RU2370514C2 - Method of preparing concentrate for drill fluid - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: method consists in crumbling basic material and in mixing it with binding substances. Surface active substance - alkylbenzosulfanil and soda soap are used as basic material, and mineral oil, 10% water solution of carbooximethyl cellulose and tall oil are used as binding substances. Preliminary soda soap is prepared on base of liquid wastes of oil production, of 40% water solution of sodium hydroxide, sodium chloride and flour dust at the following ratio of components, wt %: 40 % water solution of sodium hydroxide 25-30, sodium chloride 4-6, flour dust 30-35, and liquid wastes of oil production - the rest. Produced soda soap is crumbled; water is added at ratio 1:1 and mixed to pasty mass. Further the rest components are introduced at the following ratio, wt %: mineral oil 5-10, alkylbenzosulfanil 3-5; 10% water solution of carbooximethyl cellulose 8-10, tall oil 3-5, soda soap - the rest. Mass is mixed to homogeneous consistency, packed and diluted with water at ratio 1:7 before utilisation.

EFFECT: reduced cost and simplification of concentrate preparing process.

1 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и используется при бурении и капитальном ремонте скважин.The invention relates to the oil and gas industry and is used in drilling and workover.

Известен способ приготовления добавки к буровому раствору (см. патент РФ №2256685, кл. С09К 7/00, 2005), включающий измельчение бетонита, кальцинированной соды и смешивание со связующими веществами.A known method of preparing an additive to the drilling fluid (see RF patent No. 2256685, class C09K 7/00, 2005), including grinding concrete, soda ash and mixing with binders.

Также известно техническое решение, где предложен способ приготовления добавки к буровому раствору (см. патент РФ №2241730, кл. С09К 7/00, 2005 - прототип), включающий измельчение основного материала и смешивание со связующими веществами.A technical solution is also known where a method for preparing an additive to a drilling fluid is proposed (see RF patent No. 2241730, class C09K 7/00, 2005 - a prototype), including grinding the base material and mixing with binders.

Однако известные технические решения недостаточно эффективны, поскольку используются дорогостоящие материалы и для приготовления добавки к буровому раствору требуется соблюдение определенных режимов с целью получения формованных в виде таблеток добавок к буровому раствору.However, the known technical solutions are not effective enough, since expensive materials are used and for the preparation of an additive to the drilling fluid, certain conditions must be observed in order to obtain tablet-shaped additives for the drilling fluid.

Техническим решением задачи является снижение стоимости процесса приготовления концентрата за счет использования отходов масличного, мукомольного и целлюлозного производства и упрощение способа изготовления.The technical solution to the problem is to reduce the cost of the process of preparation of the concentrate through the use of waste oil, flour and pulp production and simplification of the manufacturing method.

Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем измельчение основного материала и смешивание со связующими веществами согласно изобретению, в качестве основного материала используют поверхностно-активное вещество в виде алкилбензолсульфанола и натриевого мыла, а в качестве связующих веществ - 40% водный раствор гидроксида натрия, хлористый натрий и отходы мукомольного производства - мучную пыль, минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и отходы целлюлозного производства в виде таллового масла, при этом предварительно готовят натриевое мыло, для основы которого используют жидкие отходы масличного производства, например утилизованное растительное масло (его отстой), которое смешивают с 40% водным раствором гидроксида натрия, хлористым натрием и модифицированным крахмалом при следующем соотношении компонентов, масс. %:The problem is achieved in that in the method comprising grinding the base material and mixing with the binders according to the invention, a surfactant in the form of alkylbenzenesulfanol and sodium soap is used as the base material, and 40% aqueous sodium hydroxide solution is used as binders, sodium chloride and flour milling waste - flour dust, mineral oil, alkylbenzenesulfanol, 10% aqueous solution of carboxymethyl cellulose and cellulose waste in the form of t llovogo oil, wherein the pre-prepared sodium soap, for foundations which use liquid waste oilseed production, e.g. reclaimed oil (it sucks) which is mixed with 40% aqueous sodium hydroxide, sodium chloride and starch modified with the following component ratio, wt. %:

40% водный раствор гидроксида натрия40% aqueous sodium hydroxide solution 25-3025-30 хлористый натрийsodium chloride 4-64-6 мучная пыльflour dust 30-3530-35 жидкие отходы масличного производстваoil-based liquid wastes остальноеrest

