Эмульсионная промывочная жидкость

 

ЭМУЛЬСИОННАЯ ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая воду, смазочную добавку и каустическую соду, отличающаяся тем, что, с це-. лью повышения смазочных свойств жидкости при одновременном снижении ее стоимости, жидкость содержит в качестве смазочной добавки кубовый остаток ректификации скипидарного производства , при следующем соотношении компонентов, мае,7ч: Кубовый остаток ректификации скипидар1 ,000-1,500 ного производства 0,050-0,075 Каустическая сода Остальное Вода (/

СОЮЗ СО ЗЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК рц С09К702

1 фЩ{ Щ р s q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, 000-1, 500

0,050-0 075

Остальное Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 36789! О/23-03 (22) 28. 10. 83 (46) 15.03.85. Вюл. Н 10 (72) В.Г.Заливин, Л.П.Турчанинова, . E.Â.Ëàïèíà, Ю.Н.Ивлев, Т.П.Бронникова и В.В.Федоров (71) Иркутское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки (53) 622.243.144(088.8) (56) 1. Яров А.Н ° и др. Буровые растворы с улучшенными смазочными свойствами. И., "Недра", 1975, с. 27-28. 2. Там же. с. 28, 29 (прототип).,.SUÄÄ 1145024 A (54) (57) ЭМУЛЬСИОННАЯ ПРОИЫВОЧНАЯ

ЖИДКОСТЬ, содержащая воду, смазочную добавку и каустическую соду, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це" лью повышения смазочных свойств жидкости при одновременном снижении ее стоимости, жидкость содержит в качестве смазочной добавки кубовый остаток ректификации скипидарного производства, при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Кубовый остаток ректификации скипидарного производства

Каустическая сода

Вода

1145024

6,75

1,09

0,14

16,56

11,24

6,71

2,27

0,31

Изобретение относится к геологоразведочному бурению скважин, в частности к промывочным жидкостям.

Известна в6дная промывочная жидкость, содержащая в качестве сма- 5 зочной добавки 1-2 вес.% смеси гудронов, омыленных каустической содой fi 3.

Недостатками этой промывочной жидМостн явпяются снижение ее смазочных 1О свойств при рН больше 9,5, а также .неустойчивость к солевой агрессии.

Наиболее близкой к предлагаемой является эмульсионная промывочная жидкость, содержащая воду, смазочную 1З добавку — смесь гудронов соапстока чернохлоккового мадла и каустическую соду Г2;1.

Недостатком этой промь1вочной жидкости являются ее относительно невы- 20 сокие смазочные свойства. Кроме того, ее смазочные свойства резко ухудшаются при повышении температуры до 45-50 С и выше. Смесь гудронов соапстока.чернохлопкового масла 25 является дорогостоящей и пользуется большиМ спросом в мыловаренной промышленности, что ограничивает ее при ченение в бурении.

Цель изобретения — повышение сма- 30 эочных свойств жидкости при одновременном снижении ее стоимости.

Поставленная цель достигается тем что змульсионная промывочная жидкостьЗ содержащая воду, смазочную добавку и каустическую соду, содержит в качестве смазочной добавки кубовой остаток ректификации скипидарного производства, при следующем соотношении щ компонентов, мяс.%o

Кубовый остаток ректификации сКН кидарного произ водства 1,000-1,500 Каустическая сода 0,050-0,075

Вода Остальное

Кубовый остаток ректйфикации ски пидарного производства имеет следующий состав, %: Ю

Бенэол и апкилбензолы 8,63

Толуол и апкилтолуолы

Ксилолы SS

Кумол

Мезитин

Цимол (мета- и пара-) 24,87

Дурол 0,26

Изодурол 1,53

Инден . 2,08

Тетралнн 2,17

Нафталин и алкилн афталины

Пентаметил

Индол

Парафинонафтены

Неидентифицированные ароматические углеводороды 15,34

Кубовый остаток скипидарного производства является многотоннажным от» ходом Братского лесопромышленного комплекса и сжигался на ТЭЦ.

Результаты изучения группового состава кубового остатка показывают, что основная масса (97, 1%) его компонентов состоит из соединений нейтрального характера, содержание фенолов и кислот незначительно. Анализ

1 выделенных нейтральных веществ показал высокое содержание в них соединений непредерьно-циклического характера и ароматизированных структур.

Кубовый остаток — темно-коричневая

l маслянистая жидкость, нерастворимая в воде.

Основные физико-химические характеристики кубового остатка:

Молекулярная масса 331,0

Плотность при 20 С, T/N3 0,986

Вязкость условная,с 60

Кислотное число,мг/г 16,7

Иодное число, мг/г 149,5

Температура застывания, С Ниже -20

Прн омылении кубового остатка каустической содой происходит обра-. зованче натриевых солей, которые хорошо растворимы в воде.

