Пеногаситель для буровых растворов

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к реагентам-пеногасителям пресных и минерализованных буровых растворов на водной основе. Цель - повышение пеногасящего действия, обеспечивающего более полное восстановление плотности бурового раствора. Пеногаситель для буровых растворов на водной основе содержит индивидуальные высшие спирты Св,или Сэ, или их смесь и блоксополимер окисей этилена и пропилена структурной формулы С4Н90- СН2-СН(СНз), где п 83-85, при следующих соотношениях компонентов , об.%: индивидуальные высшие спирты Су, или Се, или Сэ, илм их смесь 30-60, блоксополимер окисей этилена и пропилена 40- 70. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1720681 А1 (я)з В 01 D19/04

ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4417302/26 (22) 26.04.88 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Д.М. Пономарев, Л.П, Вахрушев, Б.M. Гаврилов, С.Г. Горлов, В.Н. Кошелев, Ю.Н. Мойса, В,И. Рябченко, С.Г. Тищенко, Н.И. Хушт и Н.Т. Рудь (53) 66.04,6,74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 977469, кл, С 09 К 7/00, 1981. (54) ПЕНОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ БУРОВЫХ PACTBOPOB

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к реагентам-пеногасителям пресных и минерализованных буровых растворов на водной основе, Целью изобретения является повышение пеногасящего действия, обеспечивающего более полное восстановление плотности бурового раствора.

Сущность изобретения заключается в том, что пеногаситель содержит индивидуальные высшие спирты С7, или Сз, или Cg, или их смесь и блоксополимер окисей этилена и пропилена структурной формулы

C4HgO — (СН2 — СН(СНз)-О)пН, где и = 83 — 85, при следующих соотношениях ингредиентов, об.%: (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к реагентам-пеногасителям пресных и минерализованных буровых растворов на водной основе. Цель — повышение пеногасящего действия, обеспечивающего более полное восстановление плотности бурового раствора, Пеногаситель для буровых растворов на водной основе содержит индивидуальные высшие спирты С7,или Сз,или Cg, или их смесь и блоксополимер окисей этилена и пропилена структурной формулы

C4HgO (СН2 — СН(СНз)-О)пН, где n = 83-85, при следующих соотношениях компонентов, об.ф,: индивидуальные высшие спирты

Ст, или Сз, или Cg, или их смесь 30 — 60, блоксополимер окисей этилена и пропилена 4070. 4 табл.

Индивидуальные высшие спирты С7 или, Сз или, Cg, или их смесь 30 — 60

Блоксополимер окисей этилена и пропилена 40-70

Блоксополимер окисей этилена и пропилена {пропинол Б-400) представляет собой смесь полиоксипропиленовых эфиров и-бутилового спирта, получаемого взаимодействием бутилата калия с окисью пропилена.

Структурная формула C4HgO — (CHzCH(СНз)-О),Н, где и = 83 — 85

Пеногаситель готовят простым смешением ингредиентов при комнатнойтемпературе. Так, для приготовления пеногасителя по примеру 5 в пробирку наливают 4 им пропинола Б-400, добавляют 6 мл гептилового спирта и встряхивают в течение 10 с до

1720681 дельное динамическое напряжение сдвига (z,) 10,2 Па, статическое напряжение сдвига (Vii>o)2,1/2,2 Па, остаточное газосодержание (Гост) — 2,0 об. .

Для определения сравнительной эффективности пеногасителя в свежеприготовленный буровой раствор последовательно добавляют по 0,0005 об. смеси, состоящей из 1 МПС-131-86 и 99 трибутилфосфата (по прототипу), Дозирование пеногасителя в буровой раствор осуществляют лабораторным дозатором емкостью 0,0005 мл. Погрешность данного типа дозатора составляет не более 0,7 об. .

После каждой порции пеногасителя перемешивают раствор в течение 15 мин (500 об/мин) и измеряют плотность раствора и остаточное газосодержание. Расход

55 получения однородной смеси. В результате получают пеногасящую композицию, содержащую 40 об. пропинола Б-400 и 60 об. гептилового спирта. Аналогично получают остальные пеногасящие композиции. Пол- 5 ученный пеногаситель стабилен во времени и в зависимости от концентрации ингредиентов представляет собой бесцветную или слегка мутноватую жидкость.

Пеногасящую способность пеногасите- 10 лей оценивают по минимальному расходу пеногасителя, необходимого для полного восстановления плотности буровых растворов на водной основе (как пресного, так и минерализованного), 15

Применение предлагаемого пеногасителя позволяет снизить газосодержание буровых растворов до 1 — 4 об.%.

Газосодержание рассчитывают по формуле 20, -Я * =.Р *р исх где р исх — плотность исходного раствора, г/см; р Вспен — плотность раствора после 25 вспенивания, г/смз.

