Пеногаситель для буровых растворов

 

1. ПЕНОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, содержащий пеногасящую основу и нефтепродукт, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пеногашения при одновременном снижении расхода пеногасящей основы и нефтепродукта, он дополнительно содержит эмульгатор и воду при следующем соотношении ингредиентов , мае.%: Пеногасящая 2,0-10,0 основа 20,0-60,0 Нефтепродукт If/- .v . 0,05-1,0 Эмульгатор Вода Остальное причем в качестве пеногасящеи основы используется порошкообразная композиция (КЖС), содержащая, мас.%: Кремнийорганическая 10-40 жидкость Жидкое 50-70 стекло Соль многовалентного 10-20 металла 2. Пеногаситель по п.1, о т л и - 3 чающийся тем, что в качестве (Л эмульгатора он содержит эмультал или украмин. 3. Пеногаситель по п.1, отличающийся тем,.что при содержании в буровом растворе больше 1 % неионогенного поверхностно-активного ве|Щества он дополнительно содержит эфир Ф ч фталевой кислоты в количестве 0,050 ,20 мас.%... QD tsd

„„SU„„I 167192

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (<)+ С 0 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

Ьф...

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 05-1,0

Остальное (21) 3649128/23-03 (22) 05.10.83 (46) l5.07.85. Бюл. 9 26

Эмульгатор

Вода (72) О.А. Морозов

Кремнийорганическая

10-40

50-70 жидкость

Жидкое стекло

Соль многовалентного металла

10-20

2. Пеногаситель по п.1, о т л и — о ч а ю шийся тем, что в качестве эмульгатора он содержит эмультал или украмин.

3, Пеногаситель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что при содержании в буровом растворе больше 1% неионогенного поверхностно-активного веО®и

I .щества он дополнительно содержит эфир фталевой кислоты в количестве 0 05- Ж

0,20 мас.X., Ч

Пеногасящая основа

Нефтепродукт

2,0-10,0

20,0-60,0 (53) 622.243. 144(088.8) (56) Рязанов А.Я. Справочник по буровым растворам. M.: Недра, 1979, с.95.

Авторское свидетельство СССР

9 971865, кл. С 09 К 7/06, 1980. (54)(57) 1. ПЕНОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ, содержащий пеногасящую основу и нефтепродукт, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности пеногашения при одновременном снижении расхода пеногася-. щей основы и нефтепродукта, он дополнительно содержит эмульгатор и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.Е: причем в качестве пеногасящей основы используется порошкообразная композиция (КЖС), содержащая, мас.Ж:

1167192

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к химической обработке буровых растворов, используемых при бурении скважин, и может найти применение во многих отраслях промышленности (хи" мической, горнорудной), где пенообра-. зование является нежелательным процессом.

Целью изобретения является повыше-10 ние эффективности пеногашения при одновременном снижении расхода пеногасящей основы и нефтепродукта.

Пеногаситель готовят следующим образом. 15

В нефтепродукте при энергичном перемешивании посЛедовательно диспергируются эмульгатор, пеногасящая основа, вода и при необходимости эфир фталевой кислоты (если буровой раст- 20 вор содержит более 17. неионогенного

ПАВ).

Пример. В высокооборотную мешалку заливают 300 r дизельного топлива и 5,0 r эмультала и при энер- 5 гичном перемешивании засыпают 50 r порошкообразной композиции. После диспергирования смеси в течение

3-5 мин в мешалку добавляют 640 r воды. Для получения устойчивой 30 эмульсии необходимо вести перемешивание всей системы в течение 1520 мин. После получения эмульсии в нее добавляют 0,5 г эфира фталевой кислоты и смесь в течение 3-5 мин вновь перемешивают. Пеногаситель готов к использованию.

B данном пеногасителе в качестве пеногасящей основы используют известную композицию для пеногашения. Ука- 10 занную композицию готовят на основе жидкого стекла (50-70 мас;Х), кремнеорганической жидкости (10-40 мас.7) и соли многовалентного металла (1020 мас.Х) путем их тщательного пере- 45 мешивания.

