SU1472473A1 - Способ приготовлени баритового ут желител дл бентонитовых буровых растворов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии получени  ут желител  с повышенной ут жел ющей способностью, используемого при бурении нефт ных и газовых скважин. Цель - повышение ут жел ющей способности барита за счет снижени  его загущающей способности. Дл  этого модификацию поверхности барита производ т путем последовательной обработки барита динатриевой солью этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б) и алюмолигносульфонатом. Расход последнего составл ет от 0,18 до 0,20% от массы барита, а расход триалона Б - от 0,025 до 0,150% от массы барита. При совместной обработке триалоном Б и алюмолигносульфонатом на поверхности частиц барита происходит образованием комплексного гидрофильного сло , измен ющего электрокинетические свойства поверхности ут желител . В результате увеличиваетс  взаимное отталкивание частиц, что предупреждает упрочнение структуры бурового раствора и резко уменьшает загущающую способность барита. Это обеспечивает возможность введени  в буровой раствор большого количества ут желител  при сохранении структурно-реологических показателей на требуемом уровне. 1 табл.

Description

а, смешивают с 75 мл водного раствоа сульфата алюмини , содержащего 20 г соли. Смесь вьщерживают 2 ч. ьшавший в осадок сульфат кальци 

отфильтровывают рН фильтрата дово т до 0,95-7,10 добавкой гидрокси- а натри . Полученный рас гвор алюмолигносульфоната имеет плотность 1713-1,15 т/ см, в зкость 23-45 мПа-с. ю

Полученный раствор упаривают досуха , а полученный порошкообразный продукт используют дл  модифшсации барита .

В таблице приведены данные, ил- 15 люстрирующие вли ние количественного содержани  трилона Б и алюмолигно- сульфоната в баритовом ут желителе на технологические параметры бентонитового бурового раствора.20

При обработке барита водными растворами динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и алюмолигносульфоната происходит сорбци  Молекул этих соединений поверхностью ба- 25

рита,

Повьшение гидрофильных свойств поверхности флотационного баритового концентрата в результате такой обработки обусловлено гидрофилизирующим. ЗО действием лигносульфонатных. и эти- .лендиаминтетраацетатных анионов. Катионы натри  и алюмини , вступа  в обменный комплекс глинистых минералов , вход щих в виде примесей в ба- j ритовые концентраты, также повышают гидрофильность поверхности. При совместной обработке трило- ном Б и алюмолигносульфонатом на поверхности частиц барита пр оисходит 40 образование комплексного гидрофильного сло , измен ющего электрокинетические свойства поверхности ут желител . В результате этого увеличиваетс  взаимное отталкивание частиц, ДЗ что предупреждает упрочнение струк- туры бурового раствора и резко уменьшает загущающую способность барита, а это, в свою очередь, обеспечивает возможность введени  в буровой, раст- вор большого количества ут желител  при сохранении структурно-реологических показателей .на требуемом уровне.

.Добавки трилона Б и алюмолигно- . сульфоната непосредственно в буровой

. раствор перед ут желением не дают, требуемого эффекта, поскольку в этом

случае реагенты, преимущественно сорбируютс  глинистыми частицами бурового раствора.

Образцы барита, обработанные только динатриевой солью этилендиамин- тетрауксусной кислоты или алюмолигносульфонатом , имеют недостаточную ут жел ющую способность и уступают по этому показателю образцам барита, полученным известными способами.

Пример 1. В 250 мл воды раствор ют 0,75 г 0,025% от массы барита трилона Б. Полученным раствором обрабатывают образец баритового флото концентрата массой 3 кг и плотностью 4,19 г/см до влажности не более 8%. Далее в 65 мл воды раствор ют 6,0 г алюмолигносульфоната (0,20% от массы барита) и полученным раствором также обрабатьшают указанный образец до влажности 10%.

Обработанный образец высушивают до остаточной влажности не более 1%, В глинистый буровой раствор, содержащий следующие комоненты, мас.%: Бентонит6,5

Углещелочный рэагент3,5

Вода90

ввод т ут желитель в количестве 47% от объема. Перемешивают в течение 2 ч и разжижают водой до получени  условной в зкости 60+5 Ст и определ ют структурно-рео логические показатели раствора.

Условн.а   в зкость составл ет 57,6 CTj пластическа  в зкость 32 мПа« статическое напр жение сдвига через 1 мин 12 дПа, через 10 мин 21 дПа, плотность бурового раствора 2,52 г/см Пример2. В 260 мл воды раствор ют 4,5 г (0,15% от массы ут желител ) трилона Б. В 90 мл воды раствор ют 5,4 г алюмолигносульфоната . (0,18% от массы барита).

Обработку образца и приготовление ут желенного бурового раствора осуществл ют так, как указано в примере 1, причем в буровой раствор ут желитель ввод т в количестве 50,2% от его объема.

Условна  в зкость составл ет 59,9 Ст, пластическа  в зкость 29,5 , статическое напр жение сдвига через 1 мин 10,5 дМа, через через 10 мин 27 дПа, плотность бурового раствора 2,62 г/см .

