Смазочная добавка для буровых растворов на водной основе

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к буровым растворам на водной основе, применяемым в качестве промышленного агента при бурении нефтяных и газовых скважин. Повышение смазочной,противоизносной и антикоррозионной способности бурового раствора достигается за счет содержания в смеси фенольных оснований, мас.% Манниха-Агидала 25-45, ортофосфорной кислоты 35-45, вода - остальное. Экономический эффект от внедрения заявляемой смазочной добавки к буровому раствору обусловле н повышением технико-экономических показателей бурения. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав Агидола 51 — 52 — 53:

pg монооснования Манниха (Агидол-51)

CHgN(CHg)g 2-N, N -диметиламинометилфенол (0-Агидол-51) 3>g 2 < 4-N, N -диметиламинометилфенол (П-Агидол-52) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916310/03 (22) 08.01.91 (46) 07.03;93. Бюл. М 9 (71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.Н.Умутбаев, М.Г.Камалетдинов, Б,А.Андерсон, Р,Г,Абдрахманов, А,У.Шарипов и И. В, Утяганов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 114110, кл. С 09 К 7/02, 1982. (54) СМАЗОЧ НАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ (57) Изобретение относится к нефтедобываИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к буровым растворам на водной основе, применяемым в качестве промывочного агента при бурении нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение смазочной, противоизносной и антикоррозионной способности бурового раствора на водной основе, уменьшение загрязнения окружающей среды.

Цель достигается применением в качестве смазочной добавки к буровым растворам смеси агидола с ортофосфорной.. Ы 1799895 А1 ющей промышленности, в частности к буровым растворам на водной основе, применяемым в качестве промышленного агента при бурении нефтяных и газовых скважин. Повышение смазочной, противоиэносной и антикоррозионной способности бурового раствора достигается за счет содержания в смеси фенольных оснований, мас, Манниха-Агидала 25 — 45, ортофосфорной кислоты

35-45, вода — остальное, Экономический эффект от внедрения заявляемой смазочной добавки к буровому раствору обусловлен повышением технико-экономических показателей бурения, 2 табл. кислотой при следующем соотношении ингредиентов,мас. :

Агидол 25-45

Ортофосфорная кислота 35-45

Вода Остальное

Агидол 51 — 52 — 53 по ТУ 38.30356 — 86 (опытные партии) представляет собой смесь фенольных оснований Манниха и применяется в качестве исходного сырья для получения

Урал-2 (ингибитор коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования), а также как отвердитель эпоксидн ых смол и уретанов.

1799895 диоснования Манниха (Агидол — 52) 4Н,Ы (СН,, 0 0Н

CHgN(CHg) 2

2,6-ди-К, N -диметиламинометилфенол (О-Агидол-52)

2,4-ди-N,N -диметиламинометилфенол (П-Агидол-52)

1 триоснования Манниха (Агидол-53) М (Н ) NCH С

2,4,6-три-N,N"--диметиламинометилфенол н,,и сн,, °

45

Средняя молекулярная масса Агидола

51-52-53 — 173 — 185, Смазочная добавка приготавливается следующим образом. Берется расчетное количество Агидола 51-52-53, затем в него постепенно приливается ортофосфорная кислота при постоянном перемешивании при температуре 80 С в течение 3 ч, а затем добавляется расчетное количество воды.

Из научно-технической и патентной документации известно применение Агидола

51 — 52 — 53 в качестве ингибитора коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования, а также как отвердителя эпоксидных смол и уретанов. B предлагаемом техническом решении смесь Агидола 51-52-53 с ортофосфорной кислотой и водой применяется в качестве смазочной и противоиэносной добавки к буровым растворам на водной основе.

Примеры осуществления заявляемого технического решения

В лабораторных условиях производили обработку глинистых буровых растворов и технической воды заявляемой смазочной добавкой в сравнении с известной (авт. св, 1141110).

В качестве бурового раствора брали глинистый буровой раствор, состоящий из глины 10, бентонита 3, кальцинированной соды 0,3, карбоксиметилцеллюлозы

0,3, вода — остальное (примеры 1 — 25 в табл, 1). В табл. 2 смазочной добавкой обрабатывали пресную техническую воду. Заявляемую смазочную добавку в указанных в таблицах соотношениях (пункты 4, 5, 6 табл.) добавляли в промывочную жидкость и осуществляли перемешивание лабораторной мешалкой в течение 20 мин.

Оценка смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости производилась с помощью прибора Тимкена (фирмы

"Бароид"), в котором коэффициент трения пропорционален величине силы тока. Чем меньше сила тока, тем лучше смазочные свойства промывочной жидкости. Оценка противоизносных свойств раствора производилась по величине площади "пятна" из5

35 носа, образуемой на грани стальной призмы в результате его контакта с вращающимся кольцом. Площадь износа определялась с помощью микроскопа, имеющего окуляр с делительной линейкой.

