Добавка для буровых растворов смолополимер



Добавка для буровых растворов смолополимер
Добавка для буровых растворов смолополимер

 


Владельцы патента RU 2460752:

Ноздря Владимир Иванович (RU)

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Технический результат - комплексное повышение смазочных свойств бурового раствора, повышение термосолеустойчивости комплексного реагента в условиях высоких температур при улучшении других общетехнологических свойств и сокращении расхода реагента. Добавка для буровых растворов включает, масс.%: омыленный таловый пек 35,0-65,0, лигносульфонаты технические порошкообразные 20,0-40,0, низковязкая полианионная целлюлоза ПАЦ-Н 10,0-20,0, тальк 5,0-10,0. В способе получения указанной выше добавки для буровых растворов, включающем измельчение исходных компонентов до фракции менее 1,0 мм на ножевой или молотковой дробилке, измельчение омыленного талового пека и талька производят в смеси, далее при нормальной температуре производят смешение всех компонентов в тихоходном реакторе с ленточной мешалкой до получения гомогенной системы, при этом ввод компонентов производят в следующей последовательности: к смеси измельченного омыленного талового пека с тальком при перемешивании добавляют полисахаридный реагент, данную смесь перемешивают 25-30 минут, после этого при перемешивании добавляют расчетное количество технических лигносульфонатов и смесь перемешивают дополнительно в течение 60-80 минут, после чего готовый продукт выгружают и фасуют в мешки. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к получению добавок-стабилизаторов комплексного действия для буровых промывочных растворов.

Известны комплексные реагенты и добавки для снижения фильтрации и реологических параметров буровых растворов [1], характерные отсутствием ингибирующих свойств. Крепящими свойствами обладают реагенты и добавки на основе талового пека и щелочи [2], но они значительно повышают вязкость и статическое напряжение сдвига буровых растворов. Основными недостатками комбинированных реагентов-стабилизаторов являются сложность и длительность приготовления в промысловых условиях, присутствие в их составе углеводородного компонента, высокий расход на приготовление и стабилизацию бурового раствора, низкий уровень обеспечения стабильности показателей технологических свойств бурового раствора при одновременном воздействии минерализации и температуры.

Наиболее близким по составу к предлагаемой добавке для буровых растворов Смолополимер комплексного действия для технологических жидкостей, а также по способу достижения поставленного результата является комплексный реагент-стабилизатор глинистых буровых растворов КЛСП (КАРБОЛИГНОСУЛЬФОНАТ ПЕКОВЫЙ) [3], содержащий, масс.%:

Лигносульфонаты технические 36,50-39,00
Каустическая сода 2,50-5,00
Таловый пек (неомыленный) 35,60-39,00
Карбоксиметилцеллюлоза 13,00-17,50
Глинопорошок остальное,

получаемый при растворении всех реагентов при 90-104°С [3].

Основные недостатки указанного реагента:

1) низкая эффективность снижения показателя фильтрации бурового раствора в условиях высокой температуры (от 90°С до 180°С) и в динамических условиях при высоких температурах и давлении;

2) сложность и трудозатратность производства реагента;

3) значительное повышение на реологические характеристики;

4) низкая эффективность смазочных свойств.

Технической задачей изобретения является комплексное повышение смазочных (противоприхватных) свойств бурового раствора, повышение термосолеустойчивости комплексного реагента в условиях высоких температур, при улучшении других общетехнологических свойств и сокращении расхода реагента.

Поставленная задача достигается тем, что добавка для буровых растворов, включающая таловый пек, лигносульфонаты технические и полисахаридный реагент, отличающаяся тем, что содержит таловый пек омыленный, в качестве полисахаридного реагента содержит низковязкую полианионную целлюлозу ПАЦ-Н и дополнительно содержит тальк в качестве армирующей добавки при следующем массовом соотношении компонентов, масс.%:

Омыленный таловый пек 35,0-65,0
Лигносульфонаты технические (порошкообразные) 20,0-40,0
Низковязкая полианионная целлюлоза (ПАЦ-Н) 10,0-20,0
Тальк 5,0-10,0

При этом способ получения добавки для буровых растворов, состав которой указан в предыдущем абзаце, включающий измельчение исходных компонентов до фракции менее 1,0 мм на ножевой или молотковой дробилке, причем измельчение омыленного талового пека и талька производят в смеси, далее при нормальной температуре производят смешение всех компонентов в тихоходном реакторе с ленточной мешалкой до получения гомогенной системы, при этом ввод компонентов производят в следующей последовательности: к смеси измельченного омыленного талового пека с тальком при перемешивании добавляют полисахаридный реагент, данную смесь перемешивают 25-30 минут, после этого при перемешивании добавляют расчетное количество технических лигносульфонатов и смесь перемешивают дополнительно в течение 60-80 минут, после чего готовый продукт выгружают и фасуют в мешки.

