Инвертная эмульсия для глушения скважин

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьшшенности. Цель изобретения - снижение структурномеханических свойств и адгезии к стали инвертной эмульсии при одновременном снижении ее стоимости. Эмульсия содержит следукицие coмпoнeнты (об.%): нефть, в качестве которой используют обезвоженную и разгазированную товарную нефть 39,5-68,0, минерализованную воду 30-60, эмульгатор, в качестве которого используют талловый пек с кислотным числом 30-45 мгКОН/г, 0,5-2,0. Талловый пек обладает свойствами эффективного депрессатора, снижающего структурно-механические свойства обратной эмульсии. Эмульсию готовят растворением в нефти при постоянном перемешивании раствора таллового пека в керосине. Постепенно в течение 1 мин вводят раствор смоляных кислот с плотностью 1,24 г/см и интенсивно перемешивают образовавшуюся эмульсию в течение 20 мин на установке Воронеж-2 при скорости вращения вала мешалки 3-10 мин 1 табл. Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 09 К 7 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915509/22-03 (22) 25.06.85 (46) 07 ° 07.87. Бюл. И 25 (71) Отделение нефтехимии Института физико-органической химии и углехимии АН УССР (72) M.Ø. Кендис, В.Н. Глущенко, В.В. Бойко, И.П. Королев и В.С. Горбатов

;(53) 622.243.144.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 570626, кл. С 09 К 7/02, 1977.

Дедусенко Г.Я. и др, Талловый пек перспективный продукт для буровых растворов. — Труды ВНИИБТ, вып. 60, M. Недра, 1985, с, 122-123. (54) ИНВКРТНАЯ ЭМУЛЬСИЯ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Цель изобретения — снижение структурномеханических свойств и адгезии к стаÄÄSUÄÄ 1321741 А 1 ли инвертной эмульсии при одновременном снижении ее стоимости. Эмульсия содержит следующие компоненты (об.7): нефть, в качестве которой используют обезноженную и разгазированную товарную нефть 39,5-68,0, минерализованную воду 30-60, эмульгатор, в качестве которого используют талловый пек с кислотным числом 30-45 мгКОН/г, 0,5-2,0. Талловый пек обладает свойствами эффективного депрессатора, снижающего структурно-механические свойства обратной эмульсии, Эмульсию готовят растворением в нефти при постоянном перемешивании раствора таллового пека в керосине. Постепенно в течение 1 мин вводят раствор смоляных кислот с плотностью 1,24 г/см и интенсивно перемешивают образовавшуюся эмульсию в течение 20 мин на установке "Воронеж-2" при скорости вращения вала мешалки 3 10 мин

1 табл.

1 1321?4

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, конкретнее к эмульсиям, которые могут быть использованы для глушения скважин при проведении в них ремонтных работ.

Цель изобретения — снижечие структурно-механических свойств и адгезии . к стали инэертной эмульсии при одновременном снижении ее стоимости.

Предлагаемая инвертная эмульсия 10 содержит нефть и минерализованную воду, а э качестве эмульгатора — талловый пек с кислотным числом 30 45 мг КОН/г при следующем соотношении компонентов, об.%: f5

Нефть 39 5--68 0

Иинерализованная вода 30-60

Таллоэый пек 0,5-2,0

В качестве нефти используют Обез- ?0 гоженную и раэгазироэанную товарную нефть.

Минерализоэанная вода представляет собой растворы NaCl, NgCl и СаС1, различной степени минерализации или 25 плаетовые воды, Талловый пек является побочным продуктом целлюлозно-бумажного производства, мас.%:

Неомыляемые эещестз", 3?-35

Окисленные вещестэа 13-18

Смоляные кислоты 13-16

Жирные кислоты 28-36

Кислотное число ".-того таллоэого пека составляет 30-45 мг КОН/г„ Длч удобства транспортировки и использования таллоэый пек может быть разжижен углеводородными растворителями (керосин, бензин и др). р m9 mk

Ф

S где А — адгезия эмульсии на стали, г/м

m — масса стальной пластины,г, 30 m — масса стальной пластины с з адсорбированной на ней змуль" сией, r

S — площадь стальной пластины,м.

