Жидкость для глушения скважины

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, в частности к глушению нефтяных и газовых скважин жидкостями на углеводородной основе. Технический результат - повышение пожаровзрывобезопасности жидкости для глушения скважины за счет использования недефицитных и экологически безопасных материалов. Жидкость для глушения скважины, содержащая нефть и добавку, в качестве добавки содержит смесь, по крайней мере, двух компонентов, выбранных из группы: талловое масло, отходы переработки нефти ОПН, касторовое масло, при следующем соотношении компонентов жидкости, об.%: нефть 85-95, указанная добавка 5-15. Указанная добавка дополнительно содержит эфир фосфорной кислоты. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, в частности к глушению нефтяных и газовых скважин жидкостями на углеводородной основе.

В мировой практике все более широкое распространение при капитальном ремонте скважин находят жидкости на углеводородной основе. Это связанно с тем, что во многих нефтегазодобывающих регионах пластовые давления снижены на 15-25% от первоначального значения. При глушении скважин с пластовым давлением ниже гидростатического наиболее эффективно применение углеводородных систем на основе товарной нефти. Главный недостаток ее в том, что нефть содержит летучие фракции, которые, концентрируясь над поверхностью, обеспечивают ей низкую точку воспламенения и создают серьезную опасность пожара.

Оценка пожаровзрывоопасности нефти состоит в определении ряда показателей, основным из которых является температура вспышки - это самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания.

При температуре вспышки еще не возникает устойчивое горение жидкости, так как время вспышки не обеспечивает прогрев поверхностного слоя жидкости до необходимой температуры и выделение паров, достаточных для поддержания стабильного горения. Температура вспышки является экспресс-параметром, ориентировочно показывающим температурные условия, при которых горючее вещество становится огнеопасным в открытом сосуде или при разливе.

Известны жидкости для глушения скважин на углеводородной основе, например нефти (Интервал, 2002, №10, с.71).

Недостатком такой жидкости является ее пожаровзрывоопасность.

Известен способ защиты углеводородных топлив от возгорания путем добавления в них флегматизатора в виде галогенорганического соединения, которое вводят в топливо в количестве 1-10% от его объема. Однако галогенорганические соединения являются дефицитными, дорогими компонентами, способными отрицательно воздействовать на окружающую среду, и неприемлемы для использования при работах по капитальному ремонту скважин (см. патент RU 2254492, 2005).

Известна жидкость для глушения скважины на углеводородной основе, например нефти или продуктах переработки нефти, содержащая добавку в виде натуральной жирной кислоты, каустической соды и минерального наполнителя (см. патент RU 2253664, 2005).

Недостатком такой жидкости также является ее пожаровзрывоопасность.

Задачей изобретения является снижение пожаровзрывоопасности жидкости для глушения скважины с использованием недефицитных, экологически безопасных веществ.

Поставленная задача решается тем, что жидкость для глушения скважины, содержащая нефть и добавку, в качестве добавки содержит смесь, по крайней мере, двух компонентов, выбранных из группы: талловое масло, отходы переработки нефти ОПН, касторовое масло, при следующем соотношении компонентов жидкости, об.%:

нефть	85-95
указанная добавка	5-15

Указанная добавка дополнительно содержит эфир фосфорной кислоты.

В изобретении используют ОПН на основе циклопарафинов и кислот жирного ряда.

В качестве эфира фосфорной кислоты используют, например, трибутилфосфат ТБФ, три-(2,3-дибромпропил)-фосфат.

Указанная добавка проявляет свойство флегматизатора и обеспечивает жидкости повышение температуры вспышки. Подбор рецептуры жидкости осуществляют в зависимости от свойств углеводородной основы, например, нефти различных месторождений. Повышенная упругость паров товарной нефти обусловливается присутствием углеводородов: этана, пропана, бутана, являющихся пожаровзрывоопасными компонентами. Введение указанных добавок определенной рецептуры позволяет осуществлять смещение температуры вспышки в сторону увеличения за счет уменьшения парциального давления газовых компонентов, находящихся в жидкости.

Таким образом, достигается технический результат в виде повышения пожаровзрывобезопасности жидкости для глушения скважины за счет использования недефицитных и экологически безопасных материалов.

Жидкость для глушения скважины получали путем механического смешивания компонентов. В качестве углеводородной основы брали нефть различных месторождений.

Для получения экспресс-параметра - температуры вспышки для различных составов жидкости ее исследовали на приборе для определения температуры вспышки в закрытом тигле ТВЗ в соответствии ГОСТ 12.1.044-89.

Для получения достоверных данных испытываемую жидкость предварительно охлаждали в климатической камере "Фэтрон" тип 3001 до температуры -25°С.

