комплексный эмульгатор для создания инвертного эмульсионного раствора на основе минерального масла, применяемого при вскрытии продуктивных пластов

Формула изобретения

Комплексный эмульгатор для инвертно-эмульсионного раствора, применяемого при вскрытии продуктивных пластов, содержащий таловое масло в качестве растворителя, отличающийся тем, что дополнительно содержит этиленгликоль для снижения вязкости, эмульгатор ЭКС-ЭМ и негашеную известь в качестве стабилизатора - поставщика катионов для образования кальциевых мыл, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

таловое масло	30-40
этиленгликоль	20
негашеная известь	10-20
эмульгатор ЭКС-ЭМ	20-40

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к реагентам эмульгаторам буровых растворов на углеводородной основе, применяемым в составах буровых растворов на углеводородной основе для вскрытия продуктивных пластов.

Известен эмульсионный буровой раствор, содержащий глинопорошок бентонитовый, КМЦ-700, омыленный таловый пек, таловое масло, микрокальцит, триполифосфат натрия, пеногаситель MAC-200 и воду [Технологический регламент ООО «ТюменНИИгипрогаз», ОАО «Газпром» «Применения облегченного бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов на Ямбургском и Уренгойском ГКМ», РД-00158758-215-2000 г.Тюмень 2000 г., стр.8-9].

Известен также раствор, содержащий органобентонит, углеводородную среду, хлористый кальций, таловое масло, эмультал и воду. Известен также раствор, содержащий органобентонит, углеводородную среду, хлористый кальций, таловое масло, нефтенол НЗ, Синол-М и воду [«Эмульсионные растворы в нефтегазовых процессах». Н.А. Петров, А.Я. Соловьев и др. - М.: Химия, 2008, стр. 252-253].

В качестве эмульгатора известных эмульсионных растворов использованы таловое масло, эмультал, Нефтенол НЗ, Синол-М. Однако при бурении скважин, известные растворы имели общие недостатки, например, такие как отсутствие стабильности эмульсии в течение длительного времени (свыше 120 ч) в интервалах высоких температур, резкое повышение вязкости в интервале многолетних мерзлых пород при длительных простоях скважин, сложность приготовления, многокомпонентность состава и поддержания реологических и структурно-механических свойств данных растворов.

Задачей изобретения является сохранение реологических и структурно-механических свойств инвертных эмульсионных буровых растворов, возможность их использования при длительных простоях скважины, как в условиях высоких температур, так и в условиях отрицательной температуры, снижение многокомпонентности составов таких растворов.

Технический результат заключается в обеспечении длительной электростабильности эмульгатора и снижении применения количества компонентов - добавок.

Указанный технический результат достигается тем, что комплексный эмульгатор для создания инвертного эмульсионного раствора, применяемого при вскрытии продуктивных пластов, содержит в своем составе таловое масло в качестве растворителя, этиленгликоль для снижения вязкости, эмульгатор ЭКС-ЭМ и негашеную известь в качестве стабилизатора-поставщика катионов для образования кальциевых мыл в следующем соотношении ингредиентов, мас.%: таловое масло - 30-40, этиленгликоль - 20, негашеная известь - 10-20; эмульгатор ЭКС-ЭМ - 20-40

Причинно-следственная связь между существенными признаками и достигаемым техническим результатом следующая.

Таловое масло используется как среда для растворения компонентов. Добавка этиленгликоля, используемого в качестве вещества, улучшающего растворимость в таловом масле эмульгатора ЭКС-ЭМ, придает раствору необходимые реологические свойства. В свою очередь негашеная известь в сочетании с таловым маслом и эмульгатора ЭКС-ЭМ, применяемая в качестве стабилизатора, дает эффект поддержания концентрации свободных радикалов оксида кальция, участвующих с образовании новых стабилизирующих эмульсию свойств.

Таловое масло производится по ТУ 13-0281078-119-89, широко применяется при изготовление лаков и красок. Этиленгликоль производится по ГОСТ 19710-83, широко используется в нефтегазовой промышленности. Эмульгатор ЭКС-ЭМ выпускается по ТУ 2413-035-53501222-2003, ЗАО «ПОЛИЭКС», применяется в нефтегазовой промышленности для повышения нефтеотдачи пластов. Негашеная известь производится по ТУ 5744-001-4276689-2005, широко используется в строительной отрасли и при производстве строительных материалов.

Комплексный эмульгатор для инвертного эмульсионного раствора (КЭС-1М) готовят следующим образом.

На требуемый объем набирается таловое масло, через гидродиспергатор вводят этиленгликоль, затем эмульгатор ЭКС-ЭМ и негашеную известь. Раствор тщательно перемешивают механическим способом. После образования однородной структуры КЭС-1М готов к применению. Покомпонентный состав КЭС-1М и результаты испытаний представлены в таблице 1. Необходимые технологические параметры для инертных эмульсионных растворов следующие: плотность, г/см^3- 0,8-1.15; пластическая вязкость, мПа·с - 20-30; динамическое напряжение сдвигу (ДНС), мПа·с ^- 10-25, электропроводность, мг/дм ³ - >420, водоотдача, см³/30 мин - <3.

Проведенные испытания показывают, что изменение количественного содержания ингредиентов в меньшую сторону не обеспечивает необходимых реологических свойств, а в большую сторону экономически не выгодно, так как повышенный расход реагентов не соответствует ожидаемому эффекту. С увеличением концентрации эмульгатора ЭКС-ЭМ усиливаются свойства эмульсии растворять водную фазу раствора в минеральном масле и полученный раствор лучше смешивается, при этом получаемый эффект существует до концентрации 40% в КЭС-1М.

Таким образом, заявляемый комплексный эмульгатор представляет собой инвертную эмульсию для сохранения первоначальных коллекторских свойств продуктивного пласта, обладающую стабильностью по истечении длительного временим и возможностью его неоднократного использования.

Таблица 1
Покомпонентный состав КЭС-1М и результаты испытаний.
Компоненты, входящие в состав эмульгатора, масс.%					Реологические свойства эмульгатора на углеводородной основе
Вари-анты	Таловое масло	Негашеная известь	Этилен-гликоль	Эмульгатор ЭКС-ЭМ	Плотность, г/см 3	Пластическая вязкость, мПа·с	ДНС, мПа·с	Электропроводность, мг/дм3	Водоотдача, см3 /30 мин
1	25	5	10	60	0,75	10	5	400	4,0
2	30	10	20	40	0,82	30	10	900	0,4
3	35	15	20	30	0,83	20	15	950	0,5
4	40	20	20	20	0,85	30	25	900	0,4
5	45	25	30	0	1,20	90	40	150	9,0