RU2742421C1 - Lubricating additive for drilling muds - Google Patents

Abstract

FIELD: soil or rock drilling.

SUBSTANCE: invention relates to drilling and is intended for use in water-based drilling fluids when drilling oil and gas wells during development of deposits. Lubricating additive for drilling mud contains, wt%: oil extract 25.0-40.0; oleic acid and optionally lanolin 0.5-1.5; fat concentrate or fatty acids for industrial processing 0.5-1.5; depressant additive MAXOIL-D or IRFAGL ™ 720 P 0.2-1.6; oil phase - industrial oil or spent industrial oils - balance.

EFFECT: technical result is increased lubricating capacity and expanded raw material base.

1 cl, 3 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области бурения и предназначено для использования в буровых растворах на водной основе при проходке нефтяных и газовых скважин при разработке месторождений.The invention relates to the field of drilling and is intended for use in water-based drilling fluids for drilling oil and gas wells in the development of fields.

Известна смазочная композиция для бурового раствора на водной основе [1]. Композиция содержит легкое талловое масло, а в качестве модифицирующей добавки полигликоль при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Known lubricant composition for water-based drilling mud [1]. The composition contains light tall oil, and polyglycol as a modifying additive in the following ratio of ingredients, wt%:

легкое талловое маслоlight tall oil 40-6040-60 полигликолpolyglycol 40-60.40-60.

Композицию вводят в глинистый раствор в количестве 1-3 мас. %. Техническим результатом является улучшение смазочных свойств растворов в результате повышения степени адгезии смазочной пленки к поверхности металла.The composition is introduced into the clay solution in an amount of 1-3 wt. %. The technical result is to improve the lubricating properties of solutions as a result of increasing the degree of adhesion of the lubricating film to the metal surface.

Недостатками известной композиции являются повышенная коррозионная агрессивность вследствие наличия в ее составе воды, склонность к вспениванию глинистого бурового раствора, а также низкая противоизносная способность бурового раствора.The disadvantages of the known composition are increased corrosiveness due to the presence of water in its composition, the tendency to foaming of clay drilling mud, as well as low antiwear capacity of the drilling mud.

Предложена смазочная добавка для буровых растворов, применяемых в качестве промывочного агента при бурении нефтяных и газовых скважин [2]. Добавка содержит, мас.%:A lubricating additive for drilling fluids used as a flushing agent in drilling oil and gas wells has been proposed [2]. The additive contains, wt%:

продукт конденсации моноэтаноламинаcondensation product of monoethanolamine сырых талловых маселcrude tall oils 10-3010-30 растворитель из класса ароматических илиa solvent from the aromatic class or алифатических нефтяных углеводородов,aliphatic petroleum hydrocarbons, например керосин по ТУ 38.601-22-70-9for example kerosene according to TU 38.601-22-70-9 5-105-10 моноэтаноламиmonoethanol 1,0-1,51.0-1.5 оксальoxal остальное.rest.

Добавка имеет низкую температуру застывания, высокую стойкость к полиминеральной сероводородной агрессии и улучшает смазочные свойства бурового раствора на 15-24%, а противоизносные на 35-45%.The additive has a low pour point, high resistance to polymineral hydrogen sulfide aggression and improves the lubricating properties of the drilling fluid by 15-24%, and antiwear properties by 35-45%.

Недостатками указанной смазочной добавки являются:The disadvantages of this lubricant additive are:

- невысокие смазочные свойства в условиях высоких контактных нагрузок;- low lubricating properties under high contact loads;

- склонность к пенообразованию при концентрациях добавки более 1,5%;- tendency to foaming at additive concentrations of more than 1.5%;

- повышенная экологическая опасность смазки, так как основной компонент- increased environmental hazard of lubricants, since the main component

- флотореагент оксаль - относится ко 2-му классу опасности.- flotation reagent oxal - belongs to the 2nd hazard class.

