Реагент для обработки малоглинистого бурового раствора
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l 9) (l l ) (я)с С 09 К 7/02
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759092/03 (22) 15.11.89 (46) 15.12.92. Бюл. N 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Г.B.Øèmêoâà, Э.В,Серебренникова, Ю.H.Ìoéñà, А.П,Крезуб, П.В,Касирум, Б.Н.Сизов и О.E.Çîòîâ (56) Авторское свидетельство СССР
М 1229219, кл. С 09 К 7/02, 1984.
Авторское свидетельство СССР
М 1390236, кл. С 09 К 7/02, 1986.
Авторское свидетельство СССР
М 1263704, кл. С 09 К 7/02, 1985, Авторское свидетельство СССР
М 985016, кл, С 09 К 7/02, 1981.
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности, к малоглинистым буровым растворам.
Известны реагенты для обработки малоглинистых буровых растворов на основе акриловых полимеров с различными добавками, улучшающими технологические свойства раствора, где в качестве добавки использованы гидроокись калия, фосфаты щелочных металлов и прочее, которые не улучшали смазочные свойства раствора.
Известны также сочетания акриловых полимеров со специфическими и смазочными добавками. в которых основной целью было улучшить именно смазочные свойства раствора и лишь незначительно — фильтрационные.
Известен реагент, в котором в качестве смазочной добавки использован реагент
СМАД-1 (смесь окисленного петролатума с дизельным тогливом), дополнительно смешивэемый с акриловым полимеров или КМЦ (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАЛОГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение:водорастворимый порошкообразный реагент с улучшенными смазочными и фильтрационными свойствами содержит гидролиэованный полиакриламид со степенью гидролиза 20-50% (11 — 35 мас.%) и смесь натриевых кислот и неионогенных ПАВ (Спринт) (65 — 89 мас,%).
Использование комплексного реагента позволяет получать стабильные технологические свойства бурового раствора с малым содержанием твердой фазы, предупреждать пожароопасность, а также увеличить механическую скорость бурения, 1 табл. с целью повышения противоизносных свойств.
Недостаток данного технического решения — нерастворимость его в воде, пожароопасная товарная форма (горючая жидкость с Таепыаки = 65 С) неэффективность этого реагента при бурении в условиях низких темпера1ур (Тзамерзания = 0 С).
Целью изобретения является создание водорастворимого порошкообразного реагента с улучшенными смазочными и фильтрационными свойствами, а также предотвращение пожароопасности.
Это достигается тем, что реагент для обработки малоглинистого бурового раствора, содержащий акриловый полимео и добавку. в качестве добавки содержит смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных ПАВ (Спринт), а степень гидролиза полиакриламида составляет 2050%. при следующем соотношении компонентов, мас.%:
1.781280
Гидролизованный полиакриламид со степенью гидролиза 20-50% 11,0-35,0
Смесь натриевых кислот и неионогенных ПАВ - - — - 5 (Спринт) 65,0 — 89,0
Преимущество реагента заключается в том, что в сочетании с акриловым полимером (гидролизованным полиакриламидом) используют реагент, обладающий высоким 10 рН. Благодаря щелочному характеру добавки (Спринт) его сочетание с частично гидролизованным полиакриламидом позволяет получить синергетический эффект воздействия на смазочные и фильтрационные свой- I5 ства бурового раствора. Кроме того, отличие заключается и в том, что реагент водорастaopviM и пОжаробезопасем (Твоспл. = 370
380 С; Тсамовоспл. = 450-460 С).
Порошкообразная товарная форма позво- 20 ляет его использовать в условиях низких температур (ниже 0 С).
Реагент готовят следующим образом, П р имер 1 (прототип). . В колбу емкостью 300 мл помещают 25
0,9 г тидролизованного полиакриламида и
2,1 г СМАД-1 (товарного продукта). доливают 100 мл воды и перемешивают на электромеханической мешалке 1Я-40 до растворения акрилового компонента. 30
Пример 2, В колбу емкостью 300 мл помещают 0,33 г ГПАА и 2,67 r Спринта, доливают 100 мл воды и перемешивают до растворения акрилового компонента на электромеханической мешалке IR-40. 35
Пример 3. В колбу емкостью 300 мл
: помещают 0,69 r ГПАА и 2,321 r. Спринта, доливают 100 мл воды и перемешивают до растворения акрилового компонента на электромеханической мешалке IR-40. 40
Пример 4. В колбу емкостью 300 мл помещают 0,39 r ГПАА и 2,61 r Спринта, доливают 100 мл воды и перемешивают до растворения акрилового компонента на электромеханической мешалке IR-40. 45
Все остальные составы реагентов, представленные в таблице, готовили анало.гично примерам 1-4..
