Способ получения эмульсионного состава для промывки геологоразведочных скважин

 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки. Цель изобретения - улучшение качества эмульсионного состава для промывки геологоразведочных скважин за счет снижения диспергирующих свойств. Эмульсионный состав для промывки геологоразведочных скважин получают путем эмульгирования в воде эмульсионного концентрата (ЭК) в присутствии формалина. Дополнительно вводят карбамид. При этом ЭК, формалин и карбамид используют при соотношении компонентов, мас.%: 1,0-2,0

0,1-0,2

0,1-1,0 соответственно от общей массы. В воду вносят формалин и перемешивают в течение 3 мин, затем вносят ЭК и перемешивают 5 мин. После этого вносят карбамид и также перемешивают 5 мин. Если карбамид ввести перед ЭК, то полученный состав будет нестабильным. Карбамид необходимо вводить после того, как обеспечено эмульгирование. Образующиеся при этом монодиметилолкарбамиды снижают диспергирующие свойства состава. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТО(ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5))5 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4464949/31-03 (22) 21.07.88 (46} 07. 12. 90. Бюл. № - 45 (71) Ростовский государственный университет им. M.A.Ñóñëîâà (72) В.А.Евецкий, И.М.Давыдов, А.Н.Костышев и А.П.Фоменко (53) 622. 243. 144. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1308611, кл. С 09 К 7/02, 1985.

Горин В.H. и др Методические рекомендации по применению эмульснонных промывочных жидкостей при алмазном бурении. — Л.: ВИТР, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬСИОННОГО

СОСТАВА ДЛЯ ПРОМЫВКИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧHbIX СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки. Цель изобретения — улучшение качества эмульсиИзобретение относится к области бурения геологоразведочных скважин и предназначено для их промывки..

Цель изобретения — улучшение качества эмульсионного состава для промывки геологоразведочных скважин за счет снижения диспергирующих свойств, Снижение диспергирующих свойств эмульсионного состава достигнуто путем эмульгирования в воде эмульсионного концентрата в присутствии формалина и последующего ввода в получен2 онного состава для промывки геологоразведочных скважин за счет снижения диспергирующих свойств. Эмульсионный состав для промывки геологоразведочных скважин получают путем эмульгирования в воде эмульсионного концентрата (ЭК) в присутствии формалина.

Дополнительно вводят карбамид. При этом ЭК, формалин и карбамид исполь: зуют при соотношении компонентов, мас.X: 1,0-2,0; 0,1-0,2; 0,1-1,0 соответственно от общей массы. В воду вносят формалин и перемешивают в течение 3 мин, затем вносят ЭК и перемешивают 5 мин. После этого вносят карбамид и также перемешивают 5 мин.

Если карбамид ввести перед ЭК, то полученный .состав будет нестабильным.

Карбамид необходимо вводить после того, как обеспечено эмульгнрование.

Образующиеся при этом моно-д1метилолкарбамиды снижают диспергирующие свойства состава. 1 табл. ную эмульсию карбамида. В качестве эмульсионного концентрата применяют ЭН-4, ленол-10 и ленол-32.

ЭН-4 представляет собой консистентную пасту черного цвета и содержит кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров (40X), вспомогательное вещество ОП-10 (207) и индустриальное масло ИС-20 (40K).

Ленол-10 представляет собой консистентную пасту черного цвета и содержит масло талловое (35%), вспомогательное вещество ОП-10 (107), 1611915 масло дистилляторное для производства смазок (35X) и диэмульгатор нефтяных эмульсий ОЖК (20%) е

Лекал-32 представляет собой кон5 систентную пасту черного цвета и содержит масло дистилляторное для производства смазок (20%), диэмульгатор нефтяных эмульсий ОЖК (15Х), вспомогательное вещество ОП-10 (15%), 10 кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров (35%), полигликоли (12%) и присадку ОТП (3%).

Формалин представляет собой 37X-. иый водный раствор формальдегида с резким специфическим запахом.

Карбамид представляет собой порошок белого цвета, растворимый в воде.

Экспериментальные работы выполнены путем оценки комплекса обычно измеряемых характеристик эмульсионного состава с использованием известных методик и приборов. Плотность

О измеряют пикнометрическим методом, условную вязкость (УВ) — на воронке

ВБР-1, статическое напряжение сдвига через 1 и 10 мин.(СНС <> ) — на приборе ВСН-3, суточный отстой (стабильность масла) С0 — с помощью мерного цилийдра вместимостью 100 мл. Диспер- 30 гирующие свойства оценивают по коэффициенту К, представляющему собой разность: объемов глины, выбуренной из геолоразведочных скважин, которую вносят в эмульсионные составы в количестве 10 об.%. Полученные растворы перемешивают и вьдержнвают в течение 30 мин и 24 ч. в мерных цилиндрах вместимостью 100 мл.

Пример 1. В 988,5 г (98,85 мас.%) воды вносят i r (О, 1 Mac.X) формалина. После перемешивания в течение 3 мин вносят 10 r (1 мас.X)

ЭН-4 и производят эмульгирование при перемешивании в течение 5 мин, а затем вносят 0,5 г (0,05 мас.Х) карбамида и вновь перемешивают в течение 5 мин. Полученный эмульсионный состав характеризуется следующими свойствами: P = 1OOO кг/м, УВ = 16 с, СНС <

П р и.м е р 2. В 968 г (96,8мас.%) воды вносят 2 r (0,2 мас.Х) формалина. После перемешивания в течение

3 мин вносят 20Х (2мас.Х) ЭН-4 и производят эмульгирование при перемешивании в течение 5 мин, а затем вносят 10 г (1,0 мас.Х) карбамида и вновь перемешивают в течение 5 мин.