Известен также концентрат буровых технологических жидкостей на водно-щелочном растворе [3]. Концентрат получают последовательным введением в водно-щелочной раствор модифицирующей добавки сапропеля. В качестве модифицирующей добавки применяют углеводородную жидкость в количестве 0,1% от объема водно-щелочного раствора. Углеводородную жидкость вводят в виде растительных масел или отходов их производства и переработки, а также аналогичные им реагенты, т.е. жидкие кислоты триглециридов с числом углеводородных атомов от 14 до 18. Сапропель (1 мас. ч.) и водный раствор щелочного агента с концентрацией 0,15-0,12% используют в соотношении 3-50 мас. ч.Also known is a concentrate of drilling process fluids on an aqueous-alkaline solution [3]. The concentrate is obtained by sequential introduction of sapropel modifying additive into an aqueous-alkaline solution. As a modifying additive, a hydrocarbon liquid is used in an amount of 0.1% of the volume of an aqueous-alkaline solution. Hydrocarbon liquid is introduced in the form of vegetable oils or waste of their production and processing, as well as similar reagents, i.e. liquid acids of triglycerides with the number of hydrocarbon atoms from 14 to 18. Sapropel (1 wt. h) and an aqueous solution of an alkaline agent with a concentration of 0.15-0.12% are used in a ratio of 3-50 wt. h.

Недостатками концентрата являются низкая смазочная и противоизносная способность бурового раствора и высокая температура застывания.The disadvantages of the concentrate are low lubricating and antiwear properties of the drilling fluid and high pour point.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является смазочная добавка для буровых растворов, содержащая масло индустриальное И-20А, масло таловое сырое, присадку АФК, жидкость полиметилсилоксаиовую ПМС-200А, жидкость осерненную масляную "Техсойл-ХХ", присадку ГСК, топливо печное и экстракт нефтяной, которая и выбрана в качестве прототипа [4]. Смазочная добавка - прототип включает следующие ингредиенты, мас.%: The closest to the proposed technical solution is a lubricating additive for drilling fluids containing industrial oil I-20A, crude oil, ROS additive, polymethylsiloxaic liquid PMS-200A, sulfurized oil liquid "Techsoil-XX", GSK additive, furnace fuel and oil extract , which was chosen as a prototype [4]. Lubricating additive - prototype includes the following ingredients, wt%:

масло талловое сыроеcrude tall oil 9-119-11 присадка АФКROS additive 0,05-1,100.05-1.10 жидкость полиметилсилоксановая ПМС-200Аpolymethylsiloxane liquid PMS-200A 0,003-0,0250.003-0.025 жидкость осерненная масляная "Техсойл-ХХ"sulfurized oil liquid "Tekhsoil-XX" 0,1-0.50.1-0.5 присадка ГСКGSK additive 1,5-11,01.5-11.0 топливо печноеfurnace fuel 24-2524-25 экстракт нефтянойpetroleum extract 45-5545-55 масло индустриальное И-20Аindustrial oil I-20A остальное.rest.

К недостаткам известных смазочных добавок для буровых растворов и, в частности, смазочной добавки прототипа относится невысокая смазочная способность содержащих их буровых растворов.The disadvantages of the known lubricating additives for drilling fluids and, in particular, the prototype lubricant additives include the low lubricity of the drilling fluids containing them.

Задачами, которые решаются с помощью настоящего изобретения являются повышение смазочной способности и расширение сырьевой базы за счет изменения качественного и количественного состава смазочной добавки для буровых растворов.The problems that are solved with the help of the present invention are to increase the lubricity and expand the raw material base by changing the qualitative and quantitative composition of the lubricant additive for drilling fluids.

Поставленные задачи решаются тем, что смазочная добавка для буровых растворов, содержащая экстракт нефтяной, масляную фазу и модифицирующие добавки, согласно изобретению, в качестве масляной фазы содержит индустриальное масло или отработанные индустриальные масла, а в качестве модифицирующих добавок содержит кислоту олеиновую и при необходимости ланолин, жировой концентрат или кислоты жирные для промышленной переработки и присадку депрессорную «МАКСОЙЛ-Д» или «IRFAGLO^тм 720 Р» при следующем соотношении компонентов, мас.%:The tasks are solved by the fact that a lubricating additive for drilling fluids containing an oil extract, an oil phase and modifying additives, according to the invention, contains an industrial oil or waste industrial oils as an oil phase, and contains oleic acid and, if necessary, lanolin as modifying additives, fat concentrate or fatty acids for industrial processing, and the additive depressor "Maksoil-D" or «IRFAGLO ^tM 720 P" in the following ratio, wt.%:

