Смазочная композиция для обработки глинистых буровых растворов

 

Сущность изобретения: в состав входит смазочное мыло на основв . рыбной жиромассы ,1 масД и модифицированный аэросил МАС-200МБ 1,9 2,5 мас.%. При этом повышаются смазочные свойства гяинистых буровых растворов и одновременно улучшается фильтрация. 1 табл„

„„SU„„1738820 А 1

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) С 09 К 7/02

51И 992

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4842299/03 (22) 14.05.90 ,(46) 07.06.92. Бюл. и 21 (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) Л.М. Ядрышникова, И.Г. Миллер, С.3. Зарипов, С.H. Бастриков, А.А.Сидоров, Ю.П. Терас, У.М. Сутт, А.И.Кикоть и А.В.Кордиалик (53) 622.243.5.14.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 1234411, кл. С 09 К 7/02, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР .973585,.кл. C 09 K 7/00, 1982.

Изобретение относится к- нефтяной промышленности и предназначено для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известна .смазочная композиция для буровых растворов, содержащая продукты омыления соапстоков растительного масла. Введение композиции в состав буровых растворов способствует повышению антифрикционных свойств 11), Недостатком композиции является значительная величина показателя фильтрации (водоотдача) бурового раствора, приготовленного на ее основе.

Наиболее. близким техническим реше" нием к предлагаемому является смазоч" ная добавка к глинистым буровым растворам, содержащая смазочное вещество и добавку. Известный состав малотокси" чен, улучшает смазочные свойства бурового раствора сравнительно с нефтью и обладает более высокой стабильностью в.буровом растворе f2).

2 (54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Сущность изобретения: в состав входит смазочное мыло на основе.рыбной жиромассы 97,5-98,1 мас.Ж и моди. фицированный аэросил МАС-200ИБ 1,92,5 мас.Ф. При этом повышаются смазочные свойства гяииистых буровых растворов и одновременно улучшается фильтрация. 1 табл.

Однако известный состав недоста" точно повышает смазочную способность бурового раствора и ие исключает воз- Я можности пенообразоваиия в буровом растворе при интенсивном механическом диспергировании, что сказывается иа в процессе формирования глинистой норки, адсорбции смазки на глинистых части- фф цах и эффективности снижения коэффи" р циента трения на границе металл-гли- р нистая фипьтрационная корка.

Кроме того, недостатком иэвестно, CO. го состава является низкая технологичность приготовления и применения известного смазочногосостава вуслови- 4 " ях буровой, особенно в зимний период, из-за необходимости разогрева исходных компонентов, омыления едкой щелочью, что сдерживает практическое использование смазочного состава в практике бурения. ю» t

J целью- гэобретенйя является повышение смазочной способности при одновре-, менном улучшении показателя фильтрации бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в композиции дпя обработки глинистых буровых растворов, содержащих смазочное вещество и добавку, в качестве смазочного вещества она содержит мы- 10 ло смазочное на основе рыбной жиромассы, а в качестве добавки - модифицированйый аэросил ИАС-200 ИБ, взятых при следующем соотношении компонентов, мас.4: 15

Смазочное мыло на основе рыбной жиромассы 97,5-98,1

МАС-200 МБ 1,9-2,5

Предлагаемый состав композиции отличается от известного введением но- 20 вых компонентов, а именно: смазочного мыла на основе рыбной жиромассы и мо" дифицированного азросила марки

МАС-200 МБ.

Модифицированный азросил-известный 21 продукт, однако его применение в сочетании с другими компонентами не обеспечивает такие свойства, которые он йроявляет в сочетании со смазочным мылом в предлагаемом техническом решении, а именно значительное повышение смазочной способности при одновременном улучшении показателя фильтрации бурового раствора и снижения коркообразования.

/ Смазочное мыло на основе рыбной жиромассы характеризуется следующими

1 физико-химическими своиствами.

Консистенция Пастообраэная

Цвет От светло-желтого до коричневого

120 - 170 рН " 14-ного водного раствора 7 - 10

Число омыления, 45 мг КОН/г

Кислотное число, мг КОН/г, не более 150

Влажность, 3, не более ,р

Модифицированный аэросил МАС-200 МБ представляет собой высокодисперсный пирогенный гидрофобизированный кремнезем который сохраняет сыпучесть при

У о температуре от (-40) до 50 С и имеет плотность 2,2 r/ñì

Смесь готовят следующим образом.

