Состав для обработки бурового раствора

 

Состав содержит, мас.%: бентонит 50- 65, катионное поверхностно-активное вещество четвертично-аммониевогй типа 25-35. неионогенное поверхностно-активное вещество 5-15. В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества используют продукт оксиэтилирования алкилфенола или алифатического спирта, или полиатомного спирта этерифицированного жирными кислотами, или полипропиленгликоля. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 . (2 1).4865007/03: (22) 10.09.90 (46) 23.09.92. Бюл. М 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Л.А;Шиц, М.И.Липкес, Н,Н.Яковлева и

И.З.Файнштейн (56) Булатов П.И. и др. Справочник по промывке скважин. — M.: 1984. м.84 — 85.

Авторское свидетельство СССР

N 1320220, кл. С 09 К 7/02, 1985. (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО

РАСТВОРА

Изобретение относится к технологии бурения, а именно к технологии получения реагентов и материалов для буровых растворов. . Известно и широко распространено применение гидрофильной природйой глины, обычно в виде .глинопорошков, в том числе модифицированных кальцинированной содой или акриловыми полимерами(метасом, метакрилом), в качестве .структурообраэователя буровых растворов на водной основе. Известно также получение и применение органоглин (обычно органобентонита) в качестве структурообразователя для буровых растворов на нефтяной (масляной) основе.

Гидрофобный структурообразователь, состоящий из смеси бентонитового глинопорошка и катионного поверхностно-активного вещества (AAB), четвертичноаммониевой соли принят в качестве прототипа для предложенного состава. Ы2 1763470 А1

2 (57) Состав содержит, мас.g: бентонит 5065, катионное поверхностно-активное вещество четвертично-аммониевого типа

25-35. неионогенное поверхностно-активное вещество 5-15. В качестве неионогенного. поверхностно-активного вещества используют продукт оксиэтилированця алкилфенола или алифатического спирта, или полиатомного спирта этерифицированного жирными кислотами, или гюлипропиленгликоля. 1 табл.

Ни обычная (природная) гидрофильная глина, ни гидрофобная органоглина не могут быть использованы как стурктурообразователи в водных дисперсных системах (суспензиях. эмульсиях), стабилизированных катионными стабилизаторами (эмульга- Я торами) или композициями, содержащими катионнйе ПАВЫ или полиэлектролиты. В таких системах дисперсная фаза (твердые частицы или капли углеводородной жидкости) несет положительный поверхностный О заряд. Частицы природной гидрофильной (ф) глины, имеющие в водной среде отрицательный заряд, при попадении в систему с катионным стабилизатором, вызывают ней- О трализационную коагуляцию и, как следствие, разрушение системы, В случае органоглины отрицательный поверхност- > ный заряд частиц нейтрализован хемосорбированными поверхностно-активными катионами олеофилизатора (четвертичноаммониевой соли). Однако органоглина, будучи гидрофобна, не диспергируется в водной среде.

1763470

Целью настояьцего изобретения является гйдрофилизацич и-улучшение дисйергиРУЕМОСТИ C0CTQBG В ОДНОЙ СРЕДЕ, ЦЕЛ!» ДОСтигается ТЕМ, !TO Состав, СОСто" ящий иэ 6eIIToþ а !! ка Он .!oro пвеох !Остно-активного Вещества четвертично-аммонйевогo типа, дополнительно содержит неионогенное поверхностНо-активное Вещество иэ груг!г!ь! г!родуктов

Оксиэтилирования алкилфе!!ОЯОВ, или алифатИЧЕСКИХ СПИРТОВ, ИЛИ гтОЛМа,"ОМ!!ЦХ спиртов, зтерифицированных ж!1р!!! !ми кис лотами, или полипропиленгликолей пр« следующем соотношенЙи компонентов, l43C, О/

Бентонит . 50-65

Катионйое поверхностно

- активное вещество четвер- гтично-аммониевого типа 25-35

Неионогенное поверхностно-активное вещество иэ группы продуктов оксиэтилирования алкилфеяолов, или алифатических спиртов, "или полиатомных спиртов, этерифицированных жирными кислотами; или полипропиленгликолей,: 5-15

Достижение желаемого эффекта объясняется тем, что при Обработке органоглины неионогенным ПАР, вокруг первоначально гидрофобных частиц образуется развитый адсорбционно- Ольватный слой из гидратированных пол!локсиэтиленовых цепей, который вызывает псптйэацию комков органоглины в водной фазе и предотвраща ет слипание (коагуляци!О) частиц диспергировайного материала, Ниже г!риведены» примеры, поясняющие сущность изобретения.