затем полученное натриевое мыло измельчают, добавляют воду в соотношении 1:1, перемешивают до пастообразной массы и вводят минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и отходы целлюлозного производства - талловое масло при следующем соотношении компонентов: масс, %:then the obtained sodium soap is ground, water is added in a ratio of 1: 1, mixed to a paste and mineral oil, alkylbenzenesulfanol, 10% aqueous solution of carboxymethyl cellulose and waste from cellulose production are added - tall oil in the following ratio: mass,%:

минеральное маслоmineral oil 5-105-10 алкилбензолсульфанолalkylbenzenesulfanol 3-53-5 10% водный раствор10% aqueous solution   карбоксиметилцеллюлозыcarboxymethyl cellulose 8-108-10 талловое маслоtall oil 3-53-5 натриевое мылоsodium soap остальноеrest

затем перемешивают до однородной консистенции, фасуют и перед эксплуатацией разводят водой в соотношении 1:7.then mixed to a homogeneous consistency, packaged and diluted with water in a ratio of 1: 7 before use.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что использование отходов масличного, мукомольного и целлюлозного производства для получения концентрата бурового раствора значительно снижает затраты на технологию получения концентрата и экологическую обстановку окружающей среды.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that the use of waste oil, flour and pulp production to obtain drilling fluid concentrate significantly reduces the cost of the technology for producing the concentrate and the environmental environment.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.According to the scientific, technical and patent literature, a similar set of features has not been found that allows obtaining a technical result that was not previously achieved by known means, which allows one to judge the inventive step of the claimed proposal.

Предложенный способ приготовления концентрата для бурового раствора соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку воспроизводим, прост в исполнении, доступен и экономичен.The proposed method for the preparation of concentrate for drilling fluid meets the criterion of "industrial applicability", because it is reproducible, simple to implement, affordable and economical.

В результате использования способа приготовления концентрата для бурового раствора получается вещество пастообразной консистенции, желтоватого цвета со специфическим не резким запахом, в растворенном состоянии запах теряется. Концентрат бурового раствора легко растворяется в холодной воде до консистенции, готовой к применению.As a result of using the method of preparation of the concentrate for the drilling fluid, a paste-like substance is obtained, yellowish in color with a specific, not sharp smell, in the dissolved state the smell is lost. The drilling mud concentrate readily dissolves in cold water to a ready-to-use consistency.

Способ приготовления концентрата для бурового раствора осуществляют следующим образом.A method of preparing a concentrate for a drilling fluid is as follows.

Предварительно готовят натриевое мыло, для основы которого используют жидкие отходы масличного производства - утилизованное растительное масло (масла репса, кукурузное, подсолнечное, клещевины и т.п.) или его отстой или субсток, которое смешивают с 40% водным раствором гидроксида натрия (NaOH), хлористым натрием (NaCl) и мучной пылью, которые являются отходами мукомольного производства, при следующем соотношении компонентов, масс.%:Sodium soap is preliminarily prepared, for the base of which oil-based liquid wastes are used - recycled vegetable oil (turnip oil, corn oil, sunflower oil, castor oil plants, etc.) or its sludge or substrate, which is mixed with a 40% aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) , sodium chloride (NaCl) and flour dust, which are waste from flour milling, in the following ratio of components, wt.%:

40% водный раствор гидроксида натрия40% aqueous sodium hydroxide solution 25-3025-30 хлористый натрийsodium chloride 4-64-6 мучная пыльflour dust 30-3530-35

утилизованное растительное масло или его отстой или субсток остальное. В результате механического смешивания компонентов получается мыло, в составе которого удерживается глицерин и нашатырный спирт. Затем полученное натриевое мыло измельчают, добавляют воду в соотношении 1:1, перемешивают до пастообразной массы и вводят минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и талловое масло, которое является отходом целлюзного производства при следующем соотношении компонентов: масс. %:Recycled vegetable oil or its sludge or rest of the rest. As a result of mechanical mixing of the components, a soap is obtained that contains glycerol and ammonia. Then the obtained sodium soap is ground, water is added in a ratio of 1: 1, mixed to a pasty mass and mineral oil, alkylbenzenesulfanol, 10% aqueous solution of carboxymethyl cellulose and tall oil are added, which is a waste product of cellulose production in the following ratio: mass. %:

минеральное маслоmineral oil 5-105-10 алкилбензолсульфанолalkylbenzenesulfanol 3-53-5 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы10% aqueous solution of carboxymethyl cellulose 8-108-10 талловое маслоtall oil 3-53-5 натриевое мылоsodium soap остальноеrest

затем перемешивают до однородной консистенции, фасуют и перед эксплуатацией разводят водой в соотношении 1:7, в результате получается эмульсия с кислотным числом pH 8-10.then mixed to a homogeneous consistency, packed up and diluted with water in a ratio of 1: 7 before use, the result is an emulsion with an acid number of pH 8-10.

