Реагент к буровым растворам на водной и углеводородной основах ямр-1

 

Реагент относится к бурению скважин в частности, к химическим реагентам, применяемым для приготовления и регулирования свойств буровых растворов на водной основе и буровых растворов на углеводородной основе, используемых для проходки неустойчивых глин, аргиллитов, солей, а также при проходке в зонах аномально-высоких пластовых давлений (АВПД), содержащий CO, CO₂ , H₂ . Данная маслосодержащая присадка к буровым растворам обладает многофункциональными свойствами, лишенная отрицательных свойств, присущих нефти, дизельному топливу или СМАД, позволяет в глинистом растворе снизить липкость глинистой корки, уменьшить разупрочнение породы в среде глинистого раствора, а также в широком диапазоне регулировать вязкость, статическое напряжение сдвига и фильтрационные потери бурового раствора на углеводородной основе. Реагент к буровым растворам на водной и углеводородной основах позволяет в глинистом растворе снизить липкость корки, деформацию горной породы в среде уменьшить в 10,6 раза, расклинивающее давление у аргиллита в растворе уменьшить 1,96 раза, а также в буровом растворе на углеводородной основе увеличить в 1,3 раза баритоемкость; вследствие чего плотность возросла с 2200 до 2520 кг/м³ , условную вязкость уменьшить в 2,3 раза, статическое напряжение сдвига уменьшить в 23,5 раза, фильтрационные потери снизить при 80 С в 11,4 раза. Реагент содержит экстракт смолки селективной очистки масел, мас. % : 80,83 - 90,93, дизельные фракции нефти 18,21 - 8,30, депрессор АФК - алкилфеноллят кальция 0,96 - 0,77.

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для улучшения как смазочных, так и противоприхватных свойств глинистых растворов и для регулирования вязкостных и фильтрационных свойств буровых растворов на углеводородной основе.

Известно применение нефти или дизельного топлива для обработки глинистых растворов с целью снижения липкости глинистой корки и уменьшения вероятности прихвата бурильных труб. Введение нефти или дизельного топлива в буровой раствор на углеводородной основе уменьшает вязкость и прочность структуры раствора.

Недостатками нефти и дизельного топлива являются слабое уменьшение липкости корки, разупрочнение породы, вследствие чего нарушается устойчивость пород на стенках скважины, флокуляция утяжелителя и выпадение его в осадок из-за гидрофобизации утяжелителя нефтью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является смазывающая добавка (СМАД), вводимая в глинистый раствор для уменьшения липкости глинистой корки, а также для снижения вязкости и СНС бурового раствора на углеводородной основе [1] .

Недостатками этой смазывающей добавки является сильное загущение ее с понижением температутры, что затрудняет работу с ней в зимних условиях из-за потери текучести. Введение в раствор СМАДа вызывает разупрочнение породы на стенках скважины (табл. 1).

В глинистом растворе СМАД плохо эмульгируется, вследствие чего имеет место высокая скорость отрицательной седиментации. В буровом растворе на углеводородной основе с малым процентным содержанием эмульгированной воды СМАД слабо влияет на вязкость и статическое напряжение сдвига раствора.

Цель изобретения - создание маслосодержащей присадки к буровым растворам, обладающей многофункциональными свойствами, лишенной отрицательных свойств, присущих нефти, дизельному топливу или СМАД, позволяющей снизить липкость глинистой корки, уменьшить разупрочнение породы в среде глинистого раствора, а также в широком диапазоне регулировать вязкость, статическое напряжение сдвига и фильтрационные потери бурового раствора на углеводородной основе, причем инградиентный состав присадки берут в следующих соотношениях, мас. % Экстракт смолки селективной очистки масел (ЭССОМ) 80,0-90,83 Дизельные фракции нефти с температурой выкипа- ния 255-360^оС 18,21-8,19 Депрессор АФК (алкилфеноллят кальция) 0,96-0,973 В табл. 2 представлен состав смазывающей добавки (СМАД) и маслосодержащей присадки ЯМР-1.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет делать вывод, что данная маслосодержащая присадка ЯМР-1 отличается от известной заменой окисленного петролатума новым компонентом, а именно экстрактом смолки селективной очистки и депрессором-алкилфеноллятом кальция.