В металлический стакан емкостью 300 мл помещают 97,8 r смазочного мыла на основе рыбной жиромассы, подогревают на водяной бане до 80 С при .непрерывном перемешивании с помощью механической мешалки Typ LR-40 производства

ГДР или другого типа в течение 30 мин.

Затем добавляют 2,2 r модифицированного аэросила MAC-200 МБ и продолжают перемешивать в течение 30 мин.

Полученную однородную (без комков) массу охлаждают до комнатной температуры и подвергают испытаниям.

Для оценки эффективности предлагаемой смазочной композиции в лабора - . торных условиях проведены предвари" тельные испытания. Исследуют влияние соотношения исходных компонентов; сма" зочнопо мыла на основе рыбожиромассы;

МАС-200 МБ на показатель фильтрации (водоотдачи); коэффициент трения и коркообраэование. Пример 1. Введение 100 мас.3 смазочного мыла в буровой раствор приводит к снижению коэффициента трения глинистой фильтрационной корки по сравнению с известным составом, но не оказывает влияния на остальные параметры бурового раствора.

Пример 2. Готовят композицию состава, мас ° : смазочное мыло на основе рыбной жиромассы 97,1; модифицированный аэросил МАС-200 МБ 2,9. Данная композиция обеспечивает сйижение показателя Фильтрации до 14,0 смэ/

/30 мин, в то время как для известных композиций он равен 19,0 и 15,5.

Толщина фильтрационной корки снижает" ся в 2 раза. Одновременно снижается коэффициент трения за 15 мин до 0,37 по сравнению с известными композиция" ми, где он соответственно равен 0,66 и 0,56.

Пример 3. Готовят композицию состава, мас.3: смазочное мыло на ос" нове рыбной жиромассы 97,5; модиФици рованный азросил МАС-200 МБ 2,5. Добавка этой композиции обеспечивает снижение показателя Фильтрации бурового раствора до 13,2 см /30 мин в э сравнении с известными композициями, где показатель фильтрации соответственно равен 19 и 15 5 Толщина фильтрационной корки снижается в два раза, а коэффициент трения за 15 мин - до

0 35 °

Пример 4. Готовят композицию состава, мас.4: смазочное мыло на ос" нове рыбной жиромассы 97,8; модифицированный аэросил МАС-200 МБ 2,2. BseФормула изобретения

Иодифицироваииый аэросил

МАС-200 ИБ

1 9 2,5

1Д882 дейие данной композиции в буровой глинистый раствор обеспечивает снижение фильтрации до 12,5. Коэффициент трения за 15 мин снижается до 0,33, а толщина фильтрационной корки - в 2 раза.

Данная композиция обеспечивает минимальные значения фильтрационных корок, показателя фильтрации (водоотдачи) и коэффициента трения глинистой 10 корки бурового раствора.

Пример 5.. Готовят композицию .состава, мас.3: смазочное мыло íà основе рыбной жиромассы 98,1; модифицированный аэросил MAC-200 ИБ 1,9. 15

Введение данной композиции о6еспечивает. минимальные значения показателя фильтрации (водоотдачи), коэффициента трения и коркообразования.

Пример 6. Готовят композицию 20 состава, мас. . смазочное мыло на основе рыбной жиромассы 98,5; модифицированный аэросил ИАС-200 ИБ 1,5.

Увеличение концентрации компонентов укаэанного состава не приводит к даль- 25 иейшему снижению адгеэии фильтрационных корок, в тв время как реологические параметры бурового раствора (ус, ловная вязкость и статическое напряжение. сдвига) возрастают. Поэтому уве- щ0 личение концентрации компонентов смазочных композиций нецелесообразно. . Сравнительные характеристики ... свойств бурового раствора, обработанного смазочными композициями, приведены в таблице.

Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемая композиция по сравнению с известными обеспечивает более низкие адгезионные свойства фильтрационных корок, снижение величины коэффициента трения глинистой корки и показатель фильтрации бурового раствора, что позволит увеличить скорость проходки, сократить число аварий, связанных с прихватом бурильного инструмента. Наиболее оптимальными из исследованных композиций являются составы 4 и 5.

Глинистый буровой раствор готовят следующим образом. В металлический стакан добавляют расчетное количество воды и глинопорошка к полученной ком0 6 позиции. Стакан ставят иа мешалку т Воронеж" и перемешивают в течение 1 ч.

