присадка для бурового раствора

Формула изобретения

Присадка для бурового раствора, содержащая раствор поверхностно-активных веществ в углеводородном растворителе, отличающаяся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ она содержит продукт присоединения окисей этилена и пропилена к глицерину или этилендиамину, или продукт присоединения окиси этилена к жирному амину, или жирному спирту и дополнительно метилдиэтилалкоксиметиламмоний метилсульфат общей формулы

[(C₁₀-C₁₈H_21-27OCH₂N(CH₃)(C₂H₅)₂]⁺SO₄CH^-₃

или бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат формулы

[C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m]₂POOH,

где n 8 10;

m 6,

при следующем соотношении компонентов, мас.

Продукт присоединения окисей этилена и пропилена к глицерину или этилендиамину, или продукт присоединений окиси этилена к жирному амину, или жирному спирту 15 25

Метилдиэтилалкоксиметиламмоний метилсульфат или бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат 7 10

Растворитель Остальноеи

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к улучшению эксплуатационных свойств буровых растворов, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известна присадка для бурового раствора, включающая продукт конденсации кубовых остатков синтетических жирных кислот с моноэтаноламином и оксиэтилированным алкилфенолом и кубовые остатки производства синтетических жирных спиртов фракции С₇ С₉ или кубовые остатки от ректификации бутиловых эфиров кислот фракции С₇ С₉, или их смесь (авт.св. N 1627554, C 09 K 7/02, 1991). Данная присадка содержит сложную смесь кубовых остатков производств, имеющих непостоянный состав, что обуславливает непостоянство свойств; и имеет температуру застывания от (-10) до (-16)^oC, что делает непригодной ее для использования в условиях более низких температур.

Известна присадка для бурового раствора, включающая продукт конденсации моноэтаноламина и сырых талловых масел и побочный продукт с температурой кипения не выше 165^oC производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза из природного газа со стадии ректификации нормального бутанола (авт.св. N 1792959, C 09 K 7/02, 1993). Недостатками данной присадки являются: непостоянный состав используемых продуктов; недостаточно высокая смазочная способность.

Наиболее близкой к изобретению является присадка для бурового раствора, включающая блок сополимер окисей этилена и пропилена, добавку - оксиэтилированный амин, и ароматический растворитель (авт.св. N 1313860, C 09 K 7/06, 1987) реагент XT 48. Однако, присадка XT 48 недостаточно эффективна для различных составов бурового раствора и имеет недостаточно низкую температуру застывания.

В основу изобретения положена задача создания присадки для бурового раствора, обладающей высокой эффективностью пеногашения, смазочной способностью, улучшенными реологическими свойствами и низкой температурой застывания.

Поставленная задача решается так, что присадка для бурового раствора, включающая неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) на основе оксиалкилированного соединения, целевую добавку и растворитель, в качестве НПАВ на основе оксиалкилированного соединения содержит продукт присоединения окисей этилена и пропилена к глицерину или этилендиамину, или продукт присоединения окиси этилена к жирному амину, или жирному спирту, а в качестве целевой добавки метилдиэтилалкоксимотиламмоний метилсульфат общей формулы [C_10-18H_21-27OCH₂N(CH₃)(C₂H₅)₂] ⁺[SO₄CH₃^- или бис(алкилполиоксиэтилен) фосфат формулы [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m] ₂POOH, где n 8 - 10; m 6 при следующем соотношении компонентов, в мас.

Продукт присоединения окисей этилена и пропилена к глицерину или этилендиамину, или продукт присоединения окиси этилена к жирному амину, или жирному спирту 15 25

Метилдиэтилалкоксиметил аммоний метилсульфат или бис(алкилполиоксиэтилен) фосфат приведенных формул 7 10

Растворитель остальное

В качестве продукта присоединения окисей этилена и пропилена к глицерину предлагаемая присадка содержит Лапрол 5003-2-15 по ТУ 2226-006-10488057-94. Продукт присоединения окисей этилена и пропилена к этилендиамину имеет промышленное название Дипроксамин 157-65M, выпускается по ТУ 38.1011128-87. В качестве продукта присоединения окиси этилена к жирному амину присадка содержит: продукт, имеющий техническое название Генамин CS (Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества / под ред. А.А.Абрамзона, Л. Химия, 1984, с. 246). Продукт присоединения окиси этилена к жирному спирту под техническим названием Препарат ОС-20 описан в справочнике (Поверхностно-активные вещества, Л. Химия, 1979, с. 303) имеет общую формулу C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_mH, где n 14 18, m 20 (ГОСТ 107.30-82). Метилдиэтилалкоксиметиламмоний метилсульфат общей формулы [C_10-18H_21-27OCH₂(CH₃)(C₂H₅)₂] ⁺[SO₄CH₃^- имеет техническое название Алкамон Д и выпускается по ТУ 6-14-19-208-86.

БИС(алкилполиоксиэтилен) фосфат формулы [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)]₂POOH, где n 8 10, m 6 имеет техническое название Оксифос КД-6, ТУ 6-02-1148-78.

В качестве растворителя предлагаемая присадка содержит смесь ароматических углеводородов Нефрас Ар 120/200 по ТУ 38.101809-90 или этилбензольную фракцию (ЭБФ) по ТУ 38.30225-81, или дизельное топливо смесь предельных углеводородов по ГОСТ 305-82, или изопропиловый спирт (ИПС) по ГОСТ 9805-84, или бутиловый спирт (БС) по ГОСТ 5208-81.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры приготовления присадки.

Пример 1 (прототип). Образец XT-48 берут в готовом виде.

Пример 2 (предлагаемый). К 15 г Лапрола 5003-215 добавляют 10 г алкамона МК и перемешивают, после чего добавляют порцию нефраса Ар 120/200 в количестве 75 г и перемешивают до получения однородного раствора.

Примеры 3-15 выполняют аналогично примеру 2, изменяя количественное и качественное соотношение компонентов. Варианты составов присадки представлены в табл. 1.

Полученная присадка для бурового раствора представляет собой жидкость от прозрачного до светло-желтого цвета с плотностью d 860 1100 кг/м³ и вязкостью 15 100 мм²/сек при 20^oC. Температура застывания от(-40) до(-60)^oC.

Присадку испытывают на буровых растворах, приготовленных в соответствии с ТУ 39-9-22-74. В качестве буровых растворов используют гуматный буровой раствор (N 1) и известковый буровой раствор (N 2).

Испытания проводят по РД 39-2-645-81 Методика контроля параметров буровых растворов.

Эффективность присадки к буровым растворам оценивают с помощью следующих показателей в соответствии с упомянутым РД.

К_п коэффициент восстановления плотности, представляющий собой отношение плотностей раствора после ввода присадки ( r ) и исходного ( r_исх. ) характеризующий пеногасящие свойства:



коэффициент трения, определяемый на машине трения фирмы "Бароид" - характеризующий смазочные свойства бурового раствора.

К_т коэффициент тиксотропии, характеризующий реологические свойства бурового раствора и представляющий собой отношение



где CHC предельное статическое напряжение сдвига во времени, соответственно за 10 и 1 мин.

Результаты испытаний представлены в табл. 2 при концентрации присадки 1% от массы бурового раствора.

Анализ данных, представленных в табл. 2, показывает, что предлагаемая присадка к буровому раствору является более эффективной, по сравнению с прототипом и имеет более низкую температуру застывания.

Состав присадки включает традиционные отечественные компоненты, для ее получения не требуется специального оборудования или сложного аппаратурного оформления.