SU1763470A1 - Состав дл обработки бурового раствора - Google Patents

Abstract

Состав содержит, мас.%: бентонит 50- 65, катионное поверхностно-активное вещество четвертично-аммониевогй типа 25-35. неионогенное поверхностно-активное вещество 5-15. В качестве неионоген- ного поверхностно-активного вещества используют продукт оксиэтилировани  ал- килфенола или алифатического спирта, или полиатомного спирта этерифицированного жирными кислотами, или полипропиленгли- кол . 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к технологии бурени , а именно к технологии получени  реагентов и материалов дл  буровых растворов .

Известно и широко распространено применение гидрофильной природной глины , обычно в виде глинопорошков, в том числе модифицированных кальцинированной содой или акриловыми полимерами (ме- тасом, метакрилом). в качестве структурообраэовател  буровых растворов на водной основе. Известно также получение и применение органоглин (обычно орга- нобентонита)вкачестве

структурообразовател  дл  буровых растворов на нефт ной (масл ной) основе.

Гидрофобный структурообразователь, состо щий из смеси бентонитового глино- порошка и катионного поверхностно-активноговещества (ПАВ), четвертичкоаммониевой соли прин т в качестве прототипа дл  предложенного состава .

Ни обычна  (природна ) гидрофильна  глина, ни гидрофобна  органоглина не могут быть использованы как стурктурообра- зователи в водных дисперсных системах (суспензи х, эмульси х), стабилизированных катионными стабилизаторами (эмульгаторами ) или композици ми, содержащими катионные ПАВЫ или полиэлектролиты. В таких системах дисперсна  фаза (твердые частицы или капли углеводородной жидкости ) несет положительный поверхностный зар д. Частицы природной гидрофильной глины, имеющие в водной среде отрицательный зар д, при попадении в систему с катионным стабилизатором, вызывают ней- трализационную коагул цию и, как следствие , разрушение системы. В случае органоглины отрицательный поверхностный зар д частиц нейтрализован хемосор- бированными поверхностно-активными катионами олеофилизатора (четвертичноам- мониевой соли). Однако органоглина, будучи гидрофобна. не диспергируетс  в водной среде.

Ё

VJ Os

GO 4 XI

О

Целью насто щего изобретени   вл етс  гидрофипиззци  и упучшение диспсрги- руемости состав.- в оп,нои

Цель достигаетс  тем, ч го сосл ав, состо щий из бентонита и кат о ого поверхностно-активноговещества четвертично-аммоииевого типа, дополнительно содержит непоношенноеповерхностно-активное вещее гво из rp%rr m i . одуктоа оксмэтилировзни  алкилфено I M}, или г фэтических спиртов, плм птлКатшнпих спиртов, тгерифицированиы жирными кислотами , или полипропилеигликолсй при следующем соотношении компонентов, мас.%

Бентонит50-65

Катионное поверхностно -активное вещество четвер- тично-аммониевого типа 5-35 Неионогенное поверхностно-активное вещество из группы продуктов оксиэти- лировани  алкилфенолов, или алифатических спиртов, или полиатомных спиртов, этерифицированных жирными кислотами, или полипропи- лепгликолей5-15

Достижение желаемого эффекта н етс  тем, что при обработке органоглины неионогенным ПАВ, вокруг первоначально гидрофобных частиц образуетс  развитый адсорбционно-со-ивтгный слой из гидр ти- рованных полиокеиэтиленовых цепей, который вызывает пептизацию комков органоглины в РОДНОЙ фазе и предотвращает слипание (коагул цию) частиц диспергированного материала.

Ниже приведены примеры, по сн ю щие сущность изобретени .

Пример1. Готог т органобентонит с использованием в качестве олеофилизатора технического катионного ПАВ следующего состава, мас.%:

Диалкилдиметиламмоний хлорид (ДАДМАХ)67

Сопутствуюа ие органичес- кие вещества22

Вода11

В воду (80 мас.ч.) добавл ют олеофили- затор (7,5 мас.ч.) и нагревают до 80-90°С. При интенсивном перемешивании п раствор олеофилизатора быстро ввод т бентонитовый глинопорошок (12,5 мас.ч.) Смесь при перемешивании выдерживают 1 час, после чего осадок фильтрацией и отжимом отдел ют от водной фазы. Пасту, содержащую около 80% влаги, высушивают при 100- 105°С и измельчают. Состав готового продукта , мае %: бентонит- 62, олеофилизатор - 35, вода - 3.

ПримерЗ. Выполн ют все операции по примеру 1 до введени  глинопорошка в растпор олеофилиззюра. Далее, после 30- минутного выдерживани  при интенсивном перемешивании в суспензию ввод т 1,9 мае ч оксиэтилированного нонилфенола (неонола АФ9-12), выдерживают в течение 1 часа и упаривают суспензию до 45%-ного содержаний воды.

Состав полученной пасты, мас.%: бентонит-31 , олеофилизатор - 19, неонол - 5, вода - 45; в пересчете на обезвоженный продукт: бентонит-57, олеофилизатор-34, неонол - 9.