экстракт нефтянойpetroleum extract 25,0-40,025.0-40.0 кислота олеиновая и при необходимости ланолинoleic acid and, if necessary, lanolin 0,5-1,50.5-1.5 жировой концентрат или кислоты жирные дляfat concentrate or fatty acids for промышленной переработкиindustrial processing 3,0-7,03.0-7.0 присадка депрессорная «МАКСОЙЛ-Д» илиdepressant additive "MAXOIL-D" or «IRFAGLO^тм 720 Р»"IRFAGLO ^tm 720 R" 0,2-1,60.2-1.6 индустриальное масло или отработанныеindustrial oil or waste индустриальные маслаindustrial oils остальное до 100the rest is up to 100

Из патентной и научно-технической литературы неизвестны смазочные добавки для буровых растворов, содержащие совокупность указанных выше ингредиентов в предложенном в заявляемой смазочной добавке количественном соотношении, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.Lubricating additives for drilling fluids containing a combination of the above ingredients in a quantitative ratio proposed in the claimed lubricant additive are unknown from the patent and scientific and technical literature, which allows us to conclude that the proposed technical solution is new.

Совокупность ингредиентов в заявляемой смазочной добавке, каждый из которых, оказывая свое полезное функциональное действие, кроме того, в комплексе синергетически влияет на повышение смазочной способности смазочной добавки, т.е. обеспечивает интегральный эффект.The combination of ingredients in the inventive lubricating additive, each of which, providing its useful functional effect, in addition, in the complex synergistically affects the increase in the lubricating ability of the lubricating additive, i.e. provides an integral effect.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Изобретательский уровень".All of the above allows us to conclude that the proposed technical solution meets the "Inventive Level" criterion.

Для приготовления смазочной добавки используются новые компоненты, не относящиеся к категории дефицитных и имеющие крупнотоннажное производство, а также смазочная добавка легко воспроизводится как в лабораторных, так и в опытно-промышленных условиях, что соответствует критерию «Промышленная применимость».For the preparation of a lubricant additive, new components are used that do not belong to the category of scarce and have large-scale production, as well as the lubricant additive is easily reproduced both in laboratory and experimental-industrial conditions, which meets the criterion "Industrial applicability".

Кислота олеиновая (формула С₁₇Н₃₃СООН) - ненасыщенная жирная кислота, бесцветная маслянистая жидкость без запаха и вкуса, нерастворима в воде, растворяется в органических растворителях. Входит в состав почти всех природных жиров и масел. Кислота олеиновая - серийно выпускаемый продукт, в зависимости от исходного сырья, назначения и показателей качества изготавливается различных марок. В заявляемом техническом решении могут адекватно или равнозначно использоваться: кислота олеиновая техническая марки В (ТУ 9145-024-0036562-98) или кислота олеиновая техническая марки Б-14 (ГОСТ 7580-91. Данные марки кислот отличаются тем, что в своем составе наряду с олеиновой кислотой (до 70 мас.%) содержат миристиновую, пальмитиновую, пальмитолеиновую, стеариновую линолевую и другие высшие жирные кислоты. Массовая доля этих высших жирных кислот в безводном продукте составляет не менее 92%, кислотное число находится в пределах 175-210 мгКОН/г, число омыления - не менее 175 мгКОН/г. Как известно [5], молекулы таких высших жирных кислот, на поверхностях трения способны образовывать полимолекулярные гомеотропно ориентированные граничные слои с высоким смазочным действием. Причем, однозначно отмечено, что наибольшая смазочная способность проявляется при совокупном, т.е. комплексном их использовании, что. как показано выше, и обеспечивается в составах предлагаемых марок кислот олеиновых при их серийном производстве.Oleic acid (formula C ₁₇ H ₃₃ COOH) is an unsaturated fatty acid, colorless oily liquid, odorless and tasteless, insoluble in water, soluble in organic solvents. It is found in almost all natural fats and oils. Oleic acid is a serially produced product, depending on the feedstock, purpose and quality indicators, it is manufactured in various brands. In the claimed technical solution can be adequately or equivalently used: oleic acid, technical grade B (TU 9145-024-0036562-98) or oleic acid, technical grade B-14 (GOST 7580-91. These grades of acids differ in that in their composition, along with oleic acid (up to 70 wt.%) contain myristic, palmitic, palmitoleic, stearic linoleic and other higher fatty acids.The mass fraction of these higher fatty acids in the anhydrous product is at least 92%, the acid number is in the range of 175-210 mgKOH / g, the saponification number is not less than 175 mgKOH / g. As is known [5], molecules of such higher fatty acids on friction surfaces are capable of forming polymolecular homeotropically oriented boundary layers with a high lubricating effect. Moreover, it is unambiguously noted that the greatest lubricity is manifested when cumulative, i.e., their complex use, which, as shown above, is provided in the compositions of the proposed brands of oleic acids during their serial production.