Полученное натриевое мыло с алкилбензолсульфанолом выполняют роль смачивателя, эмульгатора и антисептика, так как при производстве натриевого мыла в его составе удерживается глицерин, выступающий в качестве стабилизатора и нашатырный спирт, который проявляет бактерицидные свойства, а модифицированный крахмал, в качестве которого используют отходы мукомольного производства, мучную пыль добавляют для загущения смеси до пастообразной консистенции, в качестве минерального масла можно использовать солодовое масло или легроин, которые, кроме смазочных свойств, проявляют антикоррозийность и понижают образование пены, для понизителей фильтрации используют 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и для смачивания - отходы целлюлозного производства в виде таллового масла.The resulting sodium soap with alkylbenzenesulfanol serves as a wetting agent, emulsifier and antiseptic, since in the production of sodium soap it contains glycerin, which acts as a stabilizer and ammonia, which exhibits bactericidal properties, and modified starch, which uses waste from flour milling, flour dust is added to thicken the mixture to a pasty consistency; as a mineral oil, you can use malt oil or legroin, which, rum lubricating properties, corrosion resistance and exhibit reduced foaming, filtration reducers for use 10% aqueous solution of carboxymethylcellulose and wetting - pulp production waste in the form of tall oil.

Так как для получения концентрата используется мучная пыль, имеющая волокнисто-набухающую структуру, обеспечивается возможность проникновения состава в трещины пласта, прилегающие к скважине, «расклинивают» их, что способствует снижению гидравлического сопротивления и усилению притока к скважине пластовой нефти. Также обеспечивается возможность гашения турбулентного движения нефти и его переход в ламинарное, что значительно увеличивает скорость потока в стволе скважины, а также во всех случаях перекачки.Since flour dust having a fibrous-swelling structure is used to obtain the concentrate, it is possible to penetrate the formation into the fractures adjacent to the well, “wedge” them, which helps to reduce hydraulic resistance and increase the influx of formation oil to the well. It also provides the possibility of suppressing the turbulent movement of oil and its transition to laminar, which significantly increases the flow rate in the wellbore, as well as in all cases of pumping.

Пример конкретного осуществления способа приготовления концентрата для бурового раствора.An example of a specific implementation of the method of preparation of the concentrate for drilling mud.

При получении концентрата бурового раствора предварительно готовят натриевое мыло, для получения которого берут оптимальное количество компонентов, которое обеспечивает требуемые свойства натриевого мыла (масс.%) 40% водный раствор гидроксида натрия - 28; хлористый натрий 5; мучную пыль - 33,6; утилизованное подсолнечное растительное масло - остальное и смешивают при следующем соотношении компонентов, масс. %:Upon receipt of the drilling fluid concentrate, sodium soap is preliminarily prepared, to obtain which the optimum amount of components is taken, which provides the required properties of sodium soap (wt.%) 40% aqueous sodium hydroxide solution - 28; sodium chloride 5; flour dust - 33.6; recycled sunflower vegetable oil - the rest and mixed in the following ratio of components, mass. %:

40% водный раствор гидроксида натрия40% aqueous sodium hydroxide solution 2828 хлористый натрийsodium chloride 55 мучная пыльflour dust 33,633.6 утилизованное подсолнечное растительное маслоrecycled sunflower vegetable oil остальноеrest

Затем добавляют воду в соотношении 1:1 и перемешивают до пастообразного состояния. В полученное натриевое мыло добавляют (масс. %) минеральное масло - 7,5; алкилбензолсульфанол - 4,5; 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы - 9, талловое масло - 4; натриевое мыло - остальное при следующем соотношении компонентов, масс. %:Then add water in a ratio of 1: 1 and mix until pasty state. In the obtained sodium soap add (wt.%) Mineral oil - 7.5; alkylbenzenesulfanol - 4.5; 10% aqueous solution of carboxymethyl cellulose - 9, tall oil - 4; sodium soap - the rest in the following ratio of components, mass. %:

