Инвертная эмульсия для глушения и заканчивания скважин

 

Сущность изобретения: повышение термостабильности инвертной эмульсии и расширение сырьевой базы за счет содержания в составе эмульсии шлама от производства алкилбенольных присадок к смазочным маслам 35-80 мас.%, водной пазы 20 - 65 мас.%. 1 т,абл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/02

"1 1 ОЦЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4759759/03 (22) 21. 11. 89 (46) 07.07.92. Бюл. Р 25 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт неф тяной промьппленности "Укргипронефть" (72) А.В.Бачериков, И.Б.Хейфец, В.Н,Колосов, Г.С.Поп, В.В.Сысков,.

A..Т.Левченко, А.А.Мамаев, С.Н.Федорцов, А.Н.Белоусов и В.П.Голядинец (53) 622.514.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1310418, кл. С 09 К 7/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР .Р 1629308, кл. С 09 К 7/02, 1988.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьпплениости, в частности ,к гидрофобным эмульсиям, применяемым . при глушении и заканчнвании скважин.

Известна инвертная эмульсия для глушения и заканчивания скважин, содержащая нефть или нефтепродукт, воду и эмульгатор - амидоамины кислот тал" лового масла при следующем соотношении компонентов, об. :

Нефть или нефтепро-. дукт 38,0 — 69,5

Вода 30, 0 — 60,0

Амидоамины кислот таллового масла 0,5- 2,0

Недостатком этой эмульсии являются высокие показатели фильтрации при повышенной температуре, а также ис пользование дорогостоящих, дефицитных целевых продуктов.

Наиболее близкой к изобретению является инвертная эмульсия для глуше„„Я0„„1745747 А 1

2 (54) ИНВЕРТНАЯ ЭМУЛЬСИЯ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ

И ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАКЯП1 (57) Сущность изобретения: повьппение термостабильности инвертной эмульсии ь и расширение сырьевой базы за счет содержания в составе эмульсии шлама от производства алкилфенольных присадок к смазочным маслам 35 — 80 мас.%, водной фазы 20 - 65 мас. . 1 абл. ния и заканчивания скважин. Эта ин. С:: верткая эмульсия, содержащая углево- Я дородную жидкость, эмульгатор-стабилизатор и водную фазу, в качестве углеводородной жидкости и эмульгатора- 3 стабилизатора содержит шлам от произ- . ДЬ водства сульфонатных присадок к смазочным маслам при следующем соотноше- а 1 нии койпонентов, об. : 4:ь

Нлам от производства сульфонатных присадок к смазочным маслам 20 — 90

Водная фаза 10 — 80

Недостатком указанной эмульсии является низкая термостабильность Ь (105 С) .

Целью изобретения является повышение термостабильности инвертной эмульсии и расширение сырьевой базы.

Поставленная цель достигается тем, что инвертная эмульсия для глушения и заканчивания скважин, содержащая

1745747

3 углеводородную жидкость, эмульгатор стабилизатор и водную фазу, в качестве углеводородной жидкости и эмульгатора-стабилизатора содержит шлам от производства алкилЬенольных присадок к смазочным маслам при следующем соотношении компонентов, об.Z:

Г лам от производства алкилФенольных присадок к смазочным маслам 35 — 80

Водная Фаза 20- 65

Илам от производства алкилфенольных присадок (АФК) к смазочным маслам представляет собой мелкодисперсную систему следующего состава, мас.Х!

Углеводородная жидкость 26 — 38

Алкилфенолят кальция 27 — Зб

Карбонат кальция 20 - 30

Вода 5-10

Этот шлам является неотьемлемой частью производства присадки АФК к смазочным маслам. Однако он не нахо" дит квалифицированного применения и более 1000 т в год сжигается.

B качестве водной Фазы в эмульсии может быть использована пресная или минерализованная .вода, содержащая растворимые соли Са, Ид2+, Na+, К и других металлов.

Сопоставительный анализ предлагаемой эмульсии с известной показывает, что предлагаемая эмульсия отлича" ется от известной введением нового компонента - шлама от производства алкнлЬенольных присадок к смазочным маслам.

Как показали экспериментальные исследования (таблицы, опыт 9), применение только одного поверхностно-ак-тивного вещества из состава шлама— алкилфенолята кальция (присадка АФК) не придает эмульсии высокой термостойкости. Однако совместное дейст вие алкилбенолята кальция и высокодисперсного карбоната кальция обеспечивает э@6ект значительного повышения термостабильности инертной эмульсии.

Инертную эмульсию готовят следующим образом.

