полифункциональная добавка к буровым технологическим жидкостям

Формула изобретения

Применение эгиринового концентрата - продукта обогощения апатитонефелиновых руд в качестве полифункциональной добавки к буровым технологическим жидкостям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к технологии получения буровых технологических жидкостей (БТЖ).

Известно использование в качестве добавки к БТЖ магнетита (FeO, Fe₂O₃) с целью повышения их плотности [1] Однако эта добавка не обеспечивает предотвращение техногенного газирования БТЖ и повышение их стабильности.

Достигаемый технический результат повышение стабильности БТЖ и снижение их техногенного газирования.

Указанный технический результат обеспечивается применением впервые в качестве полифункциональной добавки к БТЖ эгиринового концентрата (ЭК), представляющего собой продукт обогащения апатито-нефелиновых руд [2] Основными компонентами ЭК являются SiO₂ (40-60%) и Fe₂O₃ (15-25%). Кроме того, он содержит также Al₂O₃, P₂O₅, FeO, CaO, MgO. ЭК представляет собой тонкодисперсный порошок, среднее содержание частиц размером до 0,05 мм в котором составляет не менее 40% а размером свыше 0,15 мм не более 1%

Известно использование ЭК при производстве керамических изделий, глазурей, стекловолокна, строительных материалов.

Для экспериментальных исследований использовали ЭК трех месторождений России (ЭК-1, ЭК-2 и ЭК-3).

Эффективность ЭК определяли путем добавления его в лигносульфонатный буровой раствор (ЛБР), обратную эмульсионную торфосодержащую жидкость глушения (ЭТЖГ) и буферную жидкость (БЖ).

Методика эксперимента заключалась в следующем. Приготовляли БТЖ на воде, зараженной микроорганизмами, выделенными из нефтепромысловых вод пересевом в питательной среде, определяли плотность , фильтратоотдачу Ф, условную вязкость УВ, статическое напряжение сдвига СНС, стабильность С и электростабильность ЭС (для эмульсионных БТЖ). Пробы растворов помещали в устройство для определения газовыделения, выдерживали 30 дней и определяли объем газа О_г в условных единицах (у.е.), выделившегося из БТЖ.

Исследованные составы БТЖ одного типа отличались только видом (магнетит или ЭК) и концентрацией (от 50 до 1700 г/л) добавки. В качестве примера в таблице приведены результаты исследований БТЖ с концентрацией добавок 300 г/л.

Анализ результатов экспериментов показывает, что использование магнетита, в отличие от ЭК, не предотвращает техногенного газирования БТЖ (объем выделившегося газа составляет от 6 до 12 у.е.). Положительное влияние ЭК оказывает и на стабильность БТЖ. Во всех опытах добавки эгиринового концентрата способствовали повышению стабильности, в том числе и электростабильности БТЖ. Указанный технический результат достигается во всем исследованном диапазоне концентраций ЭК в БТЖ. При этом магнетит, имеющий наиболее близкий из известных добавок состав, не обладает аналогичным эгериновому концентрату эффектом. Таким образом, достигаемый технический результат явным образом не следует из уровня техники.

Следует также отметить, что в результате применения ЭК в качестве полифункциональной добавки к БТЖ расширяется номенклатура таких добавок.

Предлагаемое изобретение является новым, так как применение эгиринового концентрата в качестве полифункциональной добавки к БТЖ не известно. Оно имеет изобретательский уровень, поскольку возможность повышения стабильности БТЖ и снижения техногенного газирования БТЖ путем применения эгиринового концентрата для специалиста явным образом не следует из уровня техники. Промышленная применимость изобретения подтверждена экспериментально.