Добавка к глинистым буровым растворам на водной основе

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для химической обработки буровых растворов. Цель изобретения - улучшение смазывающих свойств добавки при одновременном повышении ингибирующих свойств. Смазочную добавку готовят смешиванием гидролиэованного полнакрилонитрила с водой и сополимером диметилдиаллиламмонийхлорида и акриловой или метакриловой кислоты при соотношении указанных сомономеров (13-33) : (6/-87) соответственно, при этом метакриловая кислота содержится в добавке в кол-ве 10-50 мас.%. 2 табл. о « Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„165432

С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫ7ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4496108-03 (22) 21. 10.89 (46) 07.06.91. Бюл. Р 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники и Кемеровское научно-производственное объединение "Карболит" (72) Л.А.Щиц, И.И.Липкес, Н.Я.Соломченко, В.В.Крючков, Е.С.Пархамови и Д.А.Топчиев (53) 622.243.144.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1141110, кл. С 09 К 7/02, 1985. (56)

Злотник Д.F. Получение и исследование гидролизова нного полиакрилонитрила. — Вопросы теории и техники бурения скважин, Труды ВНИИБТ, М., 1961, вып. 3, с. 48.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к реагентам для химической обработки буровых растворов и добавкам, улучшающим технологические свойства последних.

Целью изобретения является улучшение смазывающих свойств добавки при одновременном повьппении ее ингибирующих свойств.

Добавка к глинистым буровым растворам на водной основе содержит гидролизованный полиакрилонитрил и сополимер диметилаллиламмонийхлорида и акриловой или метакриловой кислоты в количестве 10-50 мас ./, причем сополимер получен при молярном соотноше(54) ДОБАВКА К ГЛИНИСТЬИ БУРОВИМ РАСТ БОРАИ (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для химической обработки буровых растворов. Цель изобретения — улучшение смазывающих свойств добавки при одновременном повышении ингибирующих свойств. Смазочную добагку готовят смешиванием гидралиэованного полиакрилонитрила с водой и сополимером диметилдиаллиламчонийхлорида и акриловой или метакриловой кислоты при соотношении указан«ых сомономеров (13-33):(67-87) соответственно, при этом метакриловая кислота содержится в добавке в кол-ве

10-50 мас.7. 2 табл. е иии указанных сомономеров (13-33):

: (67-87) .

Улучшенные смазочные свойства добавки, состоящей из смеси продуктов гидролиэа полимера (сополимера), полученного на основе акрилонитрила и сополимера Д14ДААХ с акриловой или метакриловой кислотой, обусловлены возникновением поликомплексного соединения. Это соединение образуется в результате взаимодействия карбоксильных групп гидролизата полиакрилонитрила, выполняющего роль полимера стабилизатора, и части четвертичноаммониевых групп добавленного амфотерного полиэлектролита (1I3).

1654326

Таблица 1

Опыт Соотношение (мол. Х) ЯААХ: АК

Кинематическая вязкость раствора 1 r полимера в 100 мл

26,5

2,3

3,2

2 6

2,7

1:99

13:87

22: 78

33:67

37:63

Макромолекулярные поликомлпексы в поверхностных слоях контактнрунхцих твердых тел, например, в паре микерал-металл, создают условия гранично го трения, при которых сдвиговые усилия заметно ниже, чем в случае присутствия лишь одного полимерастабилиэатора.

Добавку получают следующим образом. о

Hs сухого полимера — стабилизатора или его концентрата (водного раствора или геля) и амАотерного ПЭ готовят 1-2Х-кые растворы. В заданных соотношениях последовательно смешива- 5 ют воду и полимер — стабилизатор, затем добавляют амАотерный полиэлектролит. Готовая смесь полимерных компонентов в виде раствора поликомплексного реагента вводится при пере- 30 мешивании в глинистую суспензию.

ЭАфективность действия добавки экспериментально проводят в лабораторных условиях.

Характеристика образцов амфотерных ПЭ, использованных в опытах, приведена в табл . 1.

Смазочная добавка к буровому раствору имеет следующий состав, мас.Х:

Бентонит сарипохкский 4,0

Гкдролизат полиакрилонитрила (ПАН1 ) 0,09

Ам ютерный ПЭ 0 О1

Вода Остальное

Отдельно готовят 1Х-ные растворы

ПАНГ и ПЭ. 45 r первого раствора смешивают со 100 r воды и добавляют 5 г второго раствора, смесь тщательно перемешивают.

Полученный таким образом комплекс1 ный раствор смазочной добавки медлен-, но вводят при перемешивании в глинистую суснензию, которая приготовлена из 193,2 г 10,3Х-ной бектонитовой пасты и 156,8 r воды.

Готовый буровой раствор (500 г) перемешивают в химическом стакане лопастной мешалкой с частотой вращения около 100 об/мин в течение 30 мин.