В емкость, оборудованную перемешиваюцим устройством, эакачивают рассчитанное количество шлама, а затем небольшими порциями при интенсивном перемешивании вводят водную фазу.

После завершения ввода водной фазы инвертную эмульсию перемешивают еще в течение 30-60 мин до стабилизации ее реологических параметров.

В лабораторных условиях проводят испытания инвертной эмульсии при различных соотношениях компонентов. Рля

5 приготовления эмульсии используют шлам от производства алкилфенольных присадок следующего состава, мас.Е:

Углеводородная жидкость 33

Алкилфенолят кальция . 32

Карбонат кальция 27

Вода 8

При испытании фиксируют следующие технологические параметры: условная вязкость, статическое напряжение сдвига, фильтрация, термостабильность.

Условная вязкость эмульсии (с) определялась на вискоэиметре, статическое напряжение сдвига (дПа) — на приборе СНС-2. показатель фильтрации— 0 на фильтрат-прессе ПФП-200.

П р и и е р. Приготовление инвертной эмульсии.

Для глушения скважины необходимо приготовить 5 м инвертной эмульсии у5 плотностью 1040 кг/м . Для этого расходуется 4 м (80 об.X) шлама и 1 м (20 об.Е) воды. Эмульсию готовят с помощью цементировочного агрегата

ЦА-320 путем ввода воды в мерную емкость со шламом при перемешиванни

ЗО „

"на себя в течение 1, 0-1, 5 ч. Анало!

1 гично приготовляют и другие составы эмульсии.

Результаты испытаний предлагаемой эмульсии представлены в таблице, для

3$ сравнения в ней приведен также результат испытания прототипа при оптимальном соотношении компонентов.

Из таблицы следует, что оптималь-: ным является содержание водной фазы

4© 20 — 65 об.X. При содержании менее

20 об.% водной фазы эмульсия не обладает достаточными тиксотропными свойствами, что приводит к осаждению карбоната кальция. При содержании более

4S 65 об.Х водной фазы черезмерно возрастают структурно-механические свойства эмульсии, что ухудшает ее прокачиваемость. Введение"35 — 80 мас.% шлама от производства алкилфенольных Ю присадок к смазочным маслам по сравнению с прототипом повышает термостабильность эмульсии более чем в два раза и значительно снижает фильто рацию при температуре до 200 С.

Наличие в водной Фазе эмульсии солей одновалентных и двухвалентных металлов не значительно влияют на технологические параметры и несколько

1745747 6 .повышают ее термостабильность (табли- эмульсии и расширения сырьевой базы, ца, составы 7, 8), в качестве углеводородной жидкости и эмульгатора-стабилизатора она содержит

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я шлам от производства алкилфенольных

5 присадок к смазочным маслам при слеИнвертная эмульсия для глушения и дующем соотношении компонентов, заканчивания скважин, содержащая уг- мас.7.: леводородную жидкость, эмульгатор- Илам от производства стабилизатоР и воДнУю фазУ, о т - О алкил11енольных присал и ч а ю щ а Я с Я тем, что, с це- док к смазочным маслам 35 — 80 лью повышения термостабильности Водная фаза 20 — 65

Фильтрация, см /30 мин

Термостабильо ность, С

Состав Содерванис компонентов, об.7. Условная вяэ" кость,с

Статическое напряжение сдвига, дПа

1 мин 10 мин 100 С *200 С

Известный

1 Илам от производства сульфатных присадок 40 371

Вода 60

122 148 Плохая Плохая 105

Предлагаемый

2 Илам от производства присадки АФК

Водная фаза (техн. вода) 85 242 0

0 0 4

250

11лам от производства присадки ЛФК . Водпая фаза (техн. вода) 80 281 25

32 0

250

Илам от производства присадки ЛФК

Водная фаза (техн. вода) 50 372 116

137 0

240.

11лам от производства присадки ЛФК

Водная фаза (техн. вода) 35

288 0

Капает 251

230

Плам от производства присадки ЛФК

Водная фаза (технич.вода) 30 Не те" ь 350 э350 0 16 чет

2!5

Илам от производства присадки ЛФК

Водная фаза (107,-ный водный раствор НаС1) 35 Капает 259

235

282 0

0лам от производства присадки ЛФК

Водная Лаза (307.-ный водный раствор СаС1а) 35 Капает 262

289 0 .

240

Эмульсия с одним ПАВ из состава шлама от произ" подстав присадки ЛФК

15 297

50 дизельное топливо

Ллкилфенолят кальция

Водная фаза (техн. вода) 71 Полная Полная 85

*Фильтр-пресс ПФП-200 позволяет исследовать фильтрационные свойства растворов до температуры 200оС.