Эмульсионный буровой раствор для бурения скважин

 

ЭМУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающий бентонитовую глину, воду и угл ево-дороды , отличающийся тем, что, с целью снижения фильтра1 ВСЕСОЮЗНАЯ I i. ,. .. ,т 5 Vi СП - . .ji.rt а - ционных и повышения смазывающих свойств эмульсионного бурового раствора при одновременном снижений его стоимости, в качестве у леводородов используют отходы производства присадок к смазочным маслам и отходы производства ацетилена при следующем соотнощении компонентов , мас.%: Отходы производства присадок к смазочным маслам60-70 Отходы производства ацетилена 6-10 Бентонитовая глина4-5 СО Вода20-25

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15114 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

60-70 маслам

Отходы производства ацетилена

Бентонитовая

6-10

4-5

20-25 глина

Вода

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3750449!23-03 (22) 22.02.84 (46) 07.12.85. Бюл. У 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по подготовке к транспортировке и переработке природного газа "ВНИПИгаэ" (72) Ф.T. Агаев и Ш.М.Гараев (53) 622. 243. 144 (088. 8) (56) Рязанов А.В. Справочник по буровым растворам. М;: Недра, 1979, с.60.

Там же, с. 53. (54)(57) ЭИУЛЬСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВ0Р ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающий бентонитовую глину, воду и углеводороды, отличающийся . тем, что, с целью снижения фильтра„„SU„„1196370 A ционных и повышения смазывающих свойств эмульсионного бурового раствора при одновременном снижении его стоимости в качестве углеводородов используют отходы производства присадок к смазочным маслам и отходы производства ацетилена при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Отходы производства присадок к смазочным

Показатели

Компоненты,%

Пример

Плотность, Вязкг/M3 KocTbp

Ст

Водоотдача, Ì3

Известная

60%-ный раствор бентонитовой глины (рн=7,0) Основа н/т

1330

Вода, л

Глина бентонитовая, кг

0,6

Поваренная соль, кг

0,3

О, 1 1260

Нефть, л

7Х-ный крахмальный реагент,X

Изобретение относится к эмульсион ным буровым растворам и может быть применено при бурении нефтяных и газовых скважин в осложненных ус ловиях

Целью изобретения является снижение фильтрационных и повышение смазывающих свойств змульсионного бурового раствора при одновременном снижении его "стоимости.

Для получения эмульсионного раствора вначале готовятся два основных компонента,отходыпроизводства ацетилена иприсадок ксмазочным маслам.

Отход производства ацетилена, ;полученный в жидком виде с целью .рациональной транспортировки, хранения и использования, собирают в открытый земляной амбар и высушивают до пастообразного состояния.

Укаэанный отход представляет собой вещвство синего цвета с рН=12, в составе которого имеется 80-90% активных ионов Са, ОН, (Са (OH) ) ,и 10-20Х неинертных примесей кокса.

Отходы производства присадок к смазочным маслам содержат 80-90Х углеводородных веществ и 10-20% кислой воды.Ее заливают в мешалку

96370 2 нагревают до 30-40"С и при механическом перемешивании в течении

30 мин добавляют отходы производства ацетилена с доведением рН до

7-7,1. Затем нейтрализованную смесь перекачивают в отстойную емкость, где она обезвоживается путем отстаивания до содержания воды не более 1%. При этом обеэвоженная

10 смесь,при отстаивании разделяется на 3 фазы (сверху вниз): более жидкая, черного цвета (вязкость

24-26 Ст по СПВ-5, плотность

780-800 кг/м3),: темно-серая (вязкость до 80-90.Ст, плотность 850900 кг/м3), беловатая, нетекучая (плотность 980-990:кг/м ).

После обезвоживания для получения устойчивой однородной смеси вводят отходы ацетилена и при том же режиме повышают рН смеси до 9-9,5.

Полученная однородная, устойчивая смесь отходов присадок в окончательном виде представляет собой

25 жидкость черного цвета, состоящую в основном из органики и имеет следующий состав и характеристику:

Органика,X 97-98

Вода,X 0,5-1,0

0,2-0,4

0,2-0,5

0,5-1,0

9-9, 5

О, О/1 2-12/40

0,00-0 01

80-90

50-60

1

Снижение сил

ПОвышение устойчивбсти пленки рН

СтабильСЕ1С

Па отрыва металла от корки эмульсии, кг/м2 ность по Лина металле кг/см невскому эмульсия

0,923

197

0,00 7,5

2315

0,641

386

0,00 7,5

Фенол,Ж

Иехпримеси,%

Содержание ионов Са,мг/л

+г

2600-2800 рН 9-9,5

Плотность при

20 С, кг/м 830-880

Условная вязкость по СПВ-5,Ст

Водоотдача по BM-6, см 0,5-0,7

Стабильность по Линевскому 0,00

Пример, При 20 С в мешалку о заливают 250 кг воды и при перемешивании добавляют 50 кг бентонитовой глины, перемешивание продолжают в течение 1 ч. Затем при перемешивании водоглинистой смеси доводят рН до 9,5 путем введения 100 кг отхода ацетилена и в последнее при перемешивании к смеси добавляют

600.кг отхода присадок и перемеши:вание продолжают в течение 1 ч.