Другим преимуществом предлагаемого пеногасителя перед известным является его значительно меньшая экологическая опасность и токсичность. 30

Пример 1. Пресный буровой раствор готовят путем последовательного добавления к 890 г воды при интенсивном перемешивании лабораторной мешалкой (частота вращения 500 об/мин) 60 г гидратированно- 35 го бентонита и 50 г товарной конденсированной сульфит-спиртовой барды (КССБ-4).

Полученный раствор после самопроизвольного отстоя в течение 3 сут, имеет следующие параметры: плотность (р) 1,065 г/см, 40 з пластическую вязкость (y) 9 мПа с, пресмеси 1 ПМС - 131-86 и 99% трибутилфосфата, необходимый для полного восстановления плотности бурового раствора, составляет 0,0035 об, .

Пример 2 — 36. Буровой раствор готовят по примеру 1. К свежеприготовленному раствору по методике, приведенной в примере 1, добавляют композиции пеногасителей до полного восстановления плотности бурового раствора. Композиции готовят простым смешением входящих в них ингредиентов. Составы композиций пеногасителя и необходимый его расход, характеризующий эффективность пеногасящего действия, приведены в табл,1, (Сравнение эффективности пеногасителей различного состава в пресном буровом растворе на водной основе при одинаковом расходе приведены в табл,2).

Пример 37, Минерализованный (соленасыщенный) буровой раствор готовят путем последовательного добавления к 660 r воды при перемешивании со скоростью.500 об/мин 80 г гидратированного бентонита, 20 r сополимера суспензионного метакрил14 (М-14) и 300 r хлористого натрия, После самопроизвольного отстоя в течение 3 сут, данный буровой раствор имеет следующие показатели: р1,215 г/см, g 9 мПа с, то 2,7 Па, V1/1o 2,1/2,4 Па, Гост 1,5 об,, Для определения эффективности пеногасителя в свежеприготовленный раствор последовательно добавляют по 0,0005 об. смеси, состоящей из 1 ПМС-131-86 и 99 / трибутилфосфата (no прототипу), После каждой порции пеногасителя буровой раствор перемешивают в течение 15 мин со скоростью 500 об/мин и измеряют плотность бурового раствора и его остаточное газосодержание. Расход смеси 1 ПМС131-86 и 99о трибутилфосфата, необходимый для полного восстановления плотности бурового раствора (Гост< 0,5) составляет

0,0055 об. .

Пример ы 38 — 64. Буровой раствор готовят по примеру 37. К свежеприготовленному раствору по методике, приведенной в и римере 37, добавляют композиции пеногасителя до полного восстановления плотности бурового раствора, Составы композиций пеногасителя и необходимый его расход, характеризующий эффективность пеногасящего действия, приведены в табл.3.

Сравнение эффективности пеногасителей различного состава в минерализованном буровом растворе на водной основе при одинаковом расходе приведены в табл.4.

1720681 полимер окисей этилена и пропилена структурной формул ы С4Н80-(СНг — СН(СНз)0)пН, где и = 83-85, при следующих соотношениях ингредиентов, об. : ин5 дивидуальные высшие спирты С7 или

С8, или С9, или их смесь 30 — 60, блоксополимер окисей этилена и пропилена

40-70.

Таблица

I=

Пример

Расход пеногасителя об.г

Плотность

Состав пеногасителя, об.г смесь 1г

ЦИС и

99г трибутилфосфата (прототип) гог-ный раствор спиртов

С,-С, s кубовом остатке производства винил» хлорида

2-зтилгептиловый октиловый спирт (Сб) нониловый пропинол

6-400 глинис того гексиловый спирт спирт раствора, гlсмз (9) спирт

1 (прототип) 100

1,085

1,085

0,0035

0,0450

Прото» тип

1ОО

100

7о

3о

4о

5о

8

40

2О

100

100

1г

13

60

4о

17

18 го

100

19

70

60 г1

50

20

27

29

31

32

so г5

25

40

12 12

34

35 .36

13

13

0,0025

0 0020

0,0025

1,085

1,085

1,085

1О

70

Формула изобретения

Пеногаситель для буровых растворов на водной основе, отл и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повышения пеногасящего действия, обеспечивающего более полное восстановление плотности бурового раствора, он содержит индивидуальные высшие спирты С7, или С8, или С8, или их смесь и блоксо0,0150

0,0060

0,0030

0,0025

О,ОО2О

0,0025 о,оо7о

o,0160

0,0145

0,0050

0,0025

О,OO2O

o,00ãî о,оого

0,0060 о,о16о

0,0060

0,0030

О,0020

0,0065

0,0160

0,0065

0,0030

0,0020

0,0025

0,0025

0,0070

0,0140 о,оо30

1,082 1, 083

1,о85

1, 085

1,085

1,oS5

1,085

1,083

1,083

1,085

1,085

1,084

1,085

1,085

1,083

1,084

1,085

1 085

1,085.