минеральное маслоmineral oil 7,57.5 алкилбензолсульфанолalkylbenzenesulfanol 4,54,5 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы10% aqueous solution of carboxymethyl cellulose 99 талловое маслоtall oil 4four натриевое мылоsodium soap остальноеrest

В результате смешивания в таком соотношении составляющих концентрат бурового раствора получается с хорошей кинематической вязкостью и кислотным числом, которые обеспечивают заданные функции, а именно стойкая, не содержит свободных кислот и щелочей, разрушающих поверхность изделий и деталей, не окисляет, нетоксична, легко удаляется с поверхностей деталей при промывке и протирке. Если взять компоненты в меньшем количестве и/или в большем количестве, то вязкость и кислотность не будут соответствовать техническим требованиям. Кроме того, полученный концентрат значительно дешевле по сравнению с буровыми растворами используемых в настоящее время, поскольку основа концентрата изготавливается из отходов производства, которые представляют собой бесплатное сырье для изготовления концентрата.As a result of mixing in such a ratio the constituents of the drilling fluid concentrate, it is obtained with good kinematic viscosity and acid number that provide the specified functions, namely stable, does not contain free acids and alkalis that destroy the surface of products and parts, does not oxidize, nontoxic, and is easily removed from surfaces parts when washing and wiping. If you take components in smaller quantities and / or in larger quantities, then the viscosity and acidity will not meet the technical requirements. In addition, the concentrate obtained is significantly cheaper compared to the drilling fluids currently used, since the base of the concentrate is made from production wastes, which are free raw materials for the manufacture of the concentrate.

Claims (1)

Способ приготовления концентрата для бурового раствора, включающий измельчение основного материала и смешивание со связующими веществами, отличающийся тем, что в качестве основного материала используют поверхностно-активное вещество в виде алкилбензолсульфанола и натриевого мыла, а в качестве связующих веществ - минеральное масло, 10%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и отходы целлюлозного производства в виде таллового масла, при этом предварительно готовят натриевое мыло, для основы которого используют жидкие отходы масличного производства, например утилизованное растительное масло, его отстой, которые смешивают со связующими веществами, в качестве которых используют 40%-ный водный раствор гидроксида натрия, хлористый натрий и отходы мукомольного производства - мучную пыль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
40%-ный водный раствор гидроксида натрия 25-30 хлористый натрий 4-6 мучная пыль 30-35 жидкие отходы масличного производства остальное
затем полученное натриевое мыло измельчают, добавляют воду в соотношении 1:1, перемешивают до пастообразной массы и вводят минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и талловое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
минеральное масло 5-10 алкилбензолсульфанол 3-5 10%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 8-10 талловое масло 3-5 натриевое мыло остальное
затем перемешивают до однородной консистенции, фасуют и перед эксплуатацией разводят водой в соотношении 1:7. A method of preparing a concentrate for a drilling fluid, including grinding the base material and mixing with binders, characterized in that the surfactant in the form of alkylbenzenesulfanol and sodium soap is used as the base material, and mineral oil, 10%, is used as binders an aqueous solution of carboxymethyl cellulose and cellulose waste in the form of tall oil, while sodium soap is preliminarily prepared, for the basis of which liquid waste oil is used production, for example, recycled vegetable oil, its sludge, which is mixed with binders, which are used as a 40% aqueous solution of sodium hydroxide, sodium chloride and waste flour production - flour dust in the following ratio, wt.%:
40% aqueous sodium hydroxide solution 25-30 sodium chloride 4-6 flour dust 30-35 oil-based liquid wastes rest
then the resulting sodium soap is ground, water is added in a ratio of 1: 1, mixed to a paste and mineral oil, alkylbenzenesulfanol, 10% aqueous carboxymethyl cellulose solution and tall oil are added in the following ratio, wt.%:
mineral oil 5-10 alkylbenzenesulfanol 3-5 10% aqueous carboxymethyl cellulose solution 8-10 tall oil 3-5 sodium soap rest
then mixed to a homogeneous consistency, packaged and diluted with water in a ratio of 1: 7 before use.