Параметры свойств полимер-глинистого бурового раствора измеряют после 1824 ч выдержки.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Параметры основных технологически> свойств буровых растворов определяют по стандартным методикам. Смазочную способность оценивают коэ Яициентом трения или "коэ Яициентом липкости" (Л) глинистой корки. Для того, чтобы избежать опасности "прихвата" бурильного инструмента в скважине, этот показатель должен бшть ниже 0,25J,35. В противном случае в раствор необходимо добавлять противоприхватные реагенты. Ингибирующая способность раствора оценивалась показателем увлажнения (П) °

Добавка к буровым растворам позволяет улучшить условия бурения, повысить скорость проходки и уменьшить аварийные ситуации.

Формула изобретения

Добавка к глинистым буровым растворам на водной основе, содержащая гидролизаванный полиакрилонитрил, отличающаяся тем, что, с целью улучшения смазывающих свойств добавки при одновременном повышении ее ингибирующих свойств, она дополнительно содержит сополимер днметилдиаллиламмонийхлорида и акрнловай или метакриловой кислоты в количестве 10-50 мас.Х, причем сополимер получен при следующем малярной соотношении укаэанных сомономеров (13-33):

:(67-87) соответственно.

1654326 л (Ъ I !

0 и к е ю3

О и

О О

E я

0 E3

» Ф И О О Л И («Ъ (О О е а в в л «в а е а 0 0 Ф Ф ф Ф O ОЪ 0(Ф

ИФ « ° -(О а л а в в е е е с Ъ 01 ф О Ф е сО Ch

И СЧ а л

О О е

О I I а! ои

0) Я 0! I (0 1 з Й I!

IC 1 =-) X сч

И е » (Ч 0

a a

- С

И И

° л

CVl Л С 4

И (Ч л е сЧ (Ч СЧ л е

- О

«C4Q

CO

И О И л в

О с 4

iО С4 л е в «

С4 0 л л

ОЪ (О

s в 4 (у (4

00 ф л в

И О О л а с 4 О

° О

Л» О И в а

Q с 4 л °

u !!

11 о с»!

l ll

II г 11

Е (ч 11

1 Х !

О С с ъ с ъ с ) О .-лСС

4 4 РЪ с Ъ

О С ОС

О О с Ъ с Ъ

О О

0 0

РЪ с ) С с Ъ с 1

О О

Г 1 с Ъ с Ъ с Ъ Ch с \

О С-О

РЪ РЪ

Р С!!

II

С е е л

О О (Ъ сс3 О л л л г О се) О О сЧ вЂ” 4 И е е а е е

ССССО

<7 (Ъ с4 е л

Э О

CO cO ссЪ (Ъ л а

0 е л л а л е г

l (l (0 11 й, ! омйй!! л а е

О Q в е л в

Р в в

О О

)О ЭО

О(0О и

О- ° Р

_#_ 4( (0

О D Э

C4 m g

& (О О

Q (0 О

О Ь О г

О О О (Ч (Ъ

° ° ° ° °

ООО

Фф Л

О -Ъ (Ч

° ° ° °

О О

Ch CO

О -) с Ъ И

О г

Л И

В ° °

О И (Ъ О

О ОО е (Ч е»

° ° ° ° ° °

)ОО

Ch ф Ch

О ((l И

° ° ° °

О И

И О

° °

О

° Ф О

01

I»

О (Ч

О %

-Я и

g((94

Х Х

О Э (сЪ сч

И I (I

% !

Р4 !

Q 1: (Ч 4 СЧ .Ч С Ъ с Ъ

%%%

Р) ((Ъ С(Ъ

И 1: И

% %

ЕBB

1 !

Г» f L»

3)lI

1 1 I

Г» » Г»е С»

ХХХХ

F f»

1 !

1 I I

t f»f

ХХХХХХ

1) ф 0 О с Ъ и1 Ф л

О Ф Л Ф Ф ОЪ Q И И Q ф СЧ И СЧ СЧ Q е л а в л л в в л л в в л е в е е О (Ъ И с (Ч 3 с ) О И И 2 3 (4 (-Ъ ф (И ЦР (-- Р Л 0 С Ъ - И И Л а в е a a a a в а в а л а е л а в е a a

Q О 00 Ф ф ф ф ф ф ф oI 01 ОЪ ф ф ф ф 00 ОЪ Ф

О О О О С Ъ СЪ И (4 О И M — И И И 0О И Л ф Ф в в в л в, е а е в л е л в a a a a a a a л ИО(Ч ulMФИЛ с4фс0(4 (ЧОъWИ(Ч О сЧ с4 сЧ (Ч - е- С4 е- - (Ч е- сЧ 1- е- сЧ ф СФЪИИI0 IOЛ.Ф lrl С ФГЧ W е-СФЪФО СЧ Л в а s л a s а е л е а a * a в а в е в а

ИИ1 И ОИ0 1ЛЛФ -(С И

° — 4 (Ъ И i0 Л Ф Ф О е= СЧ

Й (О °

О о

О (О а ь о

04

Ь

Гч о

О

5 2 л g 0 уи

Й

У 0 О о 1>, !

»

510 1

-1%

О.