Приготовление эмульсионной промывочной жидкости в лабораторных условиях. К водному раствору, содержащему 0,05 r каустической соды, при перемешивании добавляют 1 r кубового остатка и объем раствора доводят до 100 водой.

В табл. 1 приведены сравнительные результаты исследования смазочных свойств предлагаемой промывочной жидкости,и жидкости-прототипа.

Кратность уменьшения вода жидко с ть

1145024

Таблица

Коэффициент трения

Диаметр пятна изно.са, мм

Вода

0,46-0,5

10-11

0,14

3,5

3,5

4,0

4,0

О, 121

0,115

4,5

3,5

Кубовый остаток—

Каустическая сода

Вода — остальное

Ф

Кубовый остаток—

Каустическая сода

Вода — остальное

1,5Х

- 0,075Х

3,0

0,09

5,0

2,0Х вЂ” 0,1Х и

1.3,0

0,09

5,0

К М

1 с 0 00348 л

°

Состав промывочной жидкости

Жидкость-прототип, содержащая

2Х омыленного гудрона соапстока чернохлопкового масла

Кубовый остаток — 0 5X

Каустическая. сода — 0,025Х

Вода — остальное

Кубовый остаток — 1,0Х

Каустическая сода — 0,05Х

Вода - остальное

Исследование полученных змульси- Зб онных жидкостей на смазочную способность проводили s лабораторных условиях.на машине трения (4-шариковая установка CP-1) . Установка позволяет вести испытания промывочных жид- 5 костей в режиме трения-качения (при подвижных шариках) и трения-скольжения (при заторможенных шариках).

При каждой концентрации кубового остатка в режиме скольжения при пос- 4р тоянном давлении 20,кгс через 10 мин замерялся угол закручивания пружйны и рассчитывался коэффициент трения по формуле где ю — число делений по манометру;

-5

К 5 ° 10 -расчетная постоянная установки;

Ч - число делений на шкале. . После каждого опыта-на нижних шарах с помощью микроскопа измеряли диаметр пятна износа (линейный иэ- 55 нос).

Исходя из данных, приведенных в табл. 1, можно сделать вывод, что предлагаемая эмульсионная промывочная жидкость по сравнению " водой н жидкостью-прототипом, содержащей

f омыленный гудрон:соапстока чернохлопкового масла, имеет меньший диаметр пятна износа, что говорит о ее лучших смазочных свойствах.

Кроме того, были проведены пред-: варительные испытания эмульсионных жидкостей, содержащих кубовый остаток ректификации скипидарного про-. изводства, в производственных условиях.

Для получения эмульсиончой промывочной жидкости в производственных условиях из кубового остатка предварительно готовили 50Х-ный омаt ленный концентрат и затем из концентрата готовили эмульсионную жидкость.

Получение эмульсионной жидкости в

I ароизводственных условиях. Предварн- тельно провели оиыление кубового остатка из расчета на 1 кг остатка 50 г каустической соды.

Затем в глиномешалку объемом м заливали 30 кг омыленного концентрата кубового осТатка (что составляет

ЗХ омыленного остатка или в пересче45024 Ь кости при- бурении сважины (проектная глубина 750 и, фактическая 270 м, угол наклона 75" приведены в табл. 2. и ц а 2

Табл

Расход промывочной жидкости, л/мин

Частота вращения, об/мин

Нагрузка на забой

Категория Интервал бурения, Проходка, м

Породы

715

1200

250255

Дациты

1Х

715

1200

270

Давление нагнетательное, кгс/см

Момент ампер затраты мощности

Вид промывочной жидкости

Способ бу- Мех. скорения рость,м/ч

Алмазный

Техническая вода

3540

Техническая вода + 3X омыпенного кубового остат- ка

1 Снаряд смазан канифольной антивибрационной смазкой КАВС-45

Как видно из данных табл. 2, в которой чроведено сравнение результатов бурения на воде и эмульсии, содержащей ЗЖ оьыленного кубового ос1, Составитель В.Ягодин

Редактор И.Кивтулинец Техред О.Неце. Корректор E.Ñèðîõìàí

Ф, Заказ 1095/20 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

5 11 те на исходный остаток — 1,51) и доводили объем до 1 м водой.

Результаты производственных испытаний эмульсионной промывочной жидПороды, Дациты 5 50

3.Продолжение табл.2 татка, снижение затрат мощности сос" тавило 18-20Х. При этом не была снижена эффективность применяемой канафольной антивибрационной смазки КАВС-45.