Далее для приготовления малоглини-. стого бурового раствора к полученному 50 описанным способом реагенту приливают
200 мл 7,5% глинистой суспензии и с учетом
100 мл воды, пошедшей на растворение реагента, обьем раствора становится 300 мл, а содержание гвердой фазы - 5%. 55
В таблице приведены технологические параметры бурового раствора изменяемого состава, Плотность растворов колеблется в
65,0-89,0 пределах 1,05 — 1,06 г!см, а рН = 9,0-9,8, поддерживаемое, благодаря наличию ОНионов в реагенте Спринт.
Как видно из таблицы, реагент в оптимальных количествах.(1 — 2% по отношению к весу раствора) обеспечивает лучшие, чем у прототипа смазочные, фильтрационные свойства, а также пожаробезопасность.
Оптимальное соотношение компонентов реагента продемонстрировано в примерах 3-10; граничные значения — в примерах
2, 12; значения, при которых сочетание предлагаемых компонентов теряет синергетические свойства — в примерах 11, 13.
Влияние состава реагента на технологи-, ческие свойства бурового раствора
В примере с прототипом также использован гидролизованный полиакриламид со степенью гидролизэ 30%.
Оптимальное соотношение компоненТоВ комплексного реагента продемонстрировано в примерах 3-10; граничные значения — 2,12; значения, при которых сочетание предлагаемых компонентов теряет синергетичекие свойства — в примерах 11, 13. Температура воспламенения реагента . определена в пределах 370-380 С, а температура самовоспламенения 440 — 450 С (в зависимости от соотношения компонентов) температура вспышки 240 250 С. Температура вспышки реагента прототипа 65 С, .
Применение комплексного реагента позволит получить стабильные технологические свойства бурового раствора с малым содержанием твердой фазы, предупреждать пожароопасность, а также увеличить механическую cKopocTb бурения.
Формула изобретения
Реагент для обработки малоглинистого бурового раствора, включающий гидролизованный полиакриламид и добавку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью создания водорастворимого порошкообразного реагента с улучшенными смазочными и фильтрационными свойствами, а также предупреждения пожароопасности, он в качестве добавки содержит смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенных ПАВ (Спринт ), а степень гидролиза полиакриламида составляет 20 — 50% при следующем соотношении компонентов, мас,%:
Гидролизованный поли. акриламид со степенью гидролиза 11,0-35,0
Смесь натриевых кислот и неионогенных ПАВ . (Спринт) 1781280
Влияние состава реагента на техйологические свойства бурового раствора
Технологические. показатели бурового аство а
Пример Состав реагента, мас.$
Концентрация. реагента о(, КСК
УВ, с Фэо, см рн
Спринт СМАД-1
ГПАА глинистая с спензия
10 н/э
825
Исхо ная5
0,36
0,35
6
8,25
8,0
1,0
2,0
9 ""-:ГПАА Cl=15
0,36
9,4 .
1,0
30 70
10 ГПАА СГ-60
300
6
Э
0,34 .
0,36
0,20
0,38
1,0
1,0
1,0
1,0
91 . 65
9,7
9,7
9,15
8,95
11
12
П р и м е ч а н и е: * — Сà — степень гидролиэа полиакриламида;
** — в прототипе данные смазочной способности приведены по коэффициенту трения, определенного на приборе ПТ-3; в предлагаемом техническом решении — по коэффициенту срыва корки (КСК), определяемого на модифицированном приборе CHC-2 (PTM 41 УССР
10-77), Составитель Г. Шишкова
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Бучок
Редактор
Заказ 4255 Тираж . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101
1 (Прототип)
Э
3 к 4
6
11
23
23
13
12
17
21
89
77
77
87
88
83
79
1,0
1,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
1,0
9,7
9,25
9,75
9,6
8,6 .
9,4
9 6
9,1
18 .
5
Э
3
2
0,34
0,26
0;28 0,24
0,30
0,21 . 0,24
0,17