Пример 1. ГОтОР IT ОоганОоентонит с исполь»зоввйием в ка "-истве О!!еофилизатора . технического катионного ПАВ следующего состава, мас.7,":

Диалкилдиметиламмоний хлорид (ДАДМАХ) 67

Сопутствующие органические вещества .. 22

Вода .: 11

В воду (80 мас,ч.) добавляют олеофилиэатор (7,5 мас.ч.) и нагревают до 80 — 90 С, При интенсивном перемешивании в растВор Олеофилиэатора быстро ВВОдят бентонитовый глинопорошок (12,5 мас,ч.) Смесь при перемешивании выдерживают 1 час, после чего осадок фильтрацией и отжимом отделяют От водной фазы. Пасту, содержащую около 507ь влаги, высушивают при 100 f05 C и измельча!От. Состав готового ripo20

35 дукта, мас,%,бентонит — 62, олеофилизатор

-- 35, вода — 3.

П р и и е р 2. Выполняют Все операции по примеру 1 до введения глинопорошка в раствор олеофилизатора. Далее, после 30минутного выдерживания при интенсивном перемешивании в суспенэи!о вводят t!9 мас,ч оксиэтилированного нонилфенола (неонола АФ9-12), Выдержива!от в течение

1 часа и упарива!От суспензию до 45%-ного содержаний воды.

Состав полученной пасты, мас,%: бентонит-31, Олеофилизатор — 19, неонол — 5, вода — 45; в пересчете на обеэвоженный продукт; бентонит-57, олеофилизатор-34, неонол — 9.

Пример 3. Продукт, полученный по примеру 1 (10 мас,ч) смешивают с водой (9 мас,ч) и неонолом АФ9-12 (1 мас.ч). Смесь растирают В фарфорово%ступке в течение

10-15 мин до получения однородной пасты.

Состав пасты такой же, как в примере 2.

П р и M е р 4, Бентонитовый порошок(31 мас,ч), олеофилиэатор (19 мас.ч) и воду (40 мас.ч) смешивают;и растира!от в фарфоровой ступке В течение 10-15 минут до получения однородной пасты; выдерживают 15 — 20 минут, добавляют неонол (5 мас,ч, воду (5 мас.ч) и растирают смесь 10 — l5 минут. Состав полученной пасты такой же, как в при-!,сере

Пример ы 5 и 6, Паста, полученная соответс венно по примеру 3 и примеру 4, высушена при 100-105 С до потери веса на

45 мас.%.

Состав смеси, полученный В примерах 5 и 6 такой же, как в примере 2.

Пример ы 7-12.Пасты разного состава (см, таблицу), приготовленные с испольэованием АФ9 12 так же, как в примере 4.

П р и м. е р ы 13-16. Пасты разного состава (см, табл.)0 приготовленные так же, как в примере 5, с использованием продукта

Оксизтилирования первичных жирных спиртов(препарата ОС 20)

Пример ы 17-20. Пасты разного состава (см. табл,), приготовленные так же, как в примере 4, с использованием продукта оксиэтилирования сорбитанмоноолеата

50 (сорбиталя 0), Пример ы 21, 22. Пасты разного состава (см. табл.), приготовленнь!е так же, как в примере 4, с использованием блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена с мол.массой-4500 (проксанола-186).

A p и м е р ы 23-26. Пасты разного состава (см. табл.), приготовленные с использованием неонола АФ9-12, так же, как в примере 4.

1763470.Свойства перечисленных выше компо- вых растворов связан с сокращением позиций, состав которых указан 8 таблйце в терь времени на проработки ствола скважипересчете на обезвожейный продукт, сопо- ны и ликвидацию аварий, вызванных ставлены по параметрам технологических неустойчивостью стенок скважины при бусвойств модельных водноэмульсионных бу- 5 рении в сложных горно-геологических услоровых растворов, приготовленных с исполь- виях. зованием этих композиций. Кроме того, с помощью предложенного

Рецептурный состав модельного буро- состава можно получать-водно-эмульсионвого раствора, мас.%: ные буровые растворы с понйженным со, Дизельное топливо 20 . 10 держанием. масляной фазы, что