Маслосодержащая присадка ЯМР-1 обладает многофункциональным действием, в частности улучшает свойства бурового раствора на водной основе (глинистого раствора) и на углеводородной основе.

В результате замены окисленного петролатума на экстракт смолки селективной очистки и алкилфеноллят кальция липкость корки глинистого раствотра снизилась в 2,25 раза, деформация горной породы (аргиллита) в среде глинистого раствора уменьшилась в 10,6 раз, расклинивающее давление у аргиллита, находящегося в глинистом растворе, уменьшилось в 1,77 раза.

В результате замены окисленного петролатума на экстракт смолки селективной очистки и алкилфеноллят кальция липкость корки глинистого раствора снизилась в 2,25 раза, деформация горной породы (аргиллита) в среде глинистого раствора уменьшилась в 10,6 раз, расклинивающее давление у аргиллита, находящегося в глинистом растворе, уменьшилось в 1,77 раза.

В результате замены окисленного петролатума или нефти на экстракт смолки селективной очистки и алкилфеноллят кальция баритоемкость раствора на углеводородной основе увеличилась в 1,3 раза (39,21 и 50 об. % ), вследствие чего его плотность возросла с 2200 до 2520 кг/м³, условная вязкость уменьшилась в 2,3 раза (70 и 30 с), статическое напряжение сдвига уменьшилось в 23,5 раза (141 и 6 дПа), фильтрационные потери снизились при 80^оС в 11,4 раза (25 и 2,2 мл).

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна".

Анализ известных добавок к буровым растворам показал, что состав предлагаемой присадки ЯМР-1 неизвестен.

Таким образом, данная присадка обладает новыми свойствами, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

Технология получения ЯМР-1. Присадка готовится следующим образом. В разогретый до 40^оС экстракт смолки селективной очистки вводится дизельное топливо. После перемешивания в течение 1 ч смесь обрабатывается алкилфеноллятом кальция. Обработанная смесь готова к применению для обработки растоворов.

Состав экстракта смолки селективной очистки масел, мас. % :
Моноароматичес- кие углеводороды 69,8
Полипроматические углеводороды 13,2 Смолы 17,0
Дизельные фракции нефти с температурой выкипания 255-360^оС представляют собой дизельные топлива марок Л, З, А, (летнее, зимнее, арктическое), ДТУ (дизельное топливо утяжеленного фракционного состава), ДЛЭ и ДЗЭ (дизельное топливо летнее экспотрное и дизельное топливо зимнее экспортное).

Депрессор АФК (ДАФК)-продукт взаимодействия сульфида алкилфенола с гидроксидом кальция - добавляют в качестве депрессорной присадки к моторным и трансмиссионным маслам в концентрации 1% .

В табл. 3 показано влияние маслосодержащей присадки ЯМР-1 на свойства глинистого раствра; в табл. 4 - физические свойства растворов на углеводородной основе, содержащих присадку ЯМР-К1; табл. 5 - влияние добавок присадки ЯНРТ-1 на баритоемкость раствора на углеводородной основе.

Формула изобретения

Реагент к буровым растворам на водной и углеводородной основах, содержащий смазочную добавку и дизельное топливо, отличающийся тем, что дополнительно содержит депрессор АФК-алкилфеноллят кальция, а в качестве смазочной добавки экстракт смолки селективной очистки масел при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Экстракт смолки селективной очистки масел 80,83 - 90,93
Дизельные фракции нефти 18,21 - 8,30
Депрессор АФК-алкилфеноллят кальция 0,96 - 0,77

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3