При перемешивании в результате химических реакций, проходящих между компонентами смеси, из раствора выпадает осадок, который отделяют от 0 жидкой фазы, высушивают и получают порошок белого цвета, влажностью менее 37 и насыпного веса 100-200 г/л.

Составы известного и предлагаемо- 55 го пеногасителей и результаты их действий на вспененный глинистый раствор приведены в табл.1.

Для испытаний готовили 87-ный глинистый раствор удельного веса

1 05 г/см, который вспенивали добавкой КССБ в количестве 5Х. В полученный глинистый раствор добавляли при перемешивании пеногаситель до полного удаления пены, количество которой определяли по удельному весу глинистого раствора до и после введения в него пеногасителя. В качестве пеногасящей основы использовали композицию, содержащую 60 мас.7. жидкого .стекла, 25 мас.Х кремнийорганической жидкости и 15 мас.7. соли многовалент-: ного металла.

Как видно из табл.1, при введении пеногасителя в буровой раствор в виде эмульсии по предлагаемому изобретению количество пеногасящей основы (в пересчете на сухое вещество), необходимое для полного пеногашения растворов, сокращается до 0,01-0,057 вместо

0,06-0,07Х при введении его в виде суспензии, а расход нефтепродуктов с

0,08-0 367 до 1,2-1 4Х соответственно.

В табл.2 приведена стоимость обработки 100 мз раствора известным,взятым за базовый объект, и предлагаемым пеногасителем (взяты максимальные расходы материалов).

Как видно из табл.1, при повышении эффективности пеногашения, расход пеногасящей основы и нефтепродуктов и стоимость обработки при использовании предлагаемого пеногасителя значительно снижаются, несмотря на дополнительное введение в эмульсию эмульгатора и эфиров фталевой кислоты.

В табл.3 приведены результаты лабораторных испытаний пеногасителя с пеногасящей основой, приготовленной при различных сочетаниях жидкого стекла, кремнеорганики и соли.

Возможность использования в ка- честве нефтепродукта газового конденсата и керосина показана в табл.4.

Повышенная эффективность действия предлагаемого пеногасителя объясняется следующим.

По прототипу пеногаситель вводят в буровой раствор в виде суспензии пеногасящей основы в нефтепродукте, т.е. твердые частички порошка равномерно распределены в жидкой среде. В идеальном случае каждая частичка должна существовать индивидуально, т.е. находиться друг от друга на некото192

1167

Таблица 1

Расход асход ефтеродук

Эфиры )та, Е пеногасящей

Эмульгатор

Нефтепродукт

Водная фаза после пеногашения

Пеногасядо пеногашения, компо зиции, % фталевой (. (щая компо кислот зиция

5,0 95,0 (дизтопливо) 0,92

0,4

0,8

0,02

0,6

0,03

1,02

1 4

0,07

1,05

0,4

0,0

0,8

0,93

5,0 95,0 (нефть) 0,6

0,03

1,03

1,2

0,06

1,05 з ром расстоянии. В этом случае вся поверхность частички будет участвовать в пеногашении и давать наибольший эф фект.

Однако практически частицы образуют в жидкой среде агрегаты частиц, w за счет чего уменьшается их общая поверхность, а следовательно, и эффективность действия.

В предлагаемом изобретении пенога- 10 ситель вводят в буровой раствор в виде эмульсии типа "вода в масле", т.е. при энергичном перемешивании смеси воды и нефтепродукта в присутствии эмульгатора в системе образуют- 1 ся капельки воды, которые равномерно распределены в нефтепродукте. Частички пеногасящей основы, адсорбируясь на этих капельках воды, располагаются более упорядочено, так что каждая из 20 них "работает" более индивидуально, а следовательно, и более эффективно

Введейие пеногасителя в раствор в 25 виде суспензии, частиц способствует более быстрому образованию агрегатов и снижению эффективности действия пеногасителя. При введении пеногасителя в раствор в виде эмульсии частички пеногасящей основы привязаны к капелькам воды эмульсии и образование на них агрегатов затруднено, что повышает эффективность действия пеногасителя.

Компонентный состав пеногасителя, мас.Ж

При этом существует синергетический эффект, т.е. явление, когда действие одного вещества усиливается в присутствии другого ° Наличие в эмульсии эмульгатора является таким стимулятором повышения эффективности действия пеногасителя.

Таким образом, предлагаемый пеногаситель является эффективным и без наличия в нем эфиров фталевой кислоты. Наиболее сильно это действие проявляется в буровых растворах, содержащих не только обычные вспенивающие химреагенты (лигносульфонаты, реагенты на основе лесохимических производств), но и значительные количества поверхностно-активных веществ (ПАВ), например ОП-7, ОП-10, сульфонол и др.

В табл.5 представлены результаты действия различных пеногасителей на глинистые растворы с содержанием

6 мас.% глины,. 5 мас.X KCCB и обработанные 0,5; t,O; 3,0 и 5 мас.%

ОП-10, удельного веса 1,05; 1,055;

1,070; 1,080 г/см соответственно. Как видно из табл.5 при большом содержании в растворах ОП-10 (1,05,0 мас.X) предлагаемый пеногаситель действует недостаточно эффективно (растворы 2-4). Введение в него эфиров фталевой кислоты (р-ры 5-8) приводит к полному гашению пены, т.е. введение эфиров является необходиУдельный вес глинистого раствора, Ж

1167192 ес глинисора, Х

Еомпонентный состав пеногасителя, мас. Х

Вод- Эфир ая фтел аэа вой кисл после пеногашения

2020010 (диз- (эмультоп- тал) ливо) 77,0

0,05

0,005

0,8

0,93

0,10

0,01

0,99

0,20

0,08

0,02

0,01

1,05

0,94

50 400 05 (диз- (эмультоп- тал) ливо) 54,5

0,8

0,16

0,02

1,0

0,24

0,12

0,03

0,01

1,05

0,97

10,0

60,0 0,1 (диз- (эмультоп- тал) лино) 29,9

0,8

0,24

0,02

1,04

0,36

0,08

0,03

0,01

1,05

0,95

0,8

5,0 40,0 0,5 54,5 (нефть)(эмультал) 0,16

0,02

1,00

0,24

0,08

0,03

0,01

1,05

0,96

54,5

5,0

0,8

0,16

0,02

1,01

54,45

0,24

0,04

0,03

О, 005

1,05

0,93

5,0

0,8

0,056

0,007

0,98

0,01

0,005

0,08

0,04

1,05

0,94

5,0

0,5 54,4 (эмультал) 0,056 0,007

0,99

0,08

1,05

5,0

Оь5 54ь3 (эмультал) 0,04

0,8

0,96

0,056 0,007

0,99

0,08

0,04

0,01

0,005

1,05

0,95

0,5 54,4 (эмультал) 0,8

0,056

0,007

1,00

0,08

0,01

1,05

Пено- гасящая композиция фте одукт

40,0 (дйзтопли во) 40,0 (дизтопливо) 40,0 (дизтоплино) 40,0 (дизтопливо) 40,0 (дизтопливо) 0,5 (украмин) 0,5 (эмультал) 0 05 (диметилфталат) О 1 (диметилфталат) 0,2 (диметилфталат) 0,1 (дибутилфталат) сход фтеодук, Х

Расход пеногасящей компо9ИЦИИь

0,010

0,005

Продолжение табл.1

1167192

Расход пеногасиСтоиСтоимость материалов для пеногашения 100 мз раствора, руб теля, т мость

1 т мапредла- известгаемого ного териапредлагаемого известного лов, руб.

