Буровой раствор на углеводородной основе

 

СООЭ СОЮЕТСНИХ

СОЦНАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

„.SUÄÄ 1745751

А1

gg)g С. 09 К 7/06

ГОСУДМ СТВЕНЙЫЙ КОМИТЕТ

ПРИ fHHT СССР э t10Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЭ ГОРСКОМУ СВИД ЕТИЛЬСТВУ

1 (2 t)- 4818567/03 (22} 12.03.90 (46) 07.07.92. Бюл. 9 25 (7t) Башкирский:государственный науч» но-исследовательский и проектный ин. ститут нефтяной промышленности (72) Б,А.Андресон, С.Й.Ахмадеева, Г.П.Бочкарев и В.П.Наумов (53) 622.244.03 (088.8) (56) Авторское свидетельство .СССР

Р 1073274, кл. С 09 К .7/06, 1983. (54) БУРОВОЙ РАСТВОР НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в част- . . кости к буровыи растворам на углеводородной основе.

Известен раствор, содержащий дизельное топливо,. негашеную известь, алкилбеизосуль4юнат натрия,. высокоокисленный битум, глину и петролатум, а также дополнительно для регулирова. ния реологии - эмультал и высокодис. персные оксиды железа нли марганца.

Недостатками раствора являются многокомпонентность состава и, следовательно, сложность технологии прйготовления и регулирования показателей раствора, на@яке твердой фазы (глина, битум, известь н оксиды желеsi кли марганца), эа счет колвматации которой снижаются коллекторскне свойства продуктивных пластов, дефицитность компонентов, особенно дизельного топлива, негашеной извести и др.

2 (57) Сущность изобретения: раствор содержит, мас.Е: высокоокнсленный би тум 15...20, продукт конденсации синтеткческих жирных кислот с ионоэтанолэиином и ОкснэтнлироВанными алкилАенолами — ингибитор коррозии ИКБ-4В

15...20, кубовые остатки производства бутанола - остальное. Раствор готовят путем смешения высокоокисленного битума с кубовыми остатками производства бутанола, а затеи вводят .

ИКБ-4В. Раствор имеет более низкие реологические характеристкки, чеи у известного состава. 5 табл.

Целью изобретения является увеличение э6фективности раствора эа счет умеиьаения величины реологических показателей при одновременном упрощении компонентного состава раствора и технологии его приготовления.

Поставленная цель достигается тем, что буровой раствор на углеводородной основе содержит в качестве дисперсионной органической среды кубо-.

Bbie остатки производства бутанола (КОПБ), а в качестве дисперсной Фазы (структурообразователя) - высокоокисленный битум и продукт конденсапии синтетических жирнык кислот с моноэтаноламином и оксиэтнлированны- . ии алкнлфенолами: взятых в соотношении 5: 1:3 (ингибитор коррозии ИКБ-4В), при следующем соотношении ингредиентов, мас.й:

Высокоокисленный битум 15 - 20

Продукт конденсации син3 1745751 тетическнх жирных кислот рах соответственно B 10,5 и 6,5-5 раз с моноэтаноламином и ок- вьппе, чем в среде прототипа. сиэтилированньии алкил- Пример 1. B 600 r КОПБ ввофенолами взятых в соотФ

5 дят 160 г высокоокисленного битума и ношении 5:1:3 (ингибитор 150 r HKH-4B прн перемешивании до по-, коррозии ИКВ-4В) 15 - 20 лучения однородного состояния.

КОПВ Осталь- Пр имер 2. В 645 r КОПВввоное дят 180 г окисленного битума и 175 г

КОПБ должен соответствовать сле10

ИКБ-4В при перемешивакии до получения дуюцим нормам: плотность 0,84- однородного состояния.

0,88 гlсм „ йракционный состав (тем- Пример 3. В 600 r КОПБ вво« пература начала кипения 120 С, темпе- дят 200 r битума и 200 г ИКБ-4В при ратура конца, кипения 290 С, темпера- перемешивании до получения однородною тура самовоспламенения 260 C). По хи- 5 ro состояния. мическому составу КОПБ представляет В табл. 2 и 3 соответственно присобой смесь технических спиртов, эти- ведены составы и результаты лабора.Ров и кислородсодержащих соединений, торных испытаний предлагаемого и иэоб.Х! технические спирты 30-40, эФи- вестного растворов. ры 3Q-40, кислородсодержащие соедине- 20 Из табл. 2 и 3 видно, что раствор, ния 20 40. содержащий компоненты нижнего предела

По степени воздействия на орга- (состав 4}, характеризуется низкой ниэм КОПБ относится к третьему клас", седиментационной устойчивостью и посу умеренно опасных веществ ПДК его вьппенной фильтруемостью. Раствор, сов воздухе рабочей зоны 10 мг/м . >5 держащий компоненты выше верхне1o .- ". .