П р и м е р 3. В 260 мл воды раст

вор ют 2,25 г (0,075% от массы ба10

15

рита) трилона Б. В 90 мл раствор ют 5,7 г алюмолигносульфоната (0,19% от массы барита),

Обработку образца и приготовление ут желенного бурового раствора осуществл ют так, как указано в примере 1, причем в буровой раствор ут желитель ввод т в количестве 47,9% от его объема.

Условна  в зкость составл ет 60,0 Ст, пластическа  в зкость 29 мПа С, статическое напр жение сдвига через 1 мин 12 дПа, через 10 мин 24 дПа, плотность бурового раствора 2,55 г/см ,

Пример4.В 250 мл воды раствор ют 0,72 г (0,024% от массы барита ) трилона Б. В 65 мл воды раствор ют 5,1 г алюмолигносульфоната -(0,17% от массы барита).

Обработку образца и приготовление ут желенного бурового раствора осуществл ют так, как указано в примере 1, причем в буровой раствор ут желитель ввод т в количестве 36,8% от его объема.

Условна  в зкость составл ет 62,0 Ст, пластическа  в зкость 38 м11а«с, статическое напр жение сдви-30 затели. га через 1 мин 15 дПа, через 10 мин 18 дПа, плотность бурового раствора 2,20 г/см. Ут желитель имеет низкую ут жел ющую способность.

26 мПа-с, статическое напр жение

сдвига через 1 мин 10 дПа, черег 10 мин 18 дПа, плотность бурового раствора 2,65 г/см .

Модификаци  поверхности барита трилоном Б в количестве менее 0,025% и алюмолигносульфонатом в количестве менее 0,018% нецелесообразна, так как не обеспечивает необходимого уровн  ут желени  ут желител , в св зи с чем невозможно получить плотность бурового раствора выше 2,20 г/см

Модификаци  поверхности барита трилоном Б в количестве более 0,15% и алюмолигносульфонатом в количестве более 0,20% также нецелесообразна, так как не приводит к росту ут жел ющей способности ут желител .

Таким образом, плотность бурых растворов, содержащих ут желитель, модифицированный по предлагаемому способу, составл ет 2,25-2,65 г/см при сохранении удовлетворительных 25 структурно-реологических показателей, что, в свою очередь, благотворно ска- зьшаетс  на гидравлических и механических показател х бурени  и повышает его технико-экономические покаФормула изобретени   Способ приготовлени  баритового

20

Пример5.В 260 мл воды раст- 35 ут желител  дл  бентонитовых буровых

растворов, путем модификации поверхности барита, о тличающий- с   тем, что, с целью повьппени  ут жел ющей способности барита за счет

вор ют.4,53 г (0,151% от массы барита ) трилона Б. Б 90 мл воды раствор ют 6,3 г алюмолигносульфоната (0,21% от массы барита).

Обработку образца и приготовление ут желенного бурового раствора осуществл ют так, как указано в примере 1, причем в буровой раствор ут желитель ввод т в. количестве 51,1% от его объема.

Условна  в зкость составл ет 58,5 Ст. пластическа  в зкость

26 мПа-с, статическое напр жение

0

5

0 затели.

сдвига через 1 мин 10 дПа, черег 10 мин 18 дПа, плотность бурового раствора 2,65 г/см .

Модификаци  поверхности барита трилоном Б в количестве менее 0,025% и алюмолигносульфонатом в количестве менее 0,018% нецелесообразна, так как не обеспечивает необходимого уровн  ут желени  ут желител , в св зи с чем невозможно получить плотность бурового раствора выше 2,20 г/см

Модификаци  поверхности барита трилоном Б в количестве более 0,15% и алюмолигносульфонатом в количестве более 0,20% также нецелесообразна, так как не приводит к росту ут жел ющей способности ут желител .

Таким образом, плотность бурых растворов, содержащих ут желитель, модифицированный по предлагаемому способу, составл ет 2,25-2,65 г/см при сохранении удовлетворительных 5 структурно-реологических показателей, что, в свою очередь, благотворно ска- зьшаетс  на гидравлических и механических показател х бурени  и повышает его технико-экономические пока0

затели.

Claims (1)

1. Формула изобретени   Способ приготовлени  баритового

   ут желител  дл  бентонитовых буровых

   растворов, путем модификации поверхности барита, о тличающий- с   тем, что, с целью повьппени  ут жел ющей способности барита за счет

   снижени  его загущающей способности, модификацию поверхности барита производ т путем последовательной обработки барита динатриевой солью этилен- диаминотетрауксусной кислоты в количестве от 0,025 до 0,150% от массы барита и алюмолигносульфонатом в количестве от 0,18 до 0,20% от массы барита.

   Примечание : Дл  приготовлени  образцов ут желенного бурового раствора

   примен ют исходный раствор, содержащий следующие компонен- ты,мас.%: бентонит 6,5; углещелочный реагент 3,5; вода 90.

   НТФ - Нитрилотрифосфонова  кислота; ОЭДФ - 1-оксиэтш1ендифосфонова  кислота.