Нефтепродукт (дизтопливо) 4,6

1,2

0,036 0,14

Пеногасящая основа (КЖС) 30,0

70,0

0,03

0,07

1000

Эмульгатор (эмультал) 0,01

13,0

1300

0,44

220

0,002

44,64

74,6

Итого

Состав пеногасителя, мас.Ж

Расход

Состав компонентов для приготовления пеногасящей основы, мас.Е

Пеногасяпосле пеногашения до пеногашения

Жид- Крем- Соль кое неорстек- ганика щая основа ло

0,94

0,8

0,01

95,0

5 0

60

1,00

0,02

1,05

0,93

О,ОЗ

0,01

0,8

95,0

5,0

10

0,98

0,02

1,05

0,95

0,03

0,01

0,8

5,0

95,0

10

0,1

0,02

0,8

20

5,0

95,0

0,03

1,05

Материалы,расходуемые для пеногашения

100 м раствора "

Эфиры фталевой кислоты (диметилфталат) /

Эмульсионный раствор состава: дизтопливо

40, эмультал. 0,5, вода — остальное пеногасящей основы

0,03

0,0!

0,02

Таблица 2

Таблица 3

Удельный вес раствора, г/см

1 05

0,92

0,98

) ) 67192

Таблица 4

Удельный вес раствора,г/см

Состав пеногасителя, мас.X

Расход пеногасящей основы

Пеногасящая основа (исходные компоненты:жидкое стекло

60, кремнеорганика 25, соль 15

Эмульсионный раствор до пеногашения после пеногашения

0,01

95. 0 (состав: дизтопливо 40 эмульгатор 0,5, вода — остальное) 0,8

0,94

5,0

0,02

1,0

0,03

1,05

95, О (состав тот О, 01 же)

0,02

0,8

0,96

5 0

1,01

0,03

1,05

95,0 (состав: тот 0,01 же)

0,02

0,8

0i92

5 0

0,98

0,03

1,05

П р и м е ч а н и е. В табл.3 и 4 в качестве исходного раствора применяли

8Х-ный глинистый раствор, обработанный 5Х КССБ,удельного веса до вспенивания 1,05 г/см .

1167192

Содержание

ОП-10

Состав пеногасителя, мас.%

Расход пенога— сящей

ЭмульсионЭфиры фталовой кисПеногасяПосле пеногашения

До пеногашения в глинистом

ОСНОВЫ на пеноный щая осно" гашение, мас.% растворе,мас.% раствор лоты ва (ж.стекло 60%

0,01

5,0

95,0 (сос0,5

0,73

0,88

0,02

0,94

0,03

1,01

0,05

1,05 остальное) 5 0

1,0

0,03

0,6

0,79

0,05

0,88

0,07

0,93

0,1

0,93

5,0

3,0

0,05

0,67

0,52

0,08

0,77

0,1

0,92

0,15

0,92

5 0

95,0 (состав

5,0

0,45

0,07

0,6

0,1

0,73 тот же) 0,9

0,2

0 5

0,9

94,95 (состав тот же) 5 0

1,0

0,6

0,82

0,98

1,055 вес, кремнеорганика-25%, соль-15%) тав: диэ.топливо 40, эмультал 0,5, вода—

95,0 (состав тот же) 95,0 (состав тот же) 0 05 (диметилфтолат) 0,005

0,008

0,012

Таблица 5

Удельный вес раствора, г/см>

1167192

Продолжение табл.5

Удельный вес раствора,. г/смз

Расход пеногасящей основы на пеногашение, мас.Х

Состав пеногасителя, мас.X

Содержание

ОП-10 в глиншстом растворе,мас.Х

Эфиры фталовой кислоты

После пеногашения

До пеногашения

5,0

0,78

0,52

3,0

0,1 (диметилфтолат) 94,9 . (состав тот же) 0,91

1,07

5,0

94,8 0,2 (состав (диметилтот же) фтолат) 5,0

0 45

0,75

0,9

1,08

5,0

94,8 (состав тот же) 0,2 (дибутилфтолат) 5,0

0 45

0,78

0,94

1,080

Составитель В.Ягодин

Редактор М.Недолуженко Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Обручар

Заказ 4388/26 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пеногася" щая осно" ва (х.стек ло 60Х вес, кремнеорганика-25Х, соль-15

0,008

0,012

0,015

0,012

0,015

О, 018

0,012

О, 015

О, 018

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