Косвенньпч показателем пригодности пререзва (состав 5), обладает черезмер високоокислениого битума дпя дриго- но высокими реологическими свойстватовления: раствора служит температура ми. его размягчения, определяемая по ме- Предлагаемый Раствор по сравнению тоду колЬцо-may и которая должна быть с известным обладает меньшими показав пределах 135-155 С при пенетрации . ® телями реологических (при идентичных ие более. 5 мл. фильтрациях) свойств и в явно меньшей

Приготовление раствора выполняется степени подвержен структурированию во в следующем порядке, В набранный времени. По антикорроэионным свойстобьем КОПБ при перемешивании последо" вам предлагаемый раствор в 1,7-1,9 вательно вводят битум и после его ра- Я5 раза превосходит известный. створения реагент ИКБ-4В. Смесь тща- В табл. 4 приведены результаты лательно перемешивают до однородного бораторных иснытаннй предлагаемого и состояния. В зависимости от конкрет- известного растворов при добавке в ных задач, решаемых с помощью раство- них пластовой минерализованной воды, ра он может быть утяжелен, облегчен, ® облегчающего и утяжеляющего агентов.

S . или эмульгироване Иэ табл. 4 видно, что указанные

Применение в растворе таких компо- добавки существенно не изменяют реойентов, как ИКБ»4В и КОПБ позволяет логические свойства предлагаемого расущественно упростить технологию при- створа (составы 1-3) в отличие от из-.. готовления раствора за счет повышения 45 вестного, у которого для регулироваскорости растворения его компонентов. ния вышеупомянутых показателей требуПри этом процесс ведется при темпера- ется дополнительный расход химреагентуре не более 40 С вместо УО-8(Р С при ...тов, . известной технологии.

В таба. 1 представлены сравнитель" $O ные данные по растворению битума и В табл. 5 изложены результаты лаИКБ-4В в днсперсионных средах извест- бораторных тепловых испытаний предланого и предлагаемого растворов при . гаемого и известного растворов. перемешиваним со скоростью 400об/мин При этом сравниваемые растворы выпри 22 и 80 С, 55 держнвают 2 ч при каждой температуре

Анализ данных табл. 1 показывает, указанного диапазона, затем охлаждают. ю что Растворимость битума и ИКБ»4B в до 20 С и после перемешивания опредедисперсиоиной среде предлагаемого бу- ляют параметры на стандартных лабора-, рового раствора при обеих температу-, торньп приборах.

Осталь". ное

Таблица

Дисперсион- Тип раст-- Время раство-, ная среда soya рения при 22 С, о ч

Время раствоо рения при 80 С, ч

ысоко- ИКБкисленный 4В итум

Высокоокислен битум

Предлагаеиай

16,0 6,5 4 ° 5. Дизельное топпиво

Изве стылой

1,5 17

Таким образом, основными преимуще-. ствами предлагаемого раствора перед известным являются следуют не: технологичность приготовления, обус-: ловленная повышенной скоростью растворения составляюцих компонентов и уменьшениям их числа, более низкие .величины реологических, при идентичных фильтрационных свойств, в том числе и при выдержке раствора в течение 24 ч, лучшие антикоррозианные свойства (в 1, 7-1, 9 раза), отсутствие в составе раствора твердой фазыглины, извести и дефицитных продук.тов - дизельного топлива и труднохранимой негашеной извести, снижение расхода высокоокисленного битума, стабильность реологических свойств в более широком диапазоне температур и при попадании пластовых иинерализоваиных вод, низкая стоимость раствора.