Как следует из данных, представленных в таблице, инвертная эмульсия, содержащая об,i: нефть 39,5-68,0, минерализованная вода 30-60, талло-. эый пек 30-45 с кислотным числом

0,5-2,0 мг КОН/г„ по сравнению с из40 вестной эмульсией имеет значения пластической вязкости в 2-4 раза ниже, динамическое напряжение .сдвига в

1,5-3,4 раза ниже, статическое напряжение сдвига в 16-43 раза ниже

45 и адгезию на стали в 2,5-4 раза ниже при высоких (300-600 В) значениях злектростабильности, характеризующей агрегатиэную устойчивость эмульсии, Эмульсию готовят следующим образом, В ?88 см нефти при 20 С и постоянном перемешиэании э течение 1 мин растворяют 12 см 50%-ного раствора таллоэого пека с кислотныч числом

4 1 мг КОН/Г в керосине, постепенно теч ние 1 мнн вводят ЗОО см тэора СаС1, плотностью 1,24 Г/см и

I интенсивно перемешивают образовавшуюся эмульсию в течение 20 мин на установке "Воронеж-"" при скорости

1 вращения вала мешалки 3 -10 мин

Составы инэертных эмульсий, приГотОВленных ПО этой метОдике., нред— ставлены э таблице.

Определение технологических пока.зателей эмульсии проводят э лабора i 2 торных условиях. Результаты испытаний также представлены в таблице.

Электростабйлъность измеряют на приборе ИГЭР-1 по величине напряжения, возникаюшего при появлении силы тока в 5-7 мА между электродами, опущенными в эмульсию. Пластическую вязкость и динамическое напряжение сдвига при градиенте сдвига 43?,4 = рассчитывают графически по кривым течения эмульсии, снятым на приборе Rheof;est-2, при 20 C. Статическое напряжение сдвига через 1 и

10 мин покоя эмульсии определяют на приборе СНС-2 при 200С. Адгезию инвертной эмульсии оценивают на стальных пластинах (ст. 08 КП размерами

100x10х1 мм после их окунания и эмульсию и последующего выдерживания в. подвешенном состоянии в течение

10 мин.

Величину адгезии определяют по формуле

Достигаемый эффект обусловлен тем, что пек таллового масла с кислотным числом 30-45 мг КОН/г в указанной концентрации обладает как змульгирующими свойствами, так и свойствами эффективного депрессатора, снижающего структурно-механические свойства обратной эмульсии. Низкие значения адгезии эмульсии к стали Обусловлены

132

30-60

0,5-2,0

Ацгези, стали г/м

ЭлекДинамическое

Пластическая вязСостав известной эмульсии, об.Е тростабильность,В напряжежение

10 мин

f мин кость, мПа.с сдвига, дПа

581

600

213,0 281,5

2031!

842, 1 933, О

600

194

Нефть 49

Пресная вода 50

Талловый пек с кислотным числом 41 мг

КОН/г 1

914

672,0 531,4

52

455

401, 3 211,8

300 эначительно более низкой адгезией на стали таллового пека по сравнению с известным эмульгатором.

Применение предлагаемой эмульсии обеспечивает сокращение затрат времени на освоение скважин в послеремонтный период.

Формула изобретения

Инвертная эмульсия для глушения скважин, содержащая нефть, минерализованную воду и эмульгатор, о т л иИзвестная

Дизельное топливо 40 ЗОЖ-ный раствор СаС1 60 (р=1280 кг/м )

Талловый пек

Соломбальского

ЦБК, омыпенный окислами кальция и магния 6

Нефть 40

ЗОЖ-ный раствор

СаС1 60 ()=1280 iver/M )

Талловый пек, омыленный окислами кальция и магния 6 ,203 1

Предлагаемая

Нефть 49

107-ный раствор

СаС1 (g = 1090 кг/м ) 50

Талловый пек с кислотным числом

41 мг КОН/г 1

1741 4 чающаясятем, что, с целью снижения ее структурно-механических свойств и адгезии к стали при одновременном снижении ее стоимости,она