П р и м е р 3. Продукт, полученный по примеру 1 (10 мас.ч) смешивают с водой (9 мас.ч) и неонолом АФ9-12 (1 мас.ч). Смесь растирают в фарфоровой ступке в течение 10-15 мин до получени  однородной пасты. Состав пасты такой хе, как в примере 2.

Пример4 Бентониювый порошок(31 мае,ч), олеофилизатор (19 мас.ч) и воду (40 мас.ч) смешивают и растирают в фарфоровой ступке стечение 10-15 минут до получени  однородной пасты; выдерживают 15-20 минут добавл ют неонол (5 мас.ч, воду (5 мае ч) и растирают смесь 10-15 минут. Со- став полученной пасты такой же, как в примере 2.

П р и м е р ы 5 и 6. Паста, полученна  Соответственно по примеру 3 и примеру 4, высушена при 100-105°С до потери веса на 45 мас.%.

Состав смеси, полученный в примерах 5 и 6 такой же, как в примере 2.

Пример ы 7-12. Пасты разного состава (см. таблицу), приготовленные с исполь- зованием АФ9 12 так же, как в примере 4.

Примеры 13-16. Пасты разного

состава (см. табл.)0 приготовленные так же,

как в примере 5, с использованием продукта

Оксиэтилировани  первичных жирных спиртов (препарата ОС-20).

Примеры 17-20. Пасты разного

состава (см. табл.), приготовленные так же,

как в примере4, с использованием продукта

оксиэтилировани  сорбитзнмоноолеата

(сорбитал  0),

П р и м е р ы 21, 22. Пасты разного

состава (см. табл.), приготовленные так же,

как в примере 4, с использованием блрксополимера окиси этилена и окиси пропилена

С мол.массой 4500 (проксанола-186).

Примеры 23-26. Пасты разного состава (см. табл.), приготовленные с использованием неонола АФ9-12. так же, как в примере 4.

Свойства перечисленных выше композиций , состав которых указан в таблице в пересчете на обезвоженный продукт, сопоставлены по параметрам технологических свойств модельных водноэмульсионных бу- ровых растворов, приготовленных с использованием этих композиций.

Рецептурный состав модельного бурового раствора, мас.%:

Дизельное топливо20

Бентонит2

Полимер-стабилизатор0,5

Вода вместе с катионным и неионогенным ПАВ77,5

Катионное и неионогенное ПАВ внос т- с  в раствор в композиции с бентонитом и их концентраци  в водной фазе определ етс  рецептурным составом и количеством композиции, которую внос т в воду из расчета обеспечить в системе 2 %-ное содержа- ние бентонита.

Водно-эмульсионный буровой раствор, полученный по известной метбдике, переливки в мерный цилиндр на 100 мл и оценивали устойчивость системы по расслоению во времени - образованию осадка, слибок, сло  прозрачной масл ной или водной фазы .

Систему считали устойчивой, если через сутки отслои водной фазы отсутствовал или не превышал 10% от объема эмульсии, причем не наблюдалось образовани  осадка, сло  сливок или масл ной фазы. Технологические свойства устойчивых систем определ л и п о ста н да ртны м методи ка м.

Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из экспериментальных данных, предложенный состав при за вленном соотношении компонентов обеспечивает устойчивость и достаточно низкие показатели фильтрации (4-8 см3) эмульси- онной системы.

Ожидаемый экономический эффект от внедрени  предложенного состава в практику приготовлени  и использовани  буро-

вых растворов св зан с сокращением потерь времени на проработки ствола скважины и ликвидацию аварий, вызванных неустойчивостью стенок скважины при бурении в сложных горно-геологических услови х .

Кроме того, с помощью предложенного состава можно получать водно-эмульсионные буровые растворы с пониженным содержанием масл ной фазы, что обеспечивает им более высокие показатели по параметрам экологической безопасности .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Состав дл  обработки бурового раствора , включающий бентонит, катионное поверхностно-активноевещество четвертично-аммониевого типа, отличаю щ и и с   тем, что, с целью повышени  его гидрофилизации и улучшени  Диспергируемое™ в водной среде, он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество из группы продуктов оксиэтилировани  алкилфено- лов, или алифатических спиртов, или полиатомных спиртов, этерифицированных жирными кислотами, или пропиленгликолей При следующем соотношении ингредиентов , мас.%:

   Бентонит- 50-65;

   Катионное поверхностно-активное вещество четвертично-аммониевого типа - 25-35:

   Неионогенное поверхностно-активное вещество из группы продуктов оксиэтилировани  алкилфенолов, или алифатических спиртов, или полиатомных спиртов, этерифицированных жирными кислотами, или пропиленгликолей -5-15 .

   - соответствуют пор дковому номеру примера в тексте описани  - НПАВ-модификаторы, неонол АФ9-12(2-12,23-26), препарат ОС-20

   (13-16), сорбиталь 0 (№№ 17-20), проксанолЧ86(21, 22) прототип.