Ланолин - это смесь свободных высокомолекулярных спиртов, их эфиров и жирных кислот. Сырьем для получения ланолина служит шерстяной воск животного происхождения, получаемый при специальной обработке овечьей шерсти. В результате образуется темно-желтая масса плотностью 0,94 г/см³ с температурой плавления порядка 40°С, обладающая своеобразным запахом и сильной вязкостью. Выделять вещество принято различными способами. Более 96% ланолина составляют сложные эфиры, в которых спиртовая часть представлена - холестерином, дигидрохолестерином, эргостерином и т.д., а алифатические жирные кислоты - каприлловой, каприновой, лауриновой, миристиновой, пальмитиновой, стеариновой и другими жирными кислотами. Таким образом, длина жирнокислотной цепочки в сложных эфирах может варьироваться примерно от 8 атомов углерода до 41 (С8-С41). Все перечисленные компоненты, входящие в ланолин, как по отдельности, так и в совокупности, особенно эфиры холестерина и жирных кислот, которые известны как жидкокристаллические соединения холестерина, обладают высоким экранирующим и смазочным действием [5, 6].Lanolin is a mixture of free high molecular weight alcohols, their esters and fatty acids. The raw material for the production of lanolin is wool wax of animal origin, obtained by special processing of sheep wool. As a result, a dark yellow mass with a density of 0.94 g / cm ³ with a melting point of about 40 ° C is formed, which has a peculiar smell and strong viscosity. It is customary to isolate a substance in various ways. More than 96% of lanolin are esters, in which the alcohol part is represented by cholesterol, dihydrocholesterol, ergosterol, etc., and aliphatic fatty acids are caprilic, capric, lauric, myristic, palmitic, stearic and other fatty acids. Thus, the length of the fatty acid chain in esters can range from about 8 carbon atoms to 41 (C8-C41). All of the listed components that make up lanolin, both individually and in combination, especially the esters of cholesterol and fatty acids, which are known as liquid crystal cholesterol compounds, have a high shielding and lubricating effect [5, 6].

Жировой концентрат (ТУ РБ 10122586.056-2003) представляет собой смесь жиров и жирных карбоновых кислот. Имеет жидкую консистенцию при 20°С. В результате своего многокомпонентного специфического состава обладает высокими триботехническими характеристиками, а также загущающей способностью и, поэтому, предназначен для использования в производстве технических смазок, а также в мыловарении. Для выработки жирового концентрата применяют соапсток по ТУ РБ 190239501.034, саломас технический марок 1-5 по ТУ РБ 37602662.601, растительные масла по НД, непригодным для пищевых целей.Fat concentrate (TU RB 10122586.056-2003) is a mixture of fats and fatty carboxylic acids. Has a liquid consistency at 20 ° C. As a result of its multicomponent specific composition, it has high tribotechnical characteristics, as well as a thickening ability and, therefore, is intended for use in the production of technical lubricants, as well as in soap making. To produce the fat concentrate, soap stock is used according to TU RB 190239501.034, technical salomas of grades 1-5 according to TU RB 37602662.601, vegetable oils according to ND, unsuitable for food purposes.