Бентонит 2 . обеспечивает им более высокие показатели

Полимер-стабилизатор 0,5 " . по параметрам экологической безопасноВода вместе с катионнйм "..: -: сти. инеионогенным ПАВ -. 77,5: .. . Формул а и э обретен ия

Катионное и неионогенное ПАВ вносят- 15 Состав для обработки бурового раствося в раствор в композиции с бентонитоми.: ра, включающий бентонит, катионное поим концентрация в водной фазе определяет- верх ностно -активное", вещество ся рецептурййм составом и количеством четвертично-аммойиевого типа, отл и ч а ю композиции, которую вносят в воду из рас- шийся тем, что, с целью повышения его чета обеспечить в системе 2%-ное содержа- 20 гйдрофилизации . и улучшения ние бентонита, . ... :: . диспергируемоСти-в водной среде, он доВодно-эмульсионный буровой раствор; полнительно содержит" неионогенное по...полученный по известной. методике, пере- верхйостно-активное вещество из группы ливки в мерный цилиндр на 100 мл и оцени- продуктов оксиэтилирования алкилфено. вали устойчивость системы по расслоению 25 лов, или алифатических спиртов, или поливо времени —,образованию осадка, сливок,. " атомных спиртов." этерифицированных слоя прозрачной масляной или водной фа- жирными кй:лотамй, или пропиленгликолей зы,, -., : ..:::: при следующем соотношении ингредиенСистему считали устойчивой, если через тов, мас.%: сутки отслой водной фазы отсутствбвал или 30 Бентонит — 50-65; не превышал 10% от объема эмульсии, при-: Катионное поверхностчем не наблюдалось образования осадка, но-актйвкое вещество слоя сливок или масляной фазы. Технологи- четвертично-аммониевого ческие свойства устойчивых систем опреде- .: типа . . : " — 25-35: ляли по стандартным методикам. . 35 Неионогенное поверхРезультаты испытаний приведены в ностно-активное вещество таблице. Как видйо из экспериментальных .;: из группы продуктов данных, предложенный состав при заявлен- — оксйзтилирования ном соотношении компонентов обеспечива- " алкилфенолов, или алифает устойчивость и достатойно низкие- 40:: . тических спиртов, или показатЕли фильтрации (4-8 смз) эмульси- .. полиатомныхспиртов; онной системы.: :::: .:..: этерифицированных жирОжидаемый экономический эффект от . ными кислотами, или пропивнедрения предложенного состава в прак- . ленгликолей — 5-15. тику приготовления и использования буро- 45

1763470

Номер - Ингредиентй. состава, Ф примера е бентонит кат.ПАВ НПАВ

Свойства раствора дПа смэ

«Ю ъ еееееа ю» е мПа, с Ф ЮЭ ФФ ° ° и

Составитель Л. Шиц

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор Г. Бельская

Корректор И. Шмакова

Заказ 3429 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

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

62 35

2 " 57 34

57 34

4 -. 57 34

5 57 34

6: 57 34

-7 .50 . 35

"8 60 25

9 65 25

10: 62 30

11 - 65 : 28 12 65 . 30

13." 50 35

14 60 25 15 65 25

16 - 65- 30

17 . 50 35

18 . 60 25

19 65 25

20 65 30

21 50 35

22 65 25

48 37

24 57 . 40 25 67 11

26 67 30 1. м е ававюеюай ° юм его вйь ° - соответствуют порядковом

« - НПАВ-модификаторы, неоно (13-16), сорбиталь 0 (ФГ ц 4 - прототип.

3 Неустойчив

9 - 48 : 1/2 3 5

9 46 2/2 3,0

9 45 1/2 4 5

9 46" 2/2 4,0

9, 47 2/2 4 5

15" 62. 1/1 40

l5 63 - . 2/3 4,0

10 75 1/2 4 0 . 49 3/3 4,5

7 . 56 4/4 13,0

5 33 2/3 . 30,0

15 59 . 1/1 4,5

15 58 . 2/2 4,5

10 61 2/3 б 0

5 62. 1/2 4,5

15 57 1/1 45

15 54 2/3 8,0

10 52 5/6 8,5

5 50 5/5 7,5

15 „ 60 . 2/3 5,5

10. 66 3/4 6 0

15 Неустойчив

3 То же

22

3 м Ч ° у номеру примера в тексте описания л АФ9-12(2-12,23-26), препарат ОС-20

17-20), проксанол-186(21, 22)