Полученный эмульсионный состав характеризуется следующими свойствами: P = — iOOO кг/м, УВ=16 с, СНС („g =О/O, С. = 0 ° B состав вводят 100 см (i0 об.X) глины и перемешивают в течение 5 мин, после чего производят выдержку в течение 30 мин, измеряют количество осевшей глины, которое составляет 10 об.%. После выдержки в течение 24 ч и перемешивання в течение 5 мин количество осевшей глины составляет 10 об.Х. Следовательно, К = О. Свойства раствора без осевшей глины оказываются следующими: = — 1000 кг/м, УВ = 16 с, СНС <> =

О/01 С9 0

Пример 3, В 968 г (96,8мас.Х) воды вносят ? г (0,2 мас.%) формалина. После перемешивания в течение

3 мин вносят 10 г (1,0 мас.Х) карбамида и вновь перемешивают в течение

5 мин. Затем вносят 20 г (2 мас.X)

ЭН-4 и производят эмульгирование гри перемешивании в течение 5 мин, после чего перемешивают еще в течение 15 мин. Полученный эмульсионный состав характеризуется следующими свойства-. мии Р= 1000 /м УВ = 16 с, СНС, „=

О/О, С0 = 1% что свидетельствует о низкой стабильности состава.

Результаты экспериментальных работ приведены в таблице (в качестве . эмульсола применяют ЭН-4), Анализ полученных данных показывает следующее. При содержании эмульснонного концентрата (ЭН-4, ленол10, ленол-32) в пределах 1-2 мас.Х, формалина 0,1-2 мас.%, карбамида

0,1-1,0 Мас,Х (примеры 2-7) свойства эмульсионного состава соответствуют свойствам по известному способу: p =

1000 кг/м, УВ = 16 ., СНС go =

= O/О, с 0 = О.прн этом они являются высокостабильньми, поскольку масло от них не отделяется в виде самосто-. нг/м

16 О/О

22 8/12

16 О/O

17 0/О

16 0/О

16 О/О

16 О/О

16 О/О

16 О/О

16 О/0 !

6 О/О

17 О/О

i6 0/О

16 О/О !

6 О/О

16 0/О

16 О/О

16 О/О

22 8/!2

1000 !

98,85

98, 85

98, 80

98> 80

97,85 .97, 85

97,85

97,85 . 97,85

97,85

97, 70

97, 70

96,80

96,80

96,30

96,30

96,80

97,80

97,80

0,05

0,05

0>1

0>1

0,5

0,5

0,6

0,5

0>5

0 5

0,1

0,1

1,0

1,0

1,5

1 5

1>0.

1 0,1

1 0,1

i 0,1

1 0,1

1,5 0,15

1,5 0,15

1,5 0,15

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2 0,2

2,5!

1О

0,8

0,7 l0

2,5

О

10

10!

Концентрат ленол-10.

+>>

Концентрат ленол-32.

5 )6) ятельной фазы (СО = О), Величина К составляет 0,7-2,5, что меньше по сравнению с известным (К=6). Это свидетельствует о снижении диспергирующих свойств предлагаемого состава. С увеличением содержания карбамида диспергирующие свойства снижаются. Из сопоставления примеров 7 и 8 таблицы видно, что при одинаковых содержаниях ЭН-.4 (2 мас.X) и формалина (0,2 мас.%), но при разных содержаниях карбамида величина К изменяется. При содержании карбамида

О, 1 мас.% К = 2,5, а при содержании карбамида 1,0 мас.Х К = О.

Для приготовления составов с пониженными диспергирующими свойствами карбамид !1еобходимо вводить после эмульгирования эмульсионного концентрата в воде, в которой предварительно растворен формалин. Если карбамид ввести перед эмульсионным концентратом, то полученный состав нестабилен.

Из примера 9 видно, что при последовательном введении в воду формалина, карбамида и эмульсионного концентрата получен состав, для которого

Со = 1%. Это свидетельствует о том: что из 2% концентрата, подвергаемого эмульгированию, 1% отделяется от него в виде самостоятельной масляной фазы. Это вызвано тем, что карбамид нейтрализует формальдегид, содержа" щийся в формалине, с образованием моно-и диметилолкарбамида, в связи с чем в отсутствии свободного форПри- Содержание в составе,мас.Ж Количестмер 1 Т - — во глины, ЭН-4 )>!>ормалин(Карбамид Войа мас,g

)9)5 . 6 мальдегида не обеспечивается полное эмульгирование эмульсионного концентрата с образованием стабильного состава. Поэтому карбамид необходимо

5 вводить только после того, как- . обеспечено эмульгирование, а именно после формалина и эмульсионного концентрата. Образующиеся при этом монои диметилолкарбамид снижают диспергирующие свойства состава.

Изобретение обеспечивает повышение производительности буровых работ за счет увеличения механической скорости бурения, сокращения расхода эмульсионного состава и ингредиен:тов, необходимых для его приготовления °

20Форыула изобретения

Способ получения эмульснонного состава для промывки геологоразведочных сважин путем эмульгирования

25 в воде эмульсионного концентрата в присутствии форм1ишна, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью улучшения качества состава sa счет снижения диспергпрующих свойств, в

3Q эм5>льс11ю дополн11тельно вводят карбамид, при этом эмульсионный концентрат, формалин и карбамид используют при соотношении компонентов, мас.%1

Эмульсионный концентрат 1-2

Формалин О, 1-0,2

Карбамид 0,1-1,0

Вода Остальное

8,с CHC H

T дПа