца, муллита, гематита и изредка полевого шпата.
Выбор кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 и ГКЖ-11 среди других обусловлен тем, что они изготавли20 ваются на основе отечественного сырья в промышленном масштабе, наиболее дешевы (70 коп. за 1 кг), физиологически безвредны и при максимальной
25 простоте нанесения обеспечивают возможность массового производства модифицированной золы — уноса ТЭС, Модифицирование зол — уносов ТЭС производится механохимическим методом (1-2 ч) с последующей выдержкой
30 при 140-180 С в течение 1-1, S ч для о закрепления модификатора на поверхности.
Средний диаметр модифицированных частиц золы — уноса ТЭС 1-10 мкм.
Пример 1. 997 r эолы — уноса ТЭС состава, мас.%:
Si0z 45,0
А1203 24,0
Ре,ОЗ . 7,0
40 МКО 1,5
СаО 3,5
Прочие примеси 19,0 и 30 г метилсиликоната натрия(ГКЖ-10) перемешивают в шаровой мельнице в
45 течение 1,5 ч. Для закрепления модификатора на поверхности частиц золы" уноса ТЭС реагент выдерживают в течение 1,5 ч при 180 С.
В инертные эмульсионные буровые
50 растворы реагент вводят при непрерывном перемешивании (до получения однородного состояния) в количестве
1,0-6,0 мас. .
Пример 2.Готовят инвертный
55 эмульсионный буровой раствор(по известной технологии) путем пер емешивания в те чение 20 мин на лабораторной мешалке рас четного количества водной фазы (ми589 4 водородными радикалами, что придает частицам золы — уноса максимальную гндрофобность. Количество же> 0,3 вес. приводит к наслоению на первич. ный хемосорбированный слой слоев с неупорядоченной ориентацией, часто слабо связанныу с поверхностью, в результате hiего гидрофобность падает что ухудшает качество. буровых растворов на углеводородной основе.
Количество 1-6 вес.Х модифицированной эолы — уноса ТЭС связано с тем, что в этом случае происходит наиболее плотное покрытие ее .частицами глобул эмульсии, в результа . те чего буровой раствдр обладает . наибольшей устойчивостью.
Как видно из приведенньас примеров введение золы — уноса тепловых электростанций с модифицированной кремнийорганическими жидкостями
ГКЖ-10 или ГКЖ-11 поверхностью позволяет увеличить стабильность при утяжелении инвертных эмульсионных буровых растворов на 10-19Х и их глиноемкость на 15-23Х, Это вероятно связано как с большей механической прочностью частиц золы — уноса
ТЭС, представляющей собой смесь термообработанных алюмосиликатов, по сравнению с аморфными частицами аэросила, так и с тем, что .при взаимодействии золы — уноса ТЭС с,кремнийорга. ническими жидкостями ГКЖ-10 или
ГКЖ-11 наряду со связями 6 -0(как в случае аэросила) образуются и связи Ag-0- энергия взрыва кото1 рых выие.
3 1126 иерализованная вода, насьпденная
NaC1(200 мл) и углеводородной среды дизельного топлива (200 мл) с эмульгатором — эмульталом (16,84,0 ).
5
В приготовленную эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при непрерывном перемешивании в течение 10 мин золу — унос ТЭС, модифицированную 0 25 вес. ГКЖ-10, в количестве 3 вес. (12,6 г) (табл.1 и 2, раствор 2).
Пример 3. Готовят инвертный эмульсионный раствор путем перемешивания в течение 20 мин на мешал15 ке углеводородной среды (200 мл) дизельного топлива, в которой предварительно растворен эмульгатор (18 г — 67), а именно, соль жирной кислоты (Сю-С ) и монозтаноламина, 20 и водной фазы, представляющей собой насыщенный раствор гидроокиси
1кальция (132 r).
B полученную эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при не25 прерывном перемешивании в течение
10 мин золу — унос ТЭС, модифициро-., ванную 0,3 весХ ГКЖ-11, в количестве
1 вес.Х (3 г) (табл.1 и 2 раствор 9)
-В табл. 1 и 2 представлены соста30 вы и параметры полученных буровых растворов.
Количество 0,2-0,3 вес. ГКЖ-10 или ГКЖ-11 объясняется тем, что в данном случае на поверхности частиц золы — уноса ТЭС образуется хемосорбированной мономолекулярный слой с . ориентированно расположенными угле)126589 л л I
Ch
Ch л
СЧ СЧ с 1 С 1
1 . л л л л
О О О ь
I I л
I CV СЧ Сс) л л л
О О О
I I 1
1 О О О О О «) О
1 л л л л л л 1 л 1
Сс1 0 - Сс) О
». & I! lC
Ф Ю 46
os% л
О л!
О л О
О О О О О О - О О
1 л л л л л л л л
1 л » О Ф»- О
1 !
О л I л
С Ъ
ЦР Ц.
С!!
С4 г!
0И
О О О л л л
С 1 Сс) С 1
Ф Ф Ф
О О О
° l л л
Р1 Ю С ) Г1 Ф
Ж (° 9 О
1 1:!
° Ю л
1 О Ю
Ю л С ) 11
О
М
О О О л л л
О О О
О О О л л л
О О О
О л
О л л
СЧ
О л О бГ
Ю л
Р 1
0 !!1 сС!
С4
Ф 0 л
1 СЧ M
I
I взр .0 О С1
3 до 16
So ь а .. а
1 л ф л л ф. л л л л л л л
Ch Ch О О\ Ch Оi
О\ Ch Ch 01 Ch О\
I
I l I I 1 I 1 1
1 1 1 I 1 1 I
1 1 1 I I 1 - I
Ж.
О
& О СЙ И Ж О О СЬ !ч ч» О 9 й 13i 1 46 1 Ф 1 и О 1 can 1 О сб g u 0 Ig 4 с0 14 4 ф 1126589 Таблица 2 j ! Сохранение стабиль-. СНС,мг/см Стабильность Условная вязкость на CIIB-5 3аПлотФильтСНС при граничных условиях утяжеления баритом, мг/см Раствор шламливарация, CM3 / 30 мин ность, г/см 10 мин 1 мин при нагревании, до, С ности ние бентопри утяжелении баритом, до г/смз нитовым глино порош1 10 мин мин ком,до 71 1,60 68 2,15 22 80-100 45 208 46 209 45 - 208 7 5 49 0,96 38 5 0,96 15 0 5 45 0,96 10 1 0 33 12 1,0 43 45 208 46 209 45 209 30 120 49 210 17 05 49 15 0 5 44 9 5,0 23 1 0 49 31 21 40 200 18 2,0 19 15 Составитель В.Заворотный Техред Т.Фанта Корректор Г.Решетник Редактор Т.Колб ° Тираж 633 . Подписное ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 8636/19 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4 0,96 5 0,97 6 0,96 7 0,96 8 . 098 9, 0,96 10 0,95 58 8 11 0 5 41 67. 11 46 7 60 9 70 13 63 10 41 6 62 2;15 52 2,16 65 2,14 66- 2, 15 70 2,15 1,8 64 2,1 1,8
