Эмульсионный буровой раствор

 

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и позволяет улучшить смазывающие и противоизносные свойства эмульсион- .ного бурового раствора. Раствор содержит нефтяную фазу, эмультал, глину и воду. В качестве нефтяной фазы используют ловушные отходы первичной переработки нефти (ЛОППН). Раствор имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: ЛОППН 4-5; змультал 0,5-1,5; глина 2-3; вода - остальное . ЛОППН являются отходом производства нефтеперерабатывакяцих заводов . Они имеют высокую прочность смазочной пленки из-за присутствия полициклических соединений. ЛОППН имеют низкий козффициент трения, обусловленный карбоксильными, гидроксильными, аминными группами. Смазочный зффект раствора заключается в образовании пленки на трущихся поверхностях. Образующаяся прочная пленка на буровом инструменте позволяет снизить износ оборудования, сопротивление трению колонны о стенку скважины и избежать коррозии труб 3 табл. о Ф 1C со 00 1О СО О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩВЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„1298236 А ) (я) 4 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЗ

И ASTGPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фазы используют ловушные отходы первичной переработки нефти (ЛОППН).

Раствор имеет следующее соотношение компонентов, мас.Ж: ЛОППН 4-5; эмультал 0,5-1,5; глина 2-3; вода — остальное. ЛОППН являются отходом производства нефтеперерабатывающих заводов. Они имеют высокую прочность смазочной пленки из-за присутствия полициклических соединений-. ЛОППН имеют низкий коэффициент трения, обусловленный карбоксильными, гидроксильными, аминными группами. Смазочный эффект раствора заключается в образовании пленки на трущихся поверхностях. Образующаяся прочная пленка на буровом инструменте позволяет снизить износ оборудования, сопротивление трению колонны о стенку скважины и избежать коррозии труб.

3 табл. (21) 3948379/23-03 (22) 05.06.85 (46) 23 ° 03.87, Бюл, 11 11 (71) Днепропетровское отделение

Института минеральных ресурсов (72) 10Г.Доценко, П.В.Недосеко, К.М.Яблоновская и Т.Н.Ковальчук (53) 622.243,144.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 80673), кл. С 09 К 7/00, 1973.

Колесникова Т,И. и. др. Буровые растворы и крепление скважин. — И.;

Недра, 1975, с. 70. (54) ЭМУЛЪСИОННЫЙ БУРОВОЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и позволяет улучшить смазывающие и противоизносные свойства эмульсион, ного бурового раствора ° Раствор содержит нефтяную фазу, эмультал, глину и воду, В качестве нефтяной

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1298236

2-5

18-20

18-20

18-20

l5-16

15-16

15-16

15-16

9-1!

9-11

9-11

9-11

1-2

8-10

30 33

30-33

30+"33

30-33

30-33

5-8

3-5

Смазочный эффект эмульсионногo бурового раствора заключается в образовании пленки на трущихся поверхностях.

Сравнительные данные о прочности пленки и коэффициенте трения различных смазывающих добавок представлены в табл,1, Таблица 1 е исследуемого раствора, мас.й

Показатель

ЭТ-2У

Нефт

Лов унные отходы . первичной переработки нефти

Условная прочность смавочяой пленки, ИПа

1б,5

7,8 )7,7

Еоэффнциент трения

0,049

0,038 0,028 0,030

0,19!9 0,047

О,!58

П р и и еч а н и е, СМАД-1 смаяочная добавка, жирные спиртъ .

ВЖС - высокомолекулярные!

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности K эмульсионным буровым растворам.

Цель изобретения — улучшение смазывающих и противоизносных свойств эмульсионного бурового раствора (ЭБР)

Раствор, содержащий нефтяную фазу, эмультал, глину и воду, в качестве нефтяной фазы содержит ловушные отходы первичной переработки при следующем соотношении компонентов, мас.Е!

Ловушные отходы переработки нефти 4-5

f5

Эмуль тал 0,5-I 5

Глина 2-3

Вода Остальное

Ловушные отходы первичной переработки нефти являются отходом производства нефтеперерабатывающих заводов.

Состав ловушных отходов первичной переработки нефти, мас.X:

Нефтепродукты 60

Механические примеси 5

Вода Остальное

Нефтепродукты, входящие в состав вторичного сырья (ловушные отходы первичной переработки нефти), представлены в основном полициклическими соединениями с длинной цепью циклоалкановых колец и различными функциональными группами, в том числе 35 гетероциклические соединения, содержащие ванадий, железо, молибден, хром, никель.

