SU1127893A1 - Смазочна ,противоизносна и сероводороднейтрализующа добавка к буровым растворам на водной основе - Google Patents

Abstract

Применение неталлилсульфоната натри  в качестве смазочной, противоизносной и сероводороднейтрапизукщей добавки к буровым растворам на водной основе.

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных, и газовых скважин, в частности к буровым растворам на водной основе.

Известно применение в качестве смазочной и противоизносной добавки к буровым растворам остаточного продукта производства А,4-диметилдиокса на-1,3 (реагент Т-66) в количестве 0,8-1,2% от объема бурового раствора ij,

. Недостатком этой добавки  вл ютс  ее сравнительно низкие смазочные и противоизносные свойства в услови х минеральной и сероводородной агрессии.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  исполь зование сульфонола в качестве смазочной добавки к буровым растворам на водной основе 21 .

Недостатками известной добавки  вл ютс  ее недостаточно высокие смазочные, противоизносные и сероводороднейтрализующне свойства.

Целью изобретени   вл етс  повышение смазочных, противоизносных и сероводороднейтрализующих свойств буровых растворов на водной основе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве смазочной противоизносной и. сероводороднейтрализующей добавки к буровым растворам на водной основе примен ют металлилсульфонат натри .

Структурна  формула металлилсульфоната натри 

Cfig C-CH SOjNa CHj

Эмпирическа  формула C«H SO«Na.

Металлилсульфонат натри  выпускаетс  по ТУ-6-01-03-47-82 и используетс  в качестве сополимера при синтезе волокна Митрон.

Метап;тилсульфонат натри  представл ет собой то кодисперсный порошок белого цэета хорошо.растворимый в воде кезоксичный.

Обработку промывочной жидкости осуществл ют непосредственным введением кеталлилсульфоната натри  в циркулкрующ1 й через скважину буровой раствср, Расх&д добавки 0,3-0,8 мае. от объема бурового раствора.

В лабораторных услови х производюш обработку различных типов буровых растворов на водной основе на278932

сто щей добавкой. Дл  испытаний вз -, ты три типа буровых растворов: .

1)Пример 1 - пресный глинистый раствор состава, %: глина 20; карбоксиметилцеллюлоза 1; вода остальное;

2)Пример 2 - минерализованный глинистый раствор состава, %: глина 20; карбоксиметилцеллюлоза 1; вода остальное; 2) Пример 2 - минерализоIQ ванный глинистый раствор состав:

глина 20; карбокриметилцеллюлоза 1,5; хлористый .натрий 10; хлористый кальций 1; вода остальное; 3) Пример 3 техническа  вода.

Указанные буровые растворы обрабатывали введением предлагаемой добавки при перемешивании. Затем замер ли технологические параметры, смазочные и противоизносные свойст20 ва, а также нейтрализующую способность по отношению к сероводороду. Результаты опытов приведены в табл.1.

Оценка смазочных и противоизносных свойств производилась с помощью

25 прибора Тимкена. Методика работы на данном приборе предусматривает определение величины силы тока, котора  пропорциональна коэффициенту трени  при взаимодействии под определенной нагрузкой металлической пары (вращающегос  кольца и неподвижной призмы) в среде испытуемого раствора - чем меньше сила тока (коэффициент трени ), тем лучше смазочные свойства бурового раствора.

5 Противоизносные свойства оценивались по величине площади п тна износа , образуемого на грани стальной призмы в результате ее контакта с вращающимс  кольцом. Площадь п т0 на, износа определ лась с помощью микроскопа, имеющего, окул р с делительной линейкой. /

Определение поглотительной способности производилось согласно извест ной методике йодометрического химического анализа.

Из данных, приведенных в табл. 1, видно, что Металлилсульфонат натри  придает буровым растворам высокие

0 смазочные, противоизносные и сероводороднейтрализующие свойства.

В табл. 2 приведены составы буровых растворов, стабилизированных КМЦ и содержащих предлагаемую добав5 ку и сульфонол (известную).

Состав 1 содержит предлагаемую смазочную добавку в концентрации, меньше за вл емых значений, а состав 5 - больше за вл емых значений (0,3-0,8%).

Втабл. 3 представлены результаты проведенных исследований:составов , указанных в табл. 2,

Таким образом, составы бурового раствора с предлагаемой добавкой, обладают, по сравнению с сульфонолом более качественными технологическими параметрами, т.е. низкими значени ми показател  фильтрации и статического напр жени  сдвига (СНС), лучшими смазочными и противоизносными свойствами .

Предлагаема  добавка хорошо нейтрализует сероводород (обеспечивает высокую поглотительную способность), в то врем  к)ак состав с известной практически не поглощает сероводород

Добавка металлилсульфоната натри  не вызывает вспенивани  бурового раствора, в то врем  как алкиларилсульфонат натри  (сульфонол) вызывает вспенивание при концентрации более 0,5%.

Если концентраци  предлагаемой смазочной добавки меньше 0,3 мас;% (состав 1), существенно ухудшаютс  смазочные, противоизносные и нейтрализующие свойства раствора. Если же концентраци  ее больше 0,8 мас.%, (состав 5), перечисленныепоказатели улучшаютс  незначительно, но резко возрастают,в зкость и статическое напр жение сдвига раствора.

В табл. 4 представлены результаты аналогичных исследований при введении в составы, приведенные в табл.1, минеральных солей (хлористого натри  и хлористого кальци ). Как-следует из данных табл. 4, предлагаема  смазочна  добавка солестойка  и поэтому растворы практически не измен ют своих свойств. Введение солей в ссульфонолом вызывает ухзодшение его параметров (состав.6), что св зано с несолестойкостью алкиларилсульфоната натри  (сульфонола).

В табл. 5 представлены данные исследований смазочной, противоизносной и нейтрализунлцей способности при введении предлагаемой смазочной до-. банки в техническую воду (опыты 1-5), а также известной смазочной добавки (опыт 6).

Как следует из табл. 5, введение предлагаемой смазочной добавки в техническую воду в за вл емых концентраци х (опыты 2-4) обеспечивает воде хорошие смазочные, противоизносные и нейтрализующие.свойства. При концентрации доб.авки, меньшей за вл емых значений (опыт 1), данные параметры ухудшаютс , а при большей концентрации (опыт 5).улучшаютс  незначительно .

При введении в техническую воду известной добавки (опыт 6) перечисленные показатели существенно хуже, чем при введении предлагаемой в количестве 0,3-0,8 мас.%.

т-ООin

ООO Г-J

О О сч t

чОCNгONСТ1С- 1vO

о

о -- -о

о

оо о

ооШ -CNJОГ - CNIег.

.«s%М ч««,44М«

гд Ы сч| см con (N

CM r OO чО OS

CNCMCN CMCNГОIII

чОvD

---CMCNCN

ГО

n

о

СО r-j

CN

Cvl

ОО 0

Ш О ОО

О

r I

en

1Л

CO

m

u-1

CO

ft.

«s

«Ч

f

о

о

о О

о

О

0,5

5.0 Технологические Состав

.1,0518

1,0519

1,1224

1,1828

1,1839

1,1229

Таблица2

0,1

Остальное параметры буровых растворов