1,085

1,OS2

1,085

1,085

1,085

1,085

1,085

1,084

1,085

1,085

1720681

ОСГ э

Плотность раствора, г/смз

Расход пе" ногасителя, об.Ж

Пример вспененного дегазированного

1,0

О, 912

Прототип

То же

10,0

Ь,o

5,0

1,0

6

1,0

1ьо

4,0

5,0

4,0

4,0

13

14

16

17

1,0

1,0

4,0

5,0

4,5

19

1,0

22

23

24

26

27

28

29

31

32

33

34

1,0 .

2,0

5,5

3,5

1,0

1,0

1,0

1,0

4,0

4,5

1,0

1,0

1,0

О, 002

О, 002

О, 002

0,002

0,002

О, 002

О, 002

О, 002

О, 002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

О, 002

О, 002

О, 002

0,002 .

О, 002

О, 002

О, 002

0,002

0,002

О, 002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0 910

0,910

0 910

0,910

0,910

О 910

О, 912

0 912

0,912

О, 912

0,912

0,912

0,912

О, 912

0,911

0,911

0,912

0, 912

О, 912

О 912

0,912

0,911

0,911

0,911

0,910

0,911

О 911

0,911

0,911

0,911

0,910

0,910

0,910

Таблица 2

1, 073

0,984

1, 022

1, 034

1,079

1,081

1,085

1,083

1,041

1,033

1, 026

1,042

1,082

1, 084

1,085

1,085

1,О44

1,035

1,039

1,077 .

1,085

1,085

1, 081

1,062

1,030

1,049

1, 081

1,О84

1,082

1,082

1,042

1,037

1,079

1, 083

1, 085

1, 081

1720681

Таблица 3

Расход пеногасителя,об.Ж

Пример

Плотность

204-ный раствор спиртов

Ст-С> в кубовом остатке прои зводства винилхло рида (аналог) 2-зтилСмесь 1ь

ПМС и 993 трибутилфосфата (аналог) гепти- октиловый ловый нонилов ый и ропинол

6-400 глинистого раствора, г/см ге ксиловый спирт спирт спирт (cт) (С8) спирт

100

0,0055 1,230

100

100

60

50

ЗО

100

60

40

100

60 40

40

50 50

40 60

30 70

100

25 25

15 40

15

10

13 50

1О 60

8 70

37 (прото" тип)

38

39

41

42

43

44

46

47

48

49

51

52

53

54

56

57

58

59

61

62

63

Состав пеногасителя, об.4

0,0050

0,0160

0,0025

0,0020

0,0020

О, 0020

0,0150.

0 0020

0,0020

0,0025

0,0020

0,0160

0,0020

0,0025

0,0025

0,0020

0,0170

0,0025

0,0025

0,0020

0,0020

0,0180

0,0160

0,0025

О, 0020

0,0020

0,0020 1,230

1,230

1,230

1,230

1,230

1у230

1,229

1,230

1,230

1,230

1,230

1,230

1,230

1,230

1,230

1,230

1,228

1,230

1,230

1,230

1,229

1,227

1,230

1,230

1,230

1,230

1,2,30

12

Ta6лица 4

1720681

Гост

Расход пеногасителя, об.Ж

Плотность раствора

Пример

1 вспенен- деказированнонОГО г/m> го /cw

1,089

1,091

1, 091

1, 093

1, 093

1,093

1,090

1, 090

1, 090

1, 090

1,090

1,091

1,090

1,090

0,002

0,002

О, 002

О, 002

О, 002

0,002

0,002

0,002

0,002

О, 002

О, 002

О, 002

О, 002

О, 002

1,090

О, 090

О, 090

О, 090

0,090

О, 090

0,090

1,092

l,092

1,092

1,092

1,090

1,090

1,090

О, 002

О, 002

О, 002

0,002

0,002

О, 002

1,230

1,230

1, 122

1,134

1,225

1,230

",230

1,230

О, 002

0,002

0,002

0,002

О, 002

О,у02

0,002

0,002

Редактор Т. Иванова

Заказ 908 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

37

38

39

41

42

43

44

46

47

48

49

51

52

53

54

56

57

58

59

61

62

63

1, 172

1,116

1,138

1,224

1,230

1,230

1,230

1,146

1,230

1,230

1,226

1,230

1, 133

1,230

1,226

1,225

1,230

1,!29

1,219

1,222

Составитель Г. Лебедева

Техред М,Моргентал Корректор М. Максимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101