Формула изобретения

Буровой раствор иа углеводородной основе, включающий дисперсионную ор45751 6 ганическую среду, высокоокисленный битум и регулятор вязкости и структурных свойств, о т л,и .ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения эффективности раствора за счет уменьшения величины реологических показателей при одновременном упрощении компонентного состава раствора и технологии его приготовления, он в качестве дисперсионной органической среды содержит кубовые остатки производства бутанола, а в качестве регулятора вязкости и структурных свойств содержит ингнбитор коррозии ИКВ-4Bпродукт конденсации синтетических жирных кислот с моноэтаноламинои и оксиэтилированными алкилфенолами при следующем соотношении ингредиентов, - мас.Х!

Высокоокисленный битум 15 - 20

Ингибитор коррозии . ИКБ-4В - продукт конденсации синтетических жирных кислот с моноэтаноламином и оксиэтилированными алкилфенолами 15 - 20

Кубовые остатки производства бутанола

1,5 1,0 0,5 0,3

3745751

Таблица 2

Состав рвет.ьора

Содеривние компонентов, мас.2г

KOll$

ИКВ" Анэелъное

4В топливо

Оксида иелеэа нли марганца

Эмультал

Глина

Негашеная известь

Высокоокис" ленный битум

11редлвгаемый

17,5

14.

21

5,0, 15

18

14

1

64,5

3

72

58

69,45

0,5 . 4,25 0,1

6 . 118 Ois

1 Табл.нца 3

Ю

Скорость корроэин, гlм ч

Предельное димамичес» кое напр»ление

0nS$$ra Й, дПв

Пластическая вязкость

t эа>

ИПа с

СНС, дйа

Фильтрация Ф, сма

Илотность, г/смт

Условная вязкость с

Состав раст воров мнн 10 мин 24 мин

1 0,900

2 0,910

3 . 0920 а,i90

5, От925

Иэвест нмй

14

77

1,5 3,0

3,0 5,5

5,0 9,0

0 О

31

36

41

21

0

0

0,085

0,061

0,037

0,134

0i 031

24

32

14

92

112

54

162

8 14

35 3 6 158

1>010

0,144

Таблмча4

Состав растэо

Параметра растворов, см

pnr Плотность> Уэ, с ОНО> впа О, д8

r/cM>

1 мнн (!О ммм (24 ммм

„,мйас

1> 040

1, 042

1>052

1, 095

0 825

О, 833

О, 842

О, 918

2 °

Известный

2 4 83

О

О

27 35

33 6

42 8

50

О

15

2>3

4,0

6,5

1

15

О

45

2

Э

Изэестямн .1

Э

Иээестмь1$

1>200

1,221

1,235

4 5

5,7

2,3

11 4

12>2

19,3

22,5

35,4

40

40 1 286

1, 506

51

1,528

I, 545

1, 589

123 а Иластоюал эаяа влоркальнневого типа, плотность 1,18 г/см>. аа Имам»лом Ica >5емолформальдегилиоп смолы, плотность 400 кг/и>

> йлкил- Окисбенэо- ленный сульфо- петронвт латум натрия

6 99

10 118

14 220

4,5 63

7 81

9,5 99

17 $91, 6,3 97

7,2 111

9,7 129

14,9 172

17,1 149

24,9 1 61

33,3 183

47,4 207

22

26

Ç8

17

Э,1

43

19

33

39

53

59

33 .38

42

54

59

42

54 61

Ý5

43

49

69

71

84

88

107

О

О.

О

О

О

О

О

О

10

1745751

Таблица

Ю «Ю Ф Ю

Состав, растворов

Температура испитайия, С

Параметры РУО

Пяотность, r/ñè

УВ, с СНС, дПа

Ф, сиэ мин 10 мин 24

Кэвестнмй

Составитель В. Науков

Редактор Н. Гунько Техред И.Моргентал Корректор И..Зрдейи, Заказ 2364 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

-5

О

100

0,920

0,920

0,920

0,920

О, 921

0, 921

О, 922

1, 010

1, 0.10

1,0! О

1,010

1,012

1,013 !.,014

31

32

32

32

39

43

33

38

44

59

4,1

4,7

5 0

5 0

5,2

5,7

7,1

2,0

2,5

3,0

3,7

5,1

7,3

9,1

7,4

8,6

9,0

9,3

10,1

11,3

5 0

5,6 6,0

7,0

8,7

9,9

12,8

89 0

103 О

112 . О

121 0

139 О

157 0

172 0 .114 О

131 О

158 . О

173 0

200 О

250 О

250 0