Обратная эмульсия для бурения скважин

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьшшенности. Цель - улучшение технологических свойств эмульсии при т-ре до . Эмульсия содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: нефтепродукт 40-78, вода 10-52, эмульгатор 2-4, синтетический латекс 2-5, бентонитовая глина 2-5. Эмульсию готовят при последовател ном прибавлении входящих в нее компонентов и при постоянном перемешивании в мешалке. Характерной чертой кинетики фильтрации эмульсии является то, что она - практически заканчивается за 1- 2 мин. 1 табл. а. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„145115

А1 цц 4 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41727.30/23-03 (22) 17, 11.86 (46) 15.01.89. Бюл, Ф 2 (7 1) Отделение нефтехимии Института физико-органической химии и углехимии АН УССР (72) В.H. Глущенко, И.Ш. Кендис, Т.Е. Вакуленко, И.Б. Хейфец и В.И. Токунов (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 570626, кл. С 09 К 7/02, 1977.

Кистер Э.Г., Файнштейн И.3., Шумилова E.Ï. Стабилизация инвертных эмульсий с -высоким содержанием во- . ды. — Химическая обработка буровых и цементных растворов. Сб, научи. трудов, М.: ВНИИБТ, 197 1, вып. 27, / с. 163-170. (54) ОБРАТНАЯ ЭМУЛЬСИЯ ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Цель — улучшение технологических свойств эмульсии при т-ре до 170 С. Эмульсия содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.Х: нефтепродукт

40-78, вода 10-52, эмульгатор 2-4, синтетический латекс 2-5, бентонитовая глина 2-5, Эмульсию готовят при последовател ном прибавлении входящих в нее компонентов и при постоянном перемешивании -в мешалке.

Характерной чертой кинетики фильтрации эмульсии является то, что онапрактически заканчивается за 12 мин. 1 табл.

1451156

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, конкретно к обратной эмульсии, которая может быть использована в качестве промы5 вочной жидкости при бурении скважин и вторичном вскрытии продуктивных пластов в процессе перфорации.

Цель изобретения — улучшение технологических свойств обратной эмуль 10 о сии при до 170 С: снижение вязкости и фильтрации, повышение стабильности и статического напряжения сдвига.

Обратная эмульсия содержит нефтепродукт, воду, эмульгатор, бентонитовую глину.и синтетический латекс при следующем соотношении компонентов, в мас.Х:

Нефтепродукт 40-78

Вода 10-52 20

Эмульгатор 2-4

Синтетический

2-5 латекс

Бентонитовая

2-5 глина

Пример. Приготовление эмульсии. К 450 r дизельного топлива при постоянном перемешивании на установке "Воронеж-2" с частотой вращения вала мешалки 3 10 мин прибавляют ЗО 3 последовательно 12 r эмульгатора

Нефтехим, 78 r ЗОХ-ного раствора хлористого кальция, 30 г синтетического латекса БС-50 и 30 r бентонитовой глины. Компоненты перемешивают в 35 течение 60 мин.

В качестве нефтепродукта могут быть использованы дизельное топливо, нефтяные дистилляты и др.

Водной фазой эмульсии является пресная вода или растворы минеральных солей NaC1, СаС1, MgC1<.

Эмульгаторы эмульсии — серийно выпускаемые промышленностью эмультал

ЭС-2, Нефтехим.

В композиции используют синтетические латексы — бутадиенстирольный латекс марки БС-50, бутадиенметилметакрилатный латекс марки gMNA-65

ГП и др.

Латекс БС-50 представляет собой продукт совместной эмульсионной поли. меризации бутадиена и стирола, взятых в соотношении 50:50. Массовая доля сухого остатка составляет не менее 46/, рН не менее 10, условная вязкость 12-16 с.

Латекс ДММА-65 ГП представляет собой продукт сополимеризации бутадиена и метилметакрилата, взятых в соотношении 40:60. Массовая доля сухого остатка составляет не менее 397., рН 6-8.

Синтетический латекс представляет собой концентрированную прямую эмульсию с размерами глобул внутренней фазы О, 1 мкм, стабилизированную водорастворимыми эмульгаторами — сульфонол НП-З, некаль, парафинат калия и др.

Установлено, что синтетический латекс, введенный в состав обратной эмульсии на основе нефтепродукта, воды и эмульгатора, коагулирует. с выделением олигомерных продуктов в объем дисперсионной среды и межфазных адсорбционных слоев. Это способствует резкому увеличению структурно-реологических свойств эмульсии и ее стабильности при обычной температуре. Дополнительное введение в такую эмульсию бентонитовой глины способствует созданию полимер-глинистых комплексов, которые выполняют роль высокотемпературного стабилизатора, структурообразователя и понизителя фильтрации.

Состав приготовленных эмульсий по примерам, а также их технологические свойства приведены в таблице.

Электростабильность обратных эмульсий (U, В) измеряли прибором ИГЭР-1, динамическую фильтрацию (Р, см )—

ПФП-200, условную вязкость (Т,,с)— по малой воронке, статическую фильтрацию при 20 С (p, см ) — ВМ-6, статическое напряжение сдвига при о

20 С за 1 и 10 мин покоя эмульсии (0 н, дПа) — СНС-2.