После приготовления бурового глинисто"

ro раствора замеряют общепринятые параметры с помощью стандартных измерительных приборов: плотность, условную вязкость, статическое напряжение сдви" га, показатель фильтрации (ф), показатель содержания водородных ионов, толщину глинистой фильтрационной корки . (К). Для оценки смазочной способности бурового раствора используют модифицированный прибор ФСК-2 и замеряют коэффициент трения (К p) за время контакта корки с цилиндром прибора, равное: О,l; 5; 10 и 15 мин.

Предлагаемая композиция обеспечивает снижение толщины фильтрационной корки, показателя фильтрации (водоотдачи) и коэффициента трения буровых растворов в сравнении с известным составом. Производственные испытания смазочной композиции проводят при бу.рении скважин. Испытания показали, что применение смазочного материала предлагаемой композиции позволяет предотвратить опасность затяжек и прихватов бурильного инструмента при.бурении, что ведет к .увеличению техникоэкономических показателей бурения;

Смазочная композиция для обработки глинистых буровых растворов, содержащая смазочное вещество и .добавку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це" лью повышения смазочной, способности при одновременном. улучшении показателя фильтрации бурового раствора, в качестве смазочного вещества содержит смазочное мыло на основе рыбной жировой массы, а в качестве добавки - мо-. дифицированный аэросил ИАС"200 ИБ при следующем соотношении компонентов, мас.4:

Смазочное мыло на основе рыбной жиро- 97,5-98,1 массы

1738820

1 ! t-m

z o ! Ф К S

I S S

I X=хSX

O c(((= O

I Yn.! 1Ф I

a ( о

IQ 1 (О 1

rg I а 1

I 1 I

I ((t X

X O о ы! S

I Щъх S со о=т

1 I- X S

oem ооо

l С-б С!б L! (l 1 и

1 1 (I л (I 1 ((1 (сс

1 t 0) 1 а ! m (о ! l » I — 1

t I I

1 I щ I (I I (9 I 1

1 I (1 I (t; 1 I

s o

Ze(сл!

Qt X I

1 а (4

1 (1 I

1 I tI 1 X 1

1 1 (((I

S I

1 I (-4

I I ! 1 Е е ! 1 С! (I О 1 О

I l Y I (I 1 ! !

I 1

X I ! 1. ! л (1 1 Y l

I t

I 1 1

I 1 l.

I .I 1

1 1 Л= 1

Ю 1 D. l

I 1 l

I I I ! lI ! а 1

1 О 1

1 m I s 1

1 t- X 1

o !

C((t D 1 аt м

I I

О 1(I (1 1 о (v l

I m 1 t о 3

1 а 1 е (1 1 l ! IO

1 I I ! 1 а 1 ! 1-! 1 о I

I X I

1 с((I - . l ! О. I С ) cO I б rg 3:с (С(сб Ч I ! I I ! Г I

1 I I сс л 1

Ф 1-

> o I

<о I о

m 1 о к I !

»mo

I 1 1 ! (I I

1 - X

t < o

1 ..-л ( О .О

Ю сл л л

О D о м ео Ы

° е о о о о

- 3 -4

° ° о о

c»(с:» мм

° ° о о

CO (» л о о

LA LA

° ° лл с(1 -

° л

М LA сч СО а л сЧ сч а а а л

c4 cV -Ф LAЯ) C» !

1.I

1

О СЧ М-Ф -3 LA I счсчсчсчсчсч !

1

I!.лл!. w! (ОО.ОООО 1

LA -СГ сч сч (» л

О О

° л

1

t

1

1 !

l

l

I

I (1

1 !

1 (l

ЪК

2i

lО

Q - IN сй (эс .б се)

Лл

Ю 1». LA.М СЧ N

- ммс г м л ° а л л

DDDDDD

OQ LA СЧ D О С ) мммммм л а л л a оооооо

Ш Сч СОСО LA c»( м м с1сч сч сч е е а е ° а оооооо

Лаасч D О сч сч сЧ СЧ сч сч а л л а л л оооооо а СЧ СЧ D О О а л а а а а

ОООООО

О СО В Е LA В а л л а л а

° ООООО л! ((лr аосч ао о а л ° а ° ° л- м сч — CAOO - с(1 м л ° ° а ° а

МСЧ LA% ЛСО » "» и сч м л г а a a а а а

° е» е» ° °

)S

J3

Ф

Щ

Щ

Ц

Ч - сч М-! LA|О

Ф

О. с

1 !

1 (!

I (1

1

1

1

t

1

I

I

I

I !.

I !

I

I

I б

l

l

I

1

1

1 (I

1

1 (I