Готовая эмульсия имеет следующие показатели: . Плотность,кг/мз 990-1100

Вязкость по

СПВ-5В

Водоотдача по ВМ-6,см рц

СНС11„

Стабильность по Линевскому

Повышение устойчивости пленки на металле

10 относительно водоглинистой основы,X. 87

Снижение силы отрыва металла от

1 корки раствора относительно водоглинистой основы Е 71

Для получения дешевого, устой20 чивого эмульсионного раствора с низкофильтрационными и высокосмазывающими свойствами используются неутилизируемые и загрязняющие окружащую средуотходы производстваацетид лена иприсадок ксмазочным маслам.

Результаты качественных и сравнительных показателей предлагаемой эмульсии и известной пред.ставлены в таблице.

1196370

Пример

Плотность, Вязхг/м кость, Ст

Предлагаемая

Основа

1110

198

12,5

988

20

Вода

4,5

0,6

Вода

10

0,5

992

Вода

КОмпоненты,7.

Хромированная КССБ,X

2РХ-ный раствор бентонитовой глины (рН 9 5) Отходы производства присадок

Отходы производства ацетилена

Глина бентонитовая

Отходы производства присадок

Отходы производства ацетилена

Глина бентонитовая

Отходы производства нрисадок

Отходы производства ацетилена

Глина бентонитовая

22, 5 990

Показатели

Водоотдача, ll96370 (Продолжение таблицы

Ф ммаа м» аЪ ° .) рН

СНС

Па эмульсия

215

0,839

0,00 7 5

247

О, 120

1078

34,1

0,03 9,4

0,00 9,45

0,118

1087

13,5

О, 110

0,03 9,5

1090

9,8

Стабильность по Линевскому

Повьппенне устойчивости нленки на металле кг/см

Снижение сил отрыва металла -от icopки эмульсии, кг/и

1)96370

Составитель В. Борискина

Редактор Г. Волкова Техред M.Ïàðîöàé Корректор А ° Тяско

Подписное

Заказ 7529/23 Тираж 629

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Иэ таблицы видно, что фильтрация, повышение устойчивости пленки на, металле и снижение сил отрыва металла от корки предлагаемой эмульсии (пример 4) резко превосходит эти же параметры известной эмульсии (пример 1).

Выбор оптимальных пределов компонентов предлагаемой эмульсии установлен экспериментальным путем.

Оптимальная концентрация бентонитовой глины выбрана из условия образования устойчивой структуры и корки в эмульсии,(пример 4).

Заниженная концентрация бентонитовой глины (концентрация меньше нижних пределов) в эмульсии вызывает резкое снижение СНС и стабильности), в результате чего эмульсия теряет устойчивость, а повышение концентрации (концентрации больше верхних пределов, пример 4) способствует повышению вязкости, СНС и сил отрыва металла от корки, которые ухудшают эксплуатационные свойства эмульсии.

Выбранный предел объема воды (20-25 мас. ) создает наиболее вы-, сокую диспергациюбентонитовой глины.

Отход ацетилена используется для повьш ения активности водоглинистой суспензии, а отход присадок при рН-9,5 в целях достижения прочного контакта между ними (глинистой суспензии и отходов присадок), чтобы сохранить устойчивость и однородность в получаемой эмульсии.

При величине рН эмульсии менее

10 9 резко падает ее стабильность, в результате чего дисперсная фаза осаждается, а при рН более 9,5 сущесгвен ных изменений не наблюдается. Для достижения рН-9,5 необходимая

15 оптимальная концентрация отходов ацетилена равна 6-10 мас.7. Большой предел расхода ацетилена (6-10 мас.7) зависит от щелочности отхода производства присадок к сма20 зочным маслам, значение которой изменяется в пределе рН 4-8, При концентрации отходов произ" водства присадок к смазочньпа маслам менее 60 мас.7. фильтрация и сила

25 отрыва металла от корки эмульсии увеличиваются, а устойчивость пленки на металле уменьшается, а выше 70% (примеры 3 и 4) существенных изменении не наблюдается.