Способ обработки бурового раствора на углеводородной основе

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцкалксткческкх

Республик

< 1905260 (61) Дополнительное к авт. сант-ву (22) Заявлено 05.06.80 (21) 2934585/23 — 03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 09 К 7/06 (Ъоударствввиый комитет

СССР ио делам изабретеиий и отврытий

Опубликовано 15 02 82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (53) УДК623,243..145 (088.8) Л. Б. Склярская, А. Н. Андрусяк и Л. Г. Луцишин

Центральная научно-исследовательская лаборатор производственного объединения "Укрнефть" (72) Авторы изобретения!

/ c (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА

НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывак щей промышленности, а именно к способам химической обработки буровых растворов на углеводородной основе, используемых в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, н может найти применение в горнодобываюS щей промышленности.

Известен способ обработки инвертных эмульсий путем введения пластмассовых микробаллонов (пламилон), что приводит к сниже10 нию плотности раствора и повышению вязкости и структурно-механических свойств раствора (1).

Однако при этом требуется специально готовить из смолы (бакелит "В" М19 — 62)

15 баллоны и насьпцать их газом.

Известен способ обработки буровых растворов на утлеводородной основе, по которому с целью регулирования реологических и фильтрационных свойств его, добавляют моди20 фицированные глинопорошки, например .бетоны (?).

При этом для олеофнлизацнн бентонита используются дефицитные катионные ПАВ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ обработки бурового раство. ра на углеводородной основе, заключающийся в том, что в качестве добавки — наполнителя вводят в раствор модифицированный аэросил или белую сажу в количестве

0,1 — 5 вес.% (31.

Недостатками раствора, содержащего данные наполнители, является: использование дорогостоящего сырья (стоимость 1 т белои сажи и модифицированного аэросила колеблется в пределах 5 — 11 тыс.руб. в зависимости от используемого модификатора), что повышает стоимость химобработки бурового раствора; резкое колебание значений условной вязкости (от 15 до 110 с) при обработ- ке растворов эмульгаторамн н наполнителями, отличающихся по составу и природе используемых модификаторов, что вызывает трудности при утяжеления раствора и очистке его в процессе бурения скважины. Кроме того, введение иаполнителей (модифицированный аэросил или белая сажа) не обсспечивае

5260

5 !

О

3 90 удовлетворлтельшях коркообразующих свойств раствора, особенно при нижних пределах добавки (0,1%), Цель изобретения — улучшение реологических и коркообразующих свойств раствора при одновременном снижении его стоимости.

Цель достигается тем, что в способе обработки бурового раствора па углеводородной основе затем введения добавок — наполнителей, в качестве наполнителей вводят кожевенную пыль.

Кожевенную пыль вводят в количестве

3 — 6 вес.% от объема раствора.

Кожевенная пыль — отход кожевенного и мехового производства. Она представляет собой тонкодисперсный гидрофобный порошок (степень дисперсности колеблется в пределах

1 — 10 мк), удельного веса 0,82 — 0,85 г/см .

По химическому составу кожевенная пыль представляет собой смесь липидов (жироподобных веществ), присутствующих в. живой ткани (количество жира в кожевенной пыли колеблется от 7,5 до 25%), белков, углеводов, ферментов и минеральных составных частей (К, Na, Са, P, Fe и др), В состав липидов входят глицерины, воски, фосфолипиды, лецитины, кефалины, кислоты фосфатидов, стерины и жирные кислоты.

Углеводы представлены сахарами, аминосахарами и полисахарами. Примерно 80% сухого вещества кожного покрова состоит из белков (кератины, альбумины, глобулины и коллагены).

Технология способа следующая.

В буровой раствор на углеводородной основе (приготовленный по известной технологии) вводится при непрерывном перемешивании (до получения однородного раствора) расчетное количество кожевенной пыли.

Пример 1. Готовят буровой раствор на углеводородной основе (по известной технологии) путем перемешивания в течение

30 ь™н на лабораторной мешалке рассчетного количества водной фазы (минерализованная вода, насыщенная NaCI) (200 мл) и углеродной среды дизельного топлива (200 мл) с эмульгатором-эмульталом (12 r, 3%).

В приготовленную эмульсию вводят постепенно неболыш ми порциями при непрерывном перемешивании в течение 10 — 15 мин кожевенную пыль в количестве 16 г или

4% от объема раствора.