О наличии статического напряжения сдвига при повышенных температурах судили по измерению седиментационной стабильности утяжеленных баритом эмульсий. Для этого в обратные эмульсии, полученные по приведенным в таблице примерам, вводили 200 г барита и дополнительно перемешивали в течение 20 мин. Седиментационную стабильность (hp, г/см ) измеряли

3 пикнометром по разности плотностей нижней и верхней части утяжеленной эмульсии после ее прогрева в лабораторном автоклаве в течение 2 ч в статических условиях и последующего охлаждения на воздухе до 20 С.

14511!

15

2-5 латекс

Бентонитовая

2-5 глина.ИеЬть 28,2

Зола 65,0

Энулътал 0,5

Ваятояят О ° 5

Зяулъсяя расслонласа

180 16 О

19 17

2,7

1,9

NaC1

2,9

Дкатолливо 78

Драсяая вода 10

Латаяс

ВС-50.Беятглняа 5

>600 15,8 10 23

Дявтояляво 63

302-яый

СС1, 26

Датаяс

ВС-50

3 Ь 9,2 0,01 0,08

Ваятояятовая пипа 3

19 2 8 17

0,5 600

Как слелует из данных, представленных в таблице, эмульсия содержащая, мас.7:

Нефтепродукт 40-78

Вода 10-52

Змульгатор 2-4

Синтетический латекс 2-5

Бентонитовая глина 2-5 может быть использована в качестве промывочной жидкости при бурении скважин и вторичном вскрытии продуктивных пластов в процессе перфорации.

Она обладает сравнимыми значениями статического напряжения сдвига при 20 С, а значения ее электростабильности более чем в три раза выше, условной вязкости в 6-10 раз ниже, о статической фильтрации при 20 С в

2,7-5,4 раза ниже, чем у известной эмульсии. При 170 С ее фильтрация составляет 3,5-4,5 см эа 30 мин, а седиментационная стабильность находится в пределах 0,006-0,02 г/см

56

Характерной чертой кинетики фильтрации обратной эмульсии является то, что она практически заканчивается за первые 1-2 мин. При этом в составе фильтрата отмечается наличие эагущенной олигомерами латекса углеводородной среды беэ присутствия следов воды или эмульсии.

Формула изобретения

Обратная эмульсия для бурения скважин, содержащая нефтепродукт, воду, эмульгатор, полимерную добавку и бентонитовую глину, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения ее технологических свойств при температуре до 170 С, в качестве полимерной добавки она содержит синтетический латекс при следующем сооТ ношении компонентов, мас.Х:

Нефтепродукт 40-78

Вода 10-52

Змульгатор 2-4

Синтетический

Ое5 6 ° 5 . 80 002 006

1451156

Дизтопливо S1

Вас. раствор

ВаС1 40

Эмулътал 4

Латекс

ВС-50

Веятояятоваа глина

Дис тилля т

202-нмй

ЯО

ИВС1, Нефтехнм

Латекс

ДИМА-65 ГП 2

Бентоннтован глина . 2

Дизтопливо 76

Преслал вода 1О

Ыефтеззна

Латекс

ВС-50

Вентонятовал глина

Дистяллмг

252-нмй

28,2

65,0

0oS

0,5

19 17

180 !40

1,9

2,7 йаС1

2,9

Дязтоплизо

Преснан вода 10

Латекс

ВС"50

Веятгляяа

Дизтопливо

63, 3OZ-sadt

СаС1, 26

Латекс

ВС-50

Вентоннтован глина

Вода

ЭВФулъ тел

Бентоннт

ЕИЦ-500

14,2 1Ь 26

Р600 22,4 17 32 р600 16 ° 4 11 23 з600 15, Ь 10 23

>600 . 19 ° 2 Ь 17

Продожкение таблицы

7 8 9 1Р 11

1,О 4,0 10 5 0,02 0,12

1,О 3,5 9,4 0,006 0,08

0,5 4,3 8,0 6,02 0,06

Эмулэсял расслонлаеа

0 5 4 3, Ь 0 0,02 0 06

0,3 3,8 . 9,2 0,01 0,08

1451156

Етт 1 Т 1

Ф

3 .4 f 6

ИВС1, Нефтеюпа

Латекс

ДИИА-63 fll

Веитоиитоввй

thNIO ° 1

2,0 14,0 21,5 0 l6 0 34

460

1Ь,2, 6

Дистиилвт i

202- В

НВС1, Нафтовэ

Латекс

ДИИа-65 111

Вектоиитовав

Глииа

3,3 910 0,008 О,ОЬ

22,Ь 1$ 26

1,0

Диетоиииво

Поесиаа вода 10

Латекс

ВС-50

Веитоиитоваа глине

20 9Ь lli2 006 014

600 14,4 4S . 9

Див тоиииво

Латекс

ВСЕГО

Веитоиитоваи авиве

2,f 13,) 23,8 Вавит в осадке

Ь,о е

b составе фииатиате, .сиедм ваивой феем иаи еиуласии

Составитель Л.Бестужева

ТехредА.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Редактор М.Недолуженко

Заказ 7036/20 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Нресиеа вода 5

Нафталина

Продолжение таблицы