Состав вторичного сырья по сравнению с очнщаемой нефтью отличается более высокой концентрацией высококипящих углеводородов, мас,X:

Дициклогексил

Пенталан

Гидриндан

Декалин

Хризен

Флуорен

Антрацен

Гинден

Норборнан

Бициклооктан

Бициклононан

Адамантан

Холестан

Метил-этилдиметил-, триметил-, тетраметилнафталины

Пиколин

Пиррол

Гиндол

Карбазол

Хинолин

3-метилциклопентакарбоновая кислота

Циклопентауксусная кислота

Порфирины, образующие комплексные соединения с металлами (Ч,Ni Мо,Cr,Fe) I2,5 14,5 18,0 17,8

1298236

Продолжение табл. 2, Как видно из табл.1 ловушные отходы первичной переработки нефти имеют довольно высокую прочность сма- Состав зочной пленки, что определяется присутствием полициклических соеди- 5 Глина некий, и низкий коэффициент трения, который обусловлен карбоксильными гидроксильными, аминными группами.

В табл.2 приведены примеры приготовления эмульсионного бурового раст-10 вора ЭБР .в граничных и средних значениях ингредиентов, Таблица 2

ЭБР, мас. Х

Вода

Эмультал

Ловушеч ные про дукты нефтепе реработ ки

92,0

2,5 0,5

5,0

92,0

4,5

2,5 1,0

ЭБР, мас.7

Состав

93,0

92,0

2,5 05

2,0 1,0

4,0

5,0

Вода

Ловушечные продукты нефтепереработки

Эмультал

Глина

2,0 1,5

2,0 I 0

91,5

5 0

4,5

92,5

93 5

2,0

92,5 2,0 0,5

25 3 О 1,0

4,0

4,0

1,5

2,5

4,0

92,0

5 0

1,5

3,0 0,5

4,0

92,5

92,5

5 0

0 5

2,0

В табл,3 представлены смазываюЗО шие и противоизносные свойства эмульсионных буровых растворов °

Таблица 3

91,5

5 0

2,5

92,0

4,0

1,5

2,5

Смазываюшие и противоизносные свойства

Состав ЭБР, мас.7.

Условная

Вода

Ловушные Нефть отходы первичйой пере работки нефти

Глиоэффициент

Эмультал прочность смазочной пленки, МПа на рения

10 . 85,5 0,038

14,2

1,5

l2,5

76,5 0,037

67 0,038

0 5

12,8

11,5

94,5 0,112

1,5

12,1

93,5 О,! 13

1,5

12,5

0,119

92,5

1,5

l6,8

9l 5 0,038

l 5

17,8

90,5 0,030

1,5

1298236

Продолжение табл.3

Состав ЭВР мас.Х

Глин

Лов ушные

О тх оды первичйой пере работки нефти

Нефть

Коэффи циент трения

Условная прочность смазочной пленки, МПа

89,5 0,030

1,5

17,7

1,5

85,5 0,028

9l,5 0,046

93 0,046

18,0

0,5

17,8

1,0

17,8

Как видно из табл.З, при введении В ЭБР JIQB Hblx Отходов первичной 25 переработки нефти в количестве 4-5 мас.% коэффициент трения снижается до 0,028-0,030, прочность смазочной пленки равна 16 8-17,8 MIa по известному раствору она ниже и состав- 30 ляет 12 5-14,2. Увеличение количества ловушных отходов первичной переработки нефти в ЭБР выше 5 мас.% не способствует уменьшению коэффициента трения и увеличению прочности смазочной пленки.

Исследование коэффициента трения и прочности смазочной пленки проводят на машине трения EP-Tester, которая позволяет наиболее полно сохранить ряд параметров трения. К этим параметрам относятся: контактное давление, характер движения, материалы пары трения, свойства промывочноГ жидкости, Испытание проводят в течение 5I0 мин при постоянной нагрузке, при этом определяют коэффициент трения и условную прочность смазочной пленки.

Величина прижимающей нагрузки равна

50. Условную прочность смазочной пленки определяют по следующей формуле: р

1 h

55 где P — условная прочность смазочной пленки;

1,h — - размеры образовавшегося следа .

Смазывающие и противоизносные свойства

Коэффициент трения определяют как отношение силы, потребляемой на вращение кольца к прижимающей силе, 28

F„„

Ut (I-I ) где F - = — — — Dnt с учетом постоянных величин

Л. ЛХ

4 5(I-I ) Гп где F — сила потребляемая на враst щение кольца;

F„, — прижимающая сила, П вЂ” напряжение сети;

t -время; .Х,I„„ - ток испытания и холостого вращения; и — число оборотов, соответствующее току испытания.

Образующаяся прочная пленка на буровом инструменте позволяет снизить износ оборудования, сопротивление трения колонны о стенку скважины и избежать коррозию труб.

Формула изобретения

Эмульсионный буровой раствор, содержащий нефтяную фазу, эмультал, глину и воду, от ли ча ющ ий ся тем, что, с целью улучшения смазывающих и противоизносных свойств раствора, в качестве нефтяной фазы он содержит ловушные отходы первичной переработк.и нефти при следующем соотношении компо нентов, мас.%:

12Ч8?36

4-5

Составитель В.Борискина

Техред М. Ходанич Корректор С-Черни

Редактор Н.Рогулич

Закаэ 860/25

Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Ловушные отходы первичной переработки нефти

Эмуль тал

Глина

Вода

0,5-1,5

2-3

Осталь ное