Кислоты жирные для промышленной переработки (ТУ РБ 190239501.035-2002) получаются из соапстоков растительных масел и саломасов, а также технического или пищевого животного жира. При 20°С имеют жидкую консистенцию. Кислотное число для них находится в пределах 185-205 мгКОН/г. Глубина расщепления в пересчете на олеиновую кислоту составляет не менее 93%. Кислоты жирные для промышленной переработки предназначены для использования в мыловарении и других технических целях.Fatty acids for industrial processing (TU RB 190239501.035-2002) are obtained from vegetable oils and fats soap stocks, as well as technical or edible animal fat. At 20 ° C they have a liquid consistency. The acid number for them is in the range of 185-205 mgKOH / g. The cleavage depth in terms of oleic acid is at least 93%. Fatty acids for industrial processing are intended for use in soap making and other technical purposes.

При этом следует отметить, что как концентрат жировой, так и кислоты жирные для промышленной переработки обеспечивает высокий уровень триботехнических свойств заявляемых составов, поскольку относятся к ПАВ, содержащим высшие жирные кислоты, которые как известно [5, 6], при определенных концентрациях в смазке положительно влияют на снижение трения и износа твердых тел.It should be noted that both the concentrate of fatty and fatty acids for industrial processing provides a high level of tribotechnical properties of the claimed compositions, since they refer to surfactants containing higher fatty acids, which are known [5, 6], at certain concentrations in the lubricant, positively affect the reduction of friction and wear of solids.

Присадка депрессорная полиметакрилатная «МАКСОЙЛ-Д» - содержит полимерное активное вещество с условной молекулярной массой порядка 8300-10000 тыс.ед. в количестве 35-60%. Относится к универсальным депрессорным присадкам с умеренной загущающей способностью. Обеспечивает более плотную упаковку кристаллов парафина с уменьшением количества масла, остающегося в кристаллах. В результате этих изменений уменьшается объем кристаллизующегося парафина, сохраняется текучесть масла в более широком диапазоне отрицательных температур, понижается температура застывания бурового раствора.Additive depressant polymethacrylate "MAXOIL-D" - contains a polymeric active substance with a conditional molecular weight of about 8300-10000 thousand units. in the amount of 35-60%. Refers to universal depressant additives with moderate thickening ability. Provides a tighter packing of wax crystals with less oil remaining in the crystals. As a result of these changes, the volume of crystallizing paraffin decreases, the fluidity of the oil is maintained in a wider range of negative temperatures, and the pour point of the drilling fluid decreases.

Присадка депрессорная Irgaflo^тм 720 Р представляет собой раствор полимеров метакрилата в минеральном масле. Плотность присадки Irgaflo^тм 720 Р при 20°С составляет 890 кг/м³. кинематическая вязкость при 100°С - 65 сСт. Растворимость присадки Irgaflo^тм 720 Р в базовых маслах групп I-IV и эфирах >50%, в воде - не растворима. Относится к депрессорным присадкам и модификаторам вязкости. Серийно выпускается фирмой BASF в Германии.Additive depressor Irgaflo ^TM 720 P is a methacrylate polymer solution in mineral oil. The density of the Irgaflo ^tm 720 P additive at 20 ° C is 890 kg / m ³ . kinematic viscosity at 100 ° C - 65 cSt. The solubility of the Irgaflo ^tm 720 P additive in base oils of groups I-IV and ethers is> 50%, in water it is insoluble. Refers to depressants and viscosity modifiers. Serially produced by BASF in Germany.

Ниже также представлены физико-химические показатели индустриальных масел и отработанных индустриальных масел, используемых в качестве масляной фазы в составе предлагаемой смазочной добавки для буровых растворов:Below are also presented the physicochemical indicators of industrial oils and waste industrial oils used as an oil phase in the composition of the proposed lubricant additive for drilling fluids:

