Эмульгатор для буровых растворов

 

Изобретение касается газои нефтедобычи, в частности эмульгатора для буровых растворов. Для повышения эффективности последних, снижения температуры застывания и повышения температуры вспышки используют состав, включающий, мас.%: кубовый остаток производства синтетических жирных кислот 25-35 и фракция полиалкилбензолов 65-75. Этот эмульгатор повышает термостабильность бурового раствора до 160°С и тем самым расширяет температурные границы скважин. Т.застывания, равная (-15)-(-39)°С позволяет применить его в зимнее время, а высокая температура вспышки 83 против 41°С делает эмульгатор менее пожароопасным. В сравнении с известным указанный эмульгатор имеет лучшую в 1,5-2 раза электростабильность (до 580 против 340В). 1 табл.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО 1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г.. 1:

Ф!.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

5 (21) 4422011/23-04 (22) 06.05.88 (46) 15.07.90. Бюл. 15 26 (72) Т.Н.Виноградова, С.А.Домашенко, В.Г.Гермашев, Л.П.Вахрушев, Б.В.Касперский, С.А.Малютин и И.Ф.Горбанев (53) 622.243.144 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1109417, кл. С 09 К 7/06, 1982. (54) ЭМУЛЬГАТОР ДЛЯ БУРОВЬИ РАСТВОPOB (57) Изобретение касается газо- и нефтедобычи, в частности эмульгатора для буровых растворов. Для повышения эффективности последних, снижения температуры застывания и повыше-

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к эмульгаторам для буровых растворов, используемым при бурении нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения - увеличение эмульгирующей способности, снижение температуры застывания и повышение температуры вспышки эмульгатора.

В качестве основного ингредиента эмульгатора используют кубовые остатки производства синтетических жирных кислот (СЖК), получаемых окислением парафиновых углеводородов.

Кубовый остаток марки "С" содержит. не менее 85 мас.Х одноосновных кислот, дикарбоновые полифункциональные кислоты остальное, причем кислоты с длиной алкильного радикала С -С составляют 40% от общей массы кубо(51) C 09 К 7/06, В О1 J 17/00

2 ния температуры вспышки используют состав, включающий, мас.Ж: кубовый остаток производства синтетических жирных кислот 25-35 и фракция полиалкилбензолов 65-75. Этот эмульгатор повышает термостабильность бурового раствора до 1 60 С и тем самым о расширяет температурные границы скважин., Т > > (-15)-(-39) С позволяет применять его в зимнее время, а высокая температура вспышки 83 .против о

41 С делает эмульгатор менее пожароопасным. В сравнении с известным указанный эмульгатор имеет лучшую в 1,52 раза электростабильность (до 580 против 340 В) . 1 табл. вого.остатка. Кислотное число кубового остатка 100-125 мг КОН/г продукTB a

В качестве растворителя эмульгатор содержит фракцию полиалкилбенэо I лов, которая является отходом производства этилбензола и диэтилбензола алкилированием бензола этиленом.

Фракцию полиалки.-.бензолов получают в виде кубового остатка после отгонки целевых продуктов. Фракция содержит не менее 70 мас.Ж триэтилбенэола и пентаэтилбензол, гексаэтилбензол, диэтилизопропилбензол, дибутилбензол остальное. Т. кип. фракции 160350 С.

Технология получения эмульгатора заключается в смешении предварительно подогретого кубового остатка СЖК

1578176 мг КОН с кислотным числом 100-125

r с фракцией полиалкилбензолов. Полученную смесь нагревают до 70-80 С и перемешивают в течение 10-20 мин.

Температуру начала течения (температуру застывания) эмульгатора, температуру вспьппки эмульгатора в закрытом тигле определяют по известнОЙ методике.

Эффективность действия эмульгатор определяли по агрегативной устойчивости эмульсии следующего состава:

Дизельное топливо марки "Л" 250 см

30%-ный раствор

СаС1 250 смз

Окись кальция (активность 70%)

Эмульгатор

20 r

5 мас.% от массы

40 эмульсии

Последовательность операций приготовления эталонной эмульсии следую- 25 щвя.

Углеводородную часть (дизельное топливо, эмульгатор) и окись кальция перемешивают 20 мин при помощи смесителя типа Воронеж-2" (7000 об/мин),30 .затем добавляют водный раствор СаС1 и полученную смесь вновь перемешивают 15 мин.

Агрегативную устойчивость эмульсии определяли методом измерения электростабильности в вольтах на приборе марки ИГЭР-1 до и после тер- мостатирования при 160 С.

Электростабильность определяли согласно известной методике.

Под злектростабильностью эмульсии имеют в виду напряжение (измеряется в вольтах), при котором наступает пробой эмульсии электрическим током. 45

Сущность"..,изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1. Кубовый остаток производства СЖК с кислотным числом

125 мг КОН/г остатка в количестве

30 r (30 мас.%) подогревают и смешивают в трехгорлой колбе с 70 r (70 мас.%) фракции полиалкилбензолов с т. кип. 160-350 С. Смесь нагрева" ют до 70-80 С и перемешивают 10 мин.