Примеры приготовления жидкости в лабораторных условиях.

Пример 1. К 95 мл (95 об.%) нефти добавляли 5 мл (5 об.%) ОПН. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 1.

Пример 2. К 90 мл (90 об.%) нефти добавляли 10 мл (10 об.%) таллового масла. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 2.

Пример 3. К 95 мл (95 об.%) нефти добавляли 5 мл (5 об.%) смеси (8:2) ОПН и таллового масла. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 3.

Пример 4. К 85 мл (85 об.%) нефти добавляли 15 мл (15 об.%) касторового масла. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 4.

Пример 5. К 90 мл (90 об.%) нефти добавляли 10 мл (10 об.%). смеси (1:1) ОПН и ТБФ. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 5.

Пример 6. К 85 мл (85 об.%) нефти добавляли 15 мл (15 об.%) смеси (1:1) таллового масла и ТБФ. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 6.

Пример 7. К 85 мл (85 об.%) нефти добавляли 15 мл (15 об.%) смеси (6:1:3) ОПН, таллового масла и ТБФ. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 7.

Пример 8. К 85 мл (85 об.%) нефти добавляли 15 мл (15 об.%) смеси (9:1) ОПН и касторового масла. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 8.

Пример 9. К 90 мл (90 об.%) нефти добавляли 10 мл (90 об.%) смеси (1:1) таллового и касторового масел. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 9.

Пример 10. К 85 мл (85 об.%) нефти добавляли 15 мл (15 об.%) смеси (1:8:1) таллового, ОПН и касторового масла. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 10.

Пример 11. К 85 мл (85 об.%) нефти добавляли 15 мл (5 об.%) смеси (1:1) касторового масла и ТБФ. Перемешивание жидкости производили в течение 25 мин. Результаты испытаний см. в табл.1, опыт 11.

Как видно из таблицы 1, сами нефти могут иметь низкую температуру вспышки и даже при минусовых температурах опасны в отношении образования пожаровзрывоопасных смесей. На примерах, представленных в таблице 1, показаны возможные варианты использования добавок, смещающих температуру вспышки в область безопасных температур. Указанный технический результат достигается при разных вариантах, представленных в таблице смесей. Наилучший технический результат достигается при использовании в качестве добавки смеси, по крайней мере, двух компонентов, выбранных из группы: талловое масло, отходы переработки нефти ОПН, касторовое масло. Заявляемые комбинации веществ, образующих добавку к углеводородной основе при взаимодействии друг с другом, приобретают свойство флегматизатора, необусловленное их суммарным эффектом, что видно по количественным данным результатов исследований. Предлагаемое изобретение позволяет использовать отечественные, недорогие, экологически безопасные реагенты в качестве флегматизаторов, которые повышают пожаровзрывобезопасность и расширяют температурный диапазон применения углеводородных жидкостей, например, на основе товарной нефти, что обеспечивает проведение работ по глушению скважин в области безопасных температур.

Таблица 1
№ опыта	Состав жидкости	Температура вспышки в °С, при концентрации реагента в % (объем.)	Увеличение температуры вспышки, Δ
0	5	10	15
1.	Нефть Аганская + ОПН	-25	-6	-	-	19
2.	Нефть Анастасиевско-	+37	-	+56	-	19
	Троицкая + талловое масло
3.	Нефть Краснодарская + смесь	-5	+12			17
	ОПН и таллового масла
4.	Нефть Анастасиевско-	+37			+62	25
	Троицкая + касторовое масло
5.	Нефть Краснодарская + смесь	-5	-	+17	-	22
	ОПН и ТБФ
6.	Нефть Краснодарская + смесь	-5			+20	25
	таллового масла и ТБФ
7.	Нефть Краснодарская + смесь	-5			+26	31
	ОПН, таллового. масла и ТБФ
8.	Нефть Краснодарская + смесь	-5			+22	27
	ОПН и касторового масла
9.	Нефть Новопокурская + смесь	-25		+11		36
	таллового и касторового масел
10.	Нефть Новопокурская + смесь	-25			+18	43
	таллового, ОПН и касторового
	масла
11.	Нефть Краснодарская + смесь	-5			+24	29
	касторового масла и ТБФ

1. Жидкость для глушения скважины, содержащая нефть и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит смесь, по крайней мере, двух компонентов, выбранных из группы: талловое масло, отходы переработки нефти, касторовое масло при следующем соотношении компонентов жидкости, об.%:

нефть	85-95
указанная добавка	5-15

2. Жидкость по п.1, отличающаяся тем, что указанная добавка дополнительно содержит эфир фосфорной кислоты.