Таловый пек (по ТУ 13-0281078-146-90) - черное или темно-коричневое твердое вещество является кубовым остатком ректификации талового масла. Состоит из нейтральных и окисляемых органических веществ (48-55%), смоляных кислот (10-15%), жирных кислот (35-39%). Температура размягчения не менее 70-85°С. Использовался таловый пек хвойных и лиственных пород Братского ЦБК (г.Братск).

В качестве лигносульфонатного реагента использовались лигносульфонаты технические (порошкообразные) (по ТУ 2455-002-00281039-00) - порошок от светло-желтого до коричневого цвета, являются побочным продуктом переработки древесины. Состоят из смеси солей лигносульфоновых кислот с примесью редуцирующих и минеральных веществ. Массовая доля сухих веществ не менее 92% масс., активность ионов водорода не менее 5. Использовались лигносульфонаты технические Сяського ЦБК (г.Сясьстрой).

В качестве полисахаридного реагента использовалась низковязкая полианионная целлюлоза ПАЦ-Н (по ТУ 2231-032-97457491-2010) - сыпучий порошок от белого до светло-коричневого цвета. Состоит из смеси полисахаридных полимеров с высокой степенью полимеризации и высокой степенью замещения. Использовался ПАЦ-Н ЗАО «НПО «Полицелл» (г.Владимир).

Применен тальк (по ТУ 5727-001-40705684-2001) ЗАО «Геоком» (Калужская область, пос. Полотняный Завод).

В табл.1 приведены данные, иллюстрирующие влияние количественного содержания ингредиентов на агрегатное состояние и физические свойства получаемой добавки для буровых растворов Смолополимер.

Диапазон содержания талька определяли для составов добавки №№1, 3, 8, 10. Нижний предел содержания - 5,0% масс., т.к. ниже этой величины, точнее при отсутствии талька в составе добавки, получаемый продукт получается не однородным (присутствуют укрупненные структуры) и является лишь частично растворимым в воде. Верхний предел - 10% масс. Выше этого предела получаемый продукт растворим в воде не полностью.

В табл.2 приведены сравнительные данные о влиянии заявляемой добавки с различными количественными соотношениями ингредиентов и известного решения (прототипа) на технологические характеристики глинистых буровых растворов. Оценка аналогичных свойств была проведена в одинаковых условиях эксперимента.

Для определения эффективности различных композиций, заявляемой добавки, их добавляли в 5,0%-ные гидратированные суспензии бентонита в количестве 3,0% масс.

В опытах №№2, 5, 8, 9 определяли диапазон компонентного содержания технических лигносульфонатов. Оптимальным является содержание от 20,0 до 40,0% масс. Уменьшение содержания данного компонента в буровых растворах приводит к увеличению вязкостных характеристик, малоэффективно снижение показателя фильтрации и относительного коэффициента трения. Выше этого содержания у добавки проявляются ухудшенние смазочных свойств, происходит понижение активности ионов водорода (рН) и разжижение бурового раствора.

В опытах №№2, 3, 7, 10 установлен диапазон содержания для полисахаридного реагента. Нижний предел составляет 10,0% масс. При меньшем содержании полимера малоэффективно снижение показателя фильтрации, увеличивается толщина глинистой корки, происходит понижение активности ионов водорода (рН). Верхний предел содержания - 20,0% масс. Выше этого предела реагент ухудшает смазочные свойства и повышает реологические характеристики.

Данные (табл.2) проведенных лабораторных испытаний свидетельствуют о том, что разработанная добавка согласно изобретению с оптимальным подбором ингредиентов (в частности, №№ 1, 2, 3, 4) обладает значительно лучшими смазочными и реологическими свойствами, эффективнее снижает фильтрацию бурового раствора, чем известный реагент [3] близкого состава и назначения.

В результате замены талового пека (неомыленного) на омыленный таловый пек получены более эффективные смазочные свойства, повышена термостойкость и процесс производства добавки значительно упрощен. Использование более эффективного компонента в качестве полисахаридного реагента - низковязкой полианионной целлюлозы ПАЦ-Н, взамен КМЦ-85/700 привело к улучшению фильтрационных свойств и отсутствию загущения бурового раствора. Введение в состав добавки для буровых растворов армирующей добавки (талька) оказало улучшающий эффект на показатель фильтрации.

Предлагаемая добавка придает глинистым буровым растворам новый комплекс улучшающих свойств.

Заявляемое техническое решение отвечает критерию "промышленная применимость", так как предлагаемая добавка для буровых растворов может быть получена в условиях любого производства, оснащенного аппаратами смешения, а не только в условиях химического производства и применена при бурении скважин введением дозированных количеств в циркулирующий буровой раствор.