Свойства полученного эмульгатора приведены в таблице. Электростабильность до термостатирования равна

560 В, после термостатирования эмульгатора при 160 С составляет 580 В,. температура начала течения жидкости (температура застывания) равна -19 С температура вспьппки 83 С.

Пример ы 2-9. Эмульгатор приготовлен в условиях примера 1.

Состав эмульгатора и результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 10 (известный). В трехгорлую колбу загружают 45 г (45 мас.%) предварительно подогретого кубового остатка СЖК с кислотным числом = 78 мг КОН

5 г (5 мас.%) г асфальта, затем приливают 50 г (50 мас.%) заксилольной фракции нефтеперегонки с температурой кипения

140-205 С. Смесь нагревают до 70 С и перемешивают 15 мин.

Заксилольная фракция с т. кип. о

140-205 С является промежуточным продуктом нефтеперерабатывающих заводов.

Используется в качестве компонента бензинов ° Содержит 35-45% ароматических углеводородов, 30-40% парафиновых и 20-30% нафтеновых. Ароматические углеводороды представлены преимущественно гомологами бензола, содержащими

1-2 заместителя в бензольном кольце: бутилбензол, диэтилбензол, метилизопропилбензол, и т.д.

Парафиновая часть заксилольной фракции представлена насыщенными углеводородами, содержащими от 10 до 20 атомов углерода.

Свойства эмульгатора представлены в таблице.

Пример 11 (известный). Эмульгатор получают в условиях примера 10.

Используют кубовый остаток СЖК с кислотным числом 116 мг. КОН/r. Свойства эмульгатора представлены в таблице.

Пример 12 (известный). В качестве эмульгатора используют реагент

СИАД-1 производства нефтеперерабатывающего завода.

Реагент СИАД-1 представляет собой смесь окисленного петролатума (4050%) и дизельного топлива 50-60%.

Окисленный петролатум содержит высокомолекулярные синтетические жирные кислоты, парафиновые углеводороды, смолы. Кислотное число окисленного петролатума не превышает 70 мг КОН/г.

Дизельное топливо — продукт нефте перегонки, содержит фракцию углеводородов с т.кип. 200-360 С,состоит в ос76

Формула изобретения

25-35

65-75 жирных кислот

Фракция полиалкилбензолов

Пример

Кислотное число кубоного остатка производства

СжК, мг КОН7г

Состав эмульгатора, мас.X

Электростабильность, В.

Температура вспъппкн, С

Температу-. ра начала течения кидкости

Кубовый остаток производства СЖК фракция полиалкил бензолов

До термо- После термостастатиро- тированпя при вания . 160 С

7О

7О

7О

8О

30 зо зо зо эо го

380 ээо

380

З4О

Эбо

48О

580 гбо

340

116 ! оо

78

116

116

116

116

78

116

-19

1 г з

5

7

9 ! о !

-19

-19

-19

-19

-45

-39

-15

-г

-5

8Э

8Э

83

8383

8Э

83

8З

4!

4! с т.Мип . 140-205 С.

П р и м е ч а н и r.. В примерах 10 í 11 эаксилольйая фракция остальное

Составитель Г.Степанова

Редактор M.Íåäoëóæåíêà Техред M,Ходанич

Корректор А 06РУчаР

Заказ 1891 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15781 новном из насьпценных (парафиновых) углеводородов, содержание нафтеиовых и ароматических углеводородов незна-, чительно.

Реагент СМАД-1 при нормальных условиях — темная вязкая жидкость, температура вспышки 45 С, при температурах, близких .к 00С,теряет текучесть. Электростабильность до термостатирования равна 250 В, после термостатирования (160 С) составляет 260 В.

Как следует из приведенных результатов испытаний, эмульгатор по изобретению обладает более высокой эмульгирующей способностью, поскольку

его электростабильность в 1,5-2 раза превьппает аналогичный показатель для известного эмульгатора. 20

Предложенный эмульгатор позволяет повысить термостабильность бурового раствора до 160 С и тем самым расширить температурные границы буре- 25 ния скважин. При этом,эмульгатор по изобретению имеет температуру застывания от (-15) до (-39) С, что облегчает его затаривание и позволяет применять его в зимнее время в се- 30 верных районах. Высокая температура вспышки. делает его менее пожароопасным по сравнению с известным эмульгатором.

Преимуществом предлагаемого эмуль- 35 гатора является также способность входящего в его состав растворителя (полиалкилбензолов) к биохимическому распаду при попадании в водоемы, тогда как нефть и нефтепродукты (дизельное топливо и эаксилольная фракция) в составе известного эмульгатора обладают пониженной способностью к биохимическому распаду, что повышает опасность загрязнения окружающей среды.

Эмульгатор для буровых растворов, содержащий кубовые остатки., производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 100-125 мг КОН/r продукта и углеводородный растворитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения эмульгирующей способности, снижения температуры застывания и повышения температуры вспышки эмульгатора, в качестве углеводородного растворителя эмульгатор содержит отход производства этилбензолов — фракцию полиалкилбензолов с температурой кипения 160-350 С, при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Кубовый остаток производства синтетических