5 содержит в качестве эмульгатора талловый пек с кислотным числом 3045 мг KOH/г при следующем соотношении компонентов, об.Е:

Нефть 39,5-68,0

10 Минерализованная вода

Талловый пек

Статическое напряжение сдвига дПа

1321741

Пласти" « -окая

Линаническое иапряжежение сдвига, кость>

1.{Х>а с

388,5 196,2

340

"; О>:1

281,. 5 250„3

3/10

13

457 0 331

600

384,.б 2ч0,7

354, 1 172,8

560

48"

414> 2 282, 6

380

60

581 „0 353,3

220

СостаВ ?{в>?естной > Злек

9bIVJ>E>CB?{ Об * Ж > {TPOCT

>/?{Л ЬRO>" TЬ» 1.">

) Нефть 49

2>0{7>-1-".ь:>.> p?icTH{Jp

СаГ 1.2 > =1180 > / ? )

"х ? алло в>ь{Й лек с е?{слот?{ь1 1 числом

41 мг K{>Н/г 1

lie{1>TI 39, 5

ЗОЕ-1{ь{й раствор

Са . . > >> 11

> (17д0 к-,-,,>мэ )

i. EIJ{JIrdв>ь1?1 1»...К 0 5

Hà,éTE> á8

ЗОБ- ый раствор аС>-2 -10 (» — 1 8 Ок г // { )

1 1. ах{ловь{?{,">е;; 2; 0

Нефть ч9, 0

ЗОЕ-1?ЬЁ ра твор

- Са012 50 тах{ловь{Й ле;- 1, О >20

Нефть 49

40Х -нь{?>1 оаствpр сает.2 50 ({>= 1400 кг,/и )

/ ? > та>{ловь{?{ пек с кислот{{ь{»1 числОм

41 мг КОН{/1

Нефть 49

10>о-1{ь{й 1> IcTEJop

,Са01,„50 (.> = 1280 кг/мз)

Талловь;й не,;

КИСЛОТ?1Ь{Ь{ >111СХ{ДМ

> 0 м г Y. 0> > / E.

Не(>>ть > 9 раствор

СсС {,. 50 (а = 1280 -кг,/м- )

3 °

>.аЛЛО1>Ь!Й ИЕК С.

К?:С {OTE{E =И1СЛОМ

26 мг К>З>Н-;— 1

Продолже{{ие табл?{В::.

Статическое. напрлхекие Ад-=;.:..«û

СДВИГа Дйа Ста/r ». — г>%$

1 мин IG мин

1321741

Статическое напряжение сдвига дПа

Состав известной эмульсии, об.й

Электроста бильПласти ческая вязАцгезия стали, г/м нами.— еское пряжение

10 мин ность, ость, мПа. с двига, Па

207

201,2 122,1 5

600

318

218,0 203,5

300

312

213,0 162

331,3 248, 2

432

600

510

218,0 192„0

210

318

211,2 159

600

I*,** — нефти других месторождений, отличающиеся химическим составом, ВНИИПИ . Заказ 2722/18 Тираж 633

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Нефть" 68

Насыщенный раствор ИаС1 30

Талловый пек с кислотным числом 41 Mr КОН/r 2

Нефть* 39,5

Пластовая вода (у= 1040 кг/м ) 60

Талловый пек с кислотным числом

41 мг КОН/r 0,5

Нефть 58,5

Раствор М8С1 (j =1260 кг/и ) 40

Талловый пек с кислотным числом

45 мг КОН/r 1,5 600 Нефть * 67,5

Насыщенный NaC1 30

Талловый пек с кислотным числом

41 мг КОН/r 2,5

Нефть** 39,6

Пластовая вода (р= 1040 кг/м ) 60

Талловый пек с кислотным числом

41 мг KOH/r 0,4

Нефть 58,5

Раствор MgC1< (у= 1260 кг/м ) 40

Талловый пек с кислотным числом

50 мг КОН/г 1,5

Продолжение таблицы