Использование предлагаемого технического решения позволяет применять порошковую добавку, исключающую перевозку балластной воды или разогрев смолоподобных веществ, снизить количественный расход реагентов на обработку буровых растворов и их ассортимент и при этом получить следующие преимущества буровых растворов:

- усиленные смазочные свойства, уменьшающие опасность прихвата бурового инструмента и его износ;

- снижение возможности возникновения аварийных ситуаций при разбуривании пластов и пропластков, представленных неустойчивыми пластичными глинами;

- пониженный показатель фильтрации и предотвращение загрязнений фильтратами буровых растворов продуктивных пластов.

Источники информации

1. Баранов В.С. Глинистые растворы для бурения скважин в осложненных условиях. - М.: Гостоптехиздат, 1955, с.59-63.

2. Авторское свидетельство СССР № 1025714, С09K 7/02, 1982.

3. Патент РФ №2001091, С09K 7/02, 1991 (прототип).

1. Добавка для буровых растворов, включающая таловый пек, лигносульфонаты технические и полисахаридный реагент, отличающаяся тем, что содержит таловый пек омыленный, в качестве полисахаридного реагента содержит низковязкую полианионную целлюлозу ПАЦ-Н и дополнительно содержит тальк в качестве армирующей добавки, при следующем массовом соотношении ингредиентов, мас.%:

Омыленный таловый пек 35,0-65,0
Лигносульфонаты технические (порошкообразные) 20,0-40,0
Низковязкая полианионная целлюлоза (ПАЦ-Н) 10,0-20,0
Тальк 5,0-10,0

2. Способ получения добавки для буровых растворов по п.1, включающий измельчение исходных компонентов до фракции менее 1,0 мм на ножевой или молотковой дробилке, причем измельчение омыленного талового пека и талька производят в смеси, далее при нормальной температуре производят смешение всех компонентов в тихоходном реакторе с ленточной мешалкой, до получения гомогенной системы, при этом ввод компонентов производят в следующей последовательности: к смеси измельченного омыленного талового пека с тальком при перемешивании добавляют полисахаридный реагент, данную смесь перемешивают 25-30 мин, после этого при перемешивании добавляют расчетное количество технических лигносульфонатов и смесь перемешивают дополнительно в течение 60-80 мин, после чего готовый продукт выгружают и фасуют в мешки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам получения реагентов и технологических жидкостей для использования в технологиях повышения нефтеотдачи пластов.

Изобретение относится к использованию добавок, способных увеличить извлечение нефти из нефтяных пластов. .

Изобретение относится к использованию добавок, способных увеличить извлечение нефти из нефтяных пластов. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления керамических проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к безглинистым буровым растворам, используемым при бурении, преимущественно при вскрытии бурением продуктивных пластов в зимнее время при температуре минус 20°С.

Изобретение относится к флюидам для обработки подземных пластов. .

Изобретение относится к флюидам для обработки подземных пластов. .

Изобретение относится к фиброармированному тампонажному материалу и может найти применение в нефтегазодобывающей промышленности при строительстве скважин, в том числе горизонтальных, для цементирования обсадных колонн в интервалах продуктивных пластов, подверженных перфорационному воздействию в процессе освоения, для ликвидации осложнений в скважинах, связанных с поглощением.
Изобретение относится к полимерным материалам, в частности к эпоксидным компаундам «холодного» отверждения аминными отвердителями в присутствии воды и растворенными в ней минеральными солями и продуктами нефтедобычи.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам на водной основе для бурения наклонно-направленных скважин. .

Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к составам для глушения скважин, и может быть использовано на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности для проведения капитального ремонта скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к тампонажным материалам, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах, осложненных наличием в разрезе многолетнемерзлых пород, характеризующихся сплошной и прерывистой льдистостью

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к тампонажному материалу для цементирования обсадных колонн и способу его приготовления, и может быть использовано в ремонтно-изоляционных работах в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах при температуре до 60°C

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к буровым растворам, используемым при бурении в осложненных условиях, а именно при бурении наклонных и горизонтальных скважин в условиях аномально высоких давлений, температур и газопроявлений

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может применяться при бурении нефтяных и газовых скважин, в частности при вскрытии продуктивных пластов
Изобретение относится к покрытому расклинивающему наполнителю и его использованию при гидроразрыве пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, может быть использовано при изоляции водопритока пластов
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления проппантов средней плотности, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта - ГРП
Изобретение относится к способу восстановления герметичности эксплуатационной колонны, используемой при нефтегазодобыче

Изобретение относится к водным жидкостям, загущенным вязкоупругим поверхностно-активным веществом - ВУП, эффективным как обрабатывающие жидкости и, в частности, как жидкости для гидроразрыва подземных пластов
Наверх