Антисальниковая добавка к буровому раствору на основе глицерина

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к противоадгезионным добавкам к буровым растворам. Технический результат - снижение адгезии глинистых частиц к металлическим поверхностям за счет улучшения поверхностно-активных свойств промывочных жидкостей, улучшение их реологических свойств за счет снижения вязкости и повышение смазывающих свойств, повышение механической скорости бурения. Добавка к буровому раствору на глицериновой основе содержит, об.%: глицерол (глицерин) С₃Н₅(ОН)₃ 88; эмульгатор - моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе жирной кислоты с добавкой оксиэтилена 10, гидрофобизатор - моноалкиламин 2. 3 табл.

 

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности, к противоадгезионным добавкам к буровым растворам для предупреждения сальникообразования на элементах бурильной колонны и стенках скважины при разбуривании интервалов глинистых пород.

Известны добавки для предупреждения и снижения интенсивности сальникообразования при разбуривании глинистых пород:

Известен смазочный реагент для буровых и промывочных жидкостей, содержащий циклогексиламин, кремнеорганическую жидкость 132-24, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, жирные кислоты природные, RU 2347796 C1, C09K 8/035, 04.05.2007.

Известен состав для ликвидации прихвата трубных колонн, включающий глицерин, гидроксиламин солянокислый, воду, RU 2374296 C1, C09K 008/528, 04.07.2007.

Известна добавка к буровому раствору на водной основе, включающая эмульгатор, гидрофобизатор, сложные эфиры монокарбоновых кислот с числом атомов углерода до 24 и одноатомных спиртов, и/или полиальфаолефины, и/или производные нефти остальное, RU 2468056 C1, C09K 8/035, 20.05.2011.

Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящему изобретению.

Заявляемая добавка к буровому раствору для предупреждения сальникообразований на элементах бурильной колонны включает в себя глицериновую (безводную) основу - глицерол (глицерин), эмульгатор (моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе жирной кислоты с добавкой оксиэтилена), гидрофобизатор (моноалкиламин).

Основные отличительные признаки от ближайшего прототипа заключаются в том, что в составе ближайшего аналога присутствуют следующие компоненты: сложные эфиры монокарбоновых кислот с числом атомов углерода до 24 и одноатомных спиртов, и/или полиальфаолефины, кроме того, основным отличием прототипа от заявляемого состава является наличие водной основы.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей повысить качество и эффективность действия антисальниковой добавки, обеспечить экологичность при проведении буровых работ, расширить эксплуатационное использование антисальниковой добавки.

Технический результат изобретения заключается:

- снижение адгезии глинистых частиц к металлическим поверхностям;

- повышение смазывающих свойств буровых растворов;

- снижение вязкости бурового раствора;

- повышение механической скорости бурения.

Добавка к буровому раствору на глицериновой основе содержит глицерол (глицерин), эмульгатор, гидрофобизатор, об.%:

Заявителями не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта, а именно снижение интенсивности образования сальников на элементах бурильной колонны при прохождении интервалов глинистых пород за счет снижения адгезии глинистых частиц к металлическим поверхностям и придания буровому раствору улучшенных смазывающих свойств.

Заявителям не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителей, можно сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения

Данная добавка предназначена для снижения сальникообразования на долоте и элементах КНБК.

Добавка включает следующие компоненты:

Компонент 1. Глицерол (глицерин)	88%;
Компонент 2. Моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе жирной кислоты с добавкой оксиэтилена	10%;
Компонент 3. Моноалкиламин	2%;

Компоненты 1, 2, 3 взяты при оптимальных значениях их величин.

Для определения эффективности борьбы с сальникообразованием в предоставленные образцы буровых растворов: ГИБР, БПСИР, MUDMAX, была введена антисальниковая добавка в различных концентрациях: 0, 0,5, 1, 1,5, 2%. Для каждой концентрации по три раза производились измерения реологических параметров и стендовые испытания на модели согласно разработанной методике и выводились средние показания результатов.

Результаты исследований по определению интенсивности снижения сальникообразования приведены в таблице 1 «Степень снижения пластической вязкости и массы сальника в растворе ГИБР», таблице 2 «Степень снижения пластической вязкости и массы сальника в растворе БПСИР», таблице 3 «Степень снижения пластической вязкости и массы сальника в растворе MUDMAX».

Из таблиц 1-3 видно, что введение добавки в базовые растворы снижает их вязкость и значительно уменьшает сальникообразование. Наилучшие результаты по показаниям реологических параметров и стендовых испытаний определены для добавки при концентрации 1%. Продемонстрировано снижение массы сальника при введении добавки на 67-71%, снижение пластической вязкости - до 15%.

Заявленное изобретение «Антисальниковая добавка на основе глицерина» содержит компоненты, широко используемые в области бурения нефтяных и газовых скважин, а проведенные лабораторные исследования обусловливают, по мнению заявителей, соответствие изобретения критерию «промышленная применимость». Предложенное изобретение позволяет:

повысить качество и эффективность снижения сальникообразования на элементах КНБК и долоте;

обеспечить экологичность при проведении работ;

расширить эксплуатационное использование антисальниковой добавки.

Добавка к буровому раствору на глицериновой основе, содержащая глицерол (глицерин), эмульгатор, гидрофобизатор, об.%: