RU2012588C1 - Drilling fluid - Google Patents

Abstract

FIELD: mining art. SUBSTANCE: drilling fluid is used for irrigation of drill holes. Drilling fluid contains clay (8 to 10 percent by mass), water and lubricating additive - modified ethyl sodium-siliconate or petrosil - waste of production of fish oil from the stage of production sewage treatment (1 to 2 percent by mass). EFFECT: use of offered drilling fluid makes it possible to utilize the multi-tonnage waste of production, enhance wear resistance of drilling tools, decrease the danger of catches.

Description

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к составам буровых растворов для промывки скважин. The invention relates to drilling wells, in particular to compositions of drilling fluids for flushing wells.

В буровых растворах широко применяется смазочная добавка СМАД-1, представляющая собой смесь окисленного петролатума с дизельным топливом в соотношении от 1: 1 до 1: 3. In drilling fluids, the lubricant additive SMAD-1 is widely used, which is a mixture of oxidized petrolatum with diesel fuel in a ratio of 1: 1 to 1: 3.

Недостатком бурового раствора с известной смазочной добавкой являются низкие противоизносные свойства, а также пожароопасность и значительная экологическая опасность. A disadvantage of a drilling fluid with a known lubricant additive is its low anti-wear properties, as well as fire hazard and significant environmental hazard.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является буровой раствор со смазочной добавкой "Спринт-2", представляющий собой сухую водорастворимую композицию на основе синтетических жирных кислот [1] . Closest to the technical nature of the present invention is a drilling fluid with a lubricant additive "Sprint-2", which is a dry water-soluble composition based on synthetic fatty acids [1].

К недостаткам бурового раствора со "Спринт-2" следует отнести низкие смазочные и противоизносные свойства, а также малое значение удельного электрического сопротивления, что ухудшает качество электрометрических работ в скважине. The disadvantages of the drilling fluid with Sprint-2 include low lubricating and anti-wear properties, as well as a low value of electrical resistivity, which affects the quality of electrometric operations in the well.

Возникает задача по повышению смазочных, противоизносных свойств бурового раствора и его удельного электрического сопротивления. The problem arises of improving the lubricating, anti-wear properties of the drilling fluid and its electrical resistivity.

Исследования по решению поставленной задачи позволяют создать буровой раствор, содежащий глину, воду и смазочную добавку, в качестве смазочной добавки используют модифицированный этилсиликонатом натрия или петросилом отход производства рыбьего жира (СОРЖ) при следующем соотношении компонентов, мас. % : Глина 9-10 МОРЖ 1-2 Вода Остальное
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав бурового растворта отличается от известного введением новой смазочнй добавки модифицированного рыбожирового отхода. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".Studies to solve this problem make it possible to create a drilling fluid containing clay, water and a lubricant additive; fish oil production waste modified with sodium ethylsiliconate or petrosil is used as a lubricant in the following ratio of components, wt. %: Clay 9-10 MARGE 1-2 Water Else
Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed composition of the drilling fluid is different from the known introduction of a new lubricant additive of modified fish oil waste. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

В качестве рыбожирового отхода использован отход от производства рыбьего жира на стадии очистки производственных стоков Мурманского рыбокомбината, представляющего собой водный раствор с содержанием до 30% ненасыщенных жирных кислот, натриевых и алюминиевых солей жирных кислот, органических и минеральных взвесей. Модификация рыбожирового отхода осуществляется с целью повышения степени эмульгируемости в буровом растворе и пластифицирующей способности в результате образования в растворе мыл, а также увеличения стойкости рыбожирового отхода к бактериальному разложению. Этилсиликонат натрия (ГКЖ-10) Ту 6-02-696-76, спиртовый раствор, основные его свойства:
Плотность при 20^оС, г/см³ 1,19±0,02
Содержание крем- ния, % Не меньше 4
Щелочность (в пе- ресчете на NаОН), % 15±2
Содержание этило- вого спирта, % 18±2 Сухой остаток, % 30±5
Петросил является аналогом этилсиликоната натрия, комплексный полифункциональный реагент на основе отходов производства кремнийорганических полимеров. Его расходная норма ниже, чем у ГКЖ-10. Совместное применение рыбожирового отхода с ГКЖ-10 или петросилом придает буровому раствору новые свойства: повышение смазочных и противоизносных свойств и удельного электрического сопротивления. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".The waste from fish oil production at the stage of purification of industrial effluents from the Murmansk Fish Factory, which is an aqueous solution containing up to 30% unsaturated fatty acids, sodium and aluminum salts of fatty acids, organic and mineral suspensions, was used as fish oil waste. Modification of fish oil waste is carried out in order to increase the degree of emulsifiability in the drilling fluid and plasticizing ability as a result of the formation of soaps in the solution, as well as to increase the resistance of fish oil waste to bacterial decomposition. Sodium ethylsiliconate (GKZh-10) Tu 6-02-696-76, alcohol solution, its main properties:
Density at 20 ^о С, g / cm ³ 1.19 ± 0.02
Silicon content,% Not less than 4
Alkalinity (in terms of NaOH),% 15 ± 2
The content of ethyl alcohol,% 18 ± 2 Dry residue,% 30 ± 5
Petrosil is an analogue of sodium ethylsiliconate, a complex multifunctional reagent based on waste from the production of organosilicon polymers. Its consumption rate is lower than that of the GKZh-10. The combined use of fish oil waste with GKZh-10 or petrosil gives the drilling fluid new properties: increased lubricating and anti-wear properties and electrical resistivity. This allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".

Совместное использование рыбожирового отхода, содержащего ненасыщенные жирные кислоты и их соли с кремнийорганическими соединениями, позволяет получить объемный комбинированный смазочный слой значение водородного показателя (рН), что может улучшить его ингибирующие свойства, а также почти в два раза имеет более высокое значение удельного электрического сопротивления сдвига. Остальные технологические показатели (табл. 1) не значительно отличаются от раствора прототипа. Наибольший положительный эффект наблюдается по улучшению противоизносных характертистик (табл. 2). Скорость изнашивания стали при различных удельных нагрузках для заявляемого раствора в 3,5-5,6 раза меньше, чем для раствора прототипа, также в два раза меньшее значение имеет коэффициент трентия пары сталь - сталь. The joint use of fish oil waste containing unsaturated fatty acids and their salts with organosilicon compounds allows to obtain a volumetric combined lubricating layer with a pH value (pH), which can improve its inhibitory properties, and also has a almost twice higher specific shear resistivity . The remaining technological indicators (table. 1) do not significantly differ from the solution of the prototype. The greatest positive effect is observed in the improvement of antiwear characteristics (Table 2). The wear rate of steel at various specific loads for the inventive solution is 3.5-5.6 times less than for the solution of the prototype, also the coefficient of friction of the pair steel - steel is half as much.

Использование предлагаемого бурового раствора позволяет: утилизировать многотоннажный отход производства; повысить износостойкость бурового инструмента и обсадных труб; повысить качество электрометрических работ в скважине; снизить опасность прихватов и затяжек бурового инструмента, что в конечном итоге приводит к увеличению скорости проводки скважины. Using the proposed drilling fluid allows you to: dispose of large tonnage production waste; increase the wear resistance of drilling tools and casing pipes; to improve the quality of electrometric work in the well; reduce the risk of sticking and tightening of the drilling tool, which ultimately leads to an increase in the speed of well drilling.

(56) Обзорная информация "Пуши повышения эффективности и качества строительства нефтяных скважин Зап. Сибири". Изучение свойств смазочных добавок для буровых растворов. Тюмень, 1990, с. 28. (56) Survey information "Fluffs to improve the efficiency and quality of construction of oil wells in Western Siberia." Studying the properties of lubricants for drilling fluids. Tyumen, 1990, p. 28.

Claims (1)

БУРОВОЙ РАСТВОР, содержащий глину, воду и смазочную добавку, отличающийся тем, что в качестве смазочной добавки содержит модифицированный отход производства рыбьего жира со стадии очистки производственных стоков этилсиликонатом натрия или петросилом при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Глина 8 - 10
Модифицированный отход производства рыбьего жира со стадии очистки п
роизводственных стоков этилсиликанатом натрия или петросилом 1 - 2
Вода ОстальноеA DRILLING Mud containing clay, water and a lubricant additive, characterized in that as a lubricant additive contains a modified waste product for the production of fish oil from the stage of purification of industrial effluents with sodium ethyl silicate or petrosil in the following ratio of components, wt. %:
Clay 8 - 10
Modified fish oil production waste from the purification stage
production effluents with sodium ethyl silicate or petrosil 1 - 2
Water Else

Images