Пример 2. Готовят буровой раствор на углеводородной основе путем перемешивания в течение 30 мин на мешалке углеводородной среды (160 мл) дизтоплива, в которой предварительно растворено ПАВ (4 вес.%) эмульгатор, а именно соль жирной кислоты (С1,— С,в) и мойоэтаноламина, и водной

36

46

56

55 фазы, представляющей собой насыщенный раствор гидроокиси кальция (240 мл), В приготовленную эмульсию при непрерывном перемешивании небольшими порциями в течение 15 — 20 мин вводят 3 вес.% (от объема эмульсии) кожевенной пыли.

Пример 3. В лабораторной мешалке при перемешивании в течение 30 мин смешивают водную фазу (насыщенный раствор гидроокиси кальция) в количестве

160 мл с углеводородной средой (200 мл), представляющей собой 5%-ный раствор высокоокисленного битума в дизтопливе и эмульгатором 50 o-ным раствором в дизтопливе кубовыми остатками синтетических жирных кислот (С больше 24) (40 мл).

В полученную эмульсию вводят постепенно небольшими порциями при непрерывном перемешивании в течение 20 — 25 мин 6 вес.% (от объема эмульсии) кожевенной пыли, Пример 4. В эмульсию, приготовленную по технологической схеме, представленной в примере 2, вводят 2 вес.% (от объема раствора) кожевенной пыли при перемешивании в течение 10 — 15 мин, Пример 5. В эмульсию, приготовленную по технологии указанной в примере 3, вводят в 7 вес.% (от объема эмульсии) кожевенной пыли при перемешивании в течение 20 — 25 мин, Параметры растворов с кожевенной пылью и без нее, измеренные при комнатной температуре и после воздействия на растворы высоких температур (100 — 200 ) и давлений (45 — 74МПа) представлены в табл. 1.

Как видно из приведенных в табл. 1, данных введение в раствор кожевенной пыли в количестве менее 3% малоэффективно, а введение ее в количестве более 6% не способствует дальнейшему улучшению коркобразующих и реологических свойств.

Результаты лабораторных испытаний буровых растворов на углеводородной основе с добавкой модифицированного аэросила и белой сажи и приведены в табл. 2.

Введение в буровой раствор на углеводородной основе кожевенной пыли позволяет регулировать реологические и коркообразующие свойства таких растворов, что обеспечивает нормальное проведение процесса бурения, особенно при повышенных температурах и давлениях. Не наблюдается резких изменений значений условной вязкости при введении кожевенной пыли (по сравнению с известным) независимо от природы змульгатора . Достигнутые значения статического напряжения сдвига при нормальных условиях сохраняются и при высоких температурах и давлении, что осо5 905260 6 бенно важно лри бурении глубоких скважин. 5 — 11 тыс. руб. (в зависимости от вида мо.

Введение кожевенной пыли способствует днфикатора). улучшению коркообразующих свойств раство- Если для обработки 100 м необходимо ра, снижению фильтрации его после баротер- 0,1 % азросила, а кожевенной пыли 3%, то мальной обработки. стоимость обработки 100 мэ раствора состаКожевенная пыль — отход производства вит при использовании: аэросила или белой и стоимость 1 т ее 28 р. сажи 500 — 1100 р., кожевенной пыли — 84 р.

В настоящее время кожевенная пыль не утилизируется, а сжигается, что засоряет воз- При введении 5% кожевенной пыли или душный бассейн. ц» 5% белой сажи, стоимость обработки 100 м

Стоимость 1 т белой сажи или аэросила раствора соответственно составит 140 и модифицированного колеблется в пределах . 25000 — 55000 р.

905260

Составитель В. Никулин

Техред Э.Вереш,:

Корректор С 111омак

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 657

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 288/37

Подписное

Филиал ПЛП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ обработки бурового раствора на углеводородной основе путем введения добавок — наполнителей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения реологических и коркообразующих свойств раствора при одновременном снижении. его стоимости, в качестве наполнителя вводят кожевеннун пыль (отход кожевенного и мехового производства).

2.Способпоп.1, отличаюшийся тем, что кожевенную пыль вводят в количестве 3 — 6 вес,% от объема раствора.

16

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бабалян Т. П. и др. Работы БашНИПИнефть в области создания и применения облегченных буровых растворов, Сб. "Дисперсные системы в бурении™, Киев, "Наукова думка", 1977, с. 77.

2. Вдовенко Н. В. и др. Использование органофильного бентонита для приготовления

1g буровых растворов на нефтяной основе. НТС

"Нефтяная и газовая промышленность", Киев, 1969, N 2, с. 22 — 25.

3. Авторское свидетельство СССР Н 697549, кл. С 09 К 7/02, 1975 (прототип).