Защитная способность составов определялась по методике, изложенной в ТУ 38—

101460-74, путем сравнения веса контрольных пластинок иэ стали бурильных труб после их контакта с составами промывочных жидкостей, обработанных заявляемой смазочной добавкой и реагентом по прототипу.

В табл. 1 и 2 приведены результаты замеров смазочных, противоизносных, антикорроэионных свойств и общетехнологических параметров буровых растворов.

Как следует из анализа табл. 1 и 2, применение заявляемой смазочной добавки для буровых растворов в диапазоне концентраций

0,3-0,8 мас. обеспечивает достижение лучших смазочных, противоизносных и защитных свойств по сравнению с известным реагентом по прототипу (авт, св, 1141110).

Обработка смазочной добавкой в концентрации ниже 0,3 значительно ухудшает смазочные свойства раствора, а при концентрациях, больших 0,8, смазочные свойства раствора изменяются незначительно, приводя лишь к перерасходу смазки.

Таким образом, основные преимущества заявляемой смазочной добавки для буровых растворов на водной основе по сравнению с прототипом следующие.

Смазочные свойства бурового раствора улучшаются на 35-42, противоизносные— на 50 — 65, Скорость коррозии снижается в 3 — 4 раза, Смазочная добавка не ухудшает общетехнологические параметры бурового раствора, имеет низкую температуру застывания, не загрязняет окружающую среду, расход заявляемой смазочной добавки ниже, чем по прототипу.

Экономический эффект от внедрения заявляемой смазочной добавки к буровому раствору обусловлен повышением технико1799895

52-53), отличающаяся тем, что, с целью повышения ее смазочных и противоизносных свойств при одновременном улучшении ее антикоррозионного действия, она дополнительно содержит ортофосфорную кислоту и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;

Смесь фенольных оснований Манниха (агидол -51-52-53) 25 — 45

Ортофосфорная кислота

Вода экономических показателей бурения в результате улучшения смазочных, противоизносных и защитных свойств бурового раствора, а также зкономией времени на обработку бурового раствора.

Согласно предварительному расчету экономический эффект от использования заявляемой смазочной добавки составит

2,94 руб. на 1 м проходки.

Формула изобретения

Смазочная добавка для буровых растворов на водной основе, включающая смесь фенольных оснований Манниха (Агидол -515

35-45

Остальное.

Таблица 1

Соотношение компонентов

ПриСмазочная добавКонцентрация смазочной обавки, мер

Ортофосфорн кислота смазочной добавки, мас,%

Вода

УВ, Р г/см ка

Заявляемая

0,25

1,12

0,25

° !

1,12

0,25

1,12

0,25

1,12

0,25

1,12

0,3

1,12

0,3

1,12

0,3

1,12

0,3

1,12

0,3

1,12

0,5

° !

1,12

0,5

1,12

0,5

1,12

0,5

1,12

0,5

1,12

0,8

1,12

0,8

1,12

0,8

° !

1,12

0,8

1,12

0,8

1,12

1,0

1,12

1,0

1,0

1,12

1,0

1,12

1,0

2,0

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

Технологические свойства б ового аство а

21

21

21

21

21

21

21

21

21

23

23

22

23

23

1799895

Продолжение табл.1.

Приме,р

Технологические свойства б ового аство а

СНС1о, СмазочCHC), Противо- Скорость рН ф, см

Па

Па ная способность, коррозии,, г„ износные свойства, мм

9,06

4,3

8,14

4,0

3,7

7,18

3,9

7,55

6

8,84

4,1

3,4

6,92

3,2

5,75

4,84

2,9

3,0

4,98

3,2

6,54

0,092

1,032

2,8

4,82

7,5

2,5

1,808

1,020

1,024

4,50

3,92

0,144

7,5

2,4

1,916

0,131

0,137

0,152

7,5

13

2,5

2,104

2,092

1,040

1,036

4,04

4,66

7,5

2,7

7,5

16

7,5

3,90

3,78

2,3

3,408

3,316

3,204

3,488

2,804

2,792

0,117

2,2

0,105

7,5

2,0

0,089

2,64

2,756

2,812

2,936

3,208, 3,156

3,114

3,204

7,5

0,094

2,84

3,82

2,2

7,5

2,3

0,112

0,088

0,074

0,067

0,069

3,504

7,5

2,76

2,2

3,812

3,724

3,706

3,800

3,912

7,5

2,1

2,64

2,48

2,50

2,0

2,0

2,1

0,086

2,72

3,216

18,092

9,74

26.128

0,476

3,4

11,5

По и ототип

Таблица 2

8

8

8

8

8

8 .

8

7

0.028

0,036

0,024

0,032

0,040

0,092

0,080

0,088

0,096

0,052

0,076

0,040

0,064

0,084

0,132

0,112

0,124

0,136

0,128

2,084

0,228

0,209

0,194

0,198

0,225

0,189

0,176

0,167

0,171

0,182

0,159

1799895

Продолжение табл.2, 10

20

Составитель Р,Абдрахманов

Техред М.Моргентал Корректор Л,Филь

Редактор З.Ходакова

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

Заказ 1138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5