Кроме того, применение в заявляемых составах смазочной добавки для буровых растворов экстракта нефтяного, жирового концентрата (ТУ РБ 10122586.056-2003) или кислот жирных для промышленной переработки (ТУ РБ 190239501.035-2002) в разнообразных сочетаниях с присадками депрессорными «МАКСОЙЛ-Д» или «IRFAGLO^тм 720Р», причем, совместно с различными марками в приведенных в формуле изобретения концентрациях кислот олеиновых, а, именно, кислоты олеиновой технической марки В (ТУ 9145-024-0036562-98) или кислоты олеиновой технической марки Б-14 (ГОСТ 7580-91) или кислоты олеиновой производства Чехии (GAS №112-80-1) в сочетании с масляной фазой, в качестве которой может быть использовано не только индустриальное масло различных марок (И-12 А. И-20А, И-40А и др.), но и отработанные индустриальные масла в соответствие с ГОСТ 21046-86 (группа МИО, код ОКП 02 5892 8100) существенно расширяет сырьевую базу получения смазочных добавок для буровых растворов.In addition, the use in the claimed compositions of a lubricant additive for drilling fluids extract of oil, fat concentrate (TU RB 10122586.056-2003) or fatty acids for industrial processing (TU RB 190239501.035-2002) in various combinations with depressant additives "MAXOIL-D" or " IRFAGLO ^тм 720Р ", moreover, together with various brands in the concentrations of oleic acids given in the formula of the invention, namely, acid of oleic technical grade B (TU 9145-024-0036562-98) or acid of oleic technical grade B-14 (GOST 7580 -91) or oleic acid produced in the Czech Republic (GAS No. 112-80-1) in combination with an oil phase, which can be used not only industrial oil of various brands (I-12 A. I-20A, I-40A, etc. .), but also used industrial oils in accordance with GOST 21046-86 (MIO group, OKP code 02 5892 8100) significantly expands the raw material base for obtaining lubricating additives for drilling fluids.

Предлагаемая смазочная добавка для буровых растворов готовится следующим образом.The proposed lubricant additive for drilling fluids is prepared as follows.

Пример 1. В обогреваемый реактор с мешалкой загружают рецептурные количества индустриального масла И-12А и экстракта нефтяного. После нагрева этой смеси до 55°С в реактор при перемешивании вводят жировой концентрат или кислоты жирные для промышленной переработки. Температуру в реакторе повышают до 80°С и содержимое реактора перемешивают в течение 20-30 мин. Затем в реактор загружают рецептурное количество кислоты олеиновой либо технической марки В, либо технической марки Б-14 и содержимое реактора перемешивают в течение 60 мин. Далее в реактор вводят предварительно расплавленную присадку депрессорную «МАКСОЙЛ-Д» или «IRFAGLO^тм 720 Р». После растворения введенных ингредиентов температуру в реакторе снижают до 60-70°С и перемешивают в течение 60 мин. Готовую смазочную добавку охлаждают до температуры 45-55°С и выгружают в накопительную емкость.Example 1. In a heated reactor with a stirrer load prescription amounts of industrial oil I-12A and petroleum extract. After heating this mixture to 55 ° C, a fat concentrate or fatty acids for industrial processing are introduced into the reactor with stirring. The temperature in the reactor is raised to 80 ° C and the contents of the reactor are stirred for 20-30 minutes. Then the prescription amount of oleic acid, either technical grade B or technical grade B-14, is loaded into the reactor and the contents of the reactor are stirred for 60 minutes. Further, the pre-reactor is introduced into the molten additive depressor "Maksoil-D" or «IRFAGLO ^TM P 720". After dissolution of the introduced ingredients, the temperature in the reactor is reduced to 60-70 ° C and stirred for 60 minutes. The finished lubricant additive is cooled to a temperature of 45-55 ° C and unloaded into a storage tank.

Пример 2. В обогреваемый реактор с мешалкой загружают рецептурные количества индустриального масла И-20А и экстракта нефтяного. После нагрева этой смеси до 55°С в реактор при перемешивании вводят жировой концентрат или кислоты жирные для промышленной переработки. Температуру в реакторе повышают до 80°С и содержимое реактора перемешивают в течение 20-30 мин. Затем в реактор загружают рецептурное количество кислоты олеиновой либо технической марки В, либо технической марки Б-14, либо по отдельности смеси этих жирных кислот с ланолином и содержимое реактора перемешивают в течение 60 мин. Далее в реактор вводят предварительно расплавленную присадку депрессорную «МАКСОЙЛ-Д» или «IRFAGLO^тм 720 Р». После растворения введенных ингредиентов температуру в реакторе снижают до 60-70°С и перемешивают в течение 60 мин. Готовую смазочную добавку охлаждают до температуры 45-55°С и выгружают в накопительную емкость.Example 2. In a heated reactor with a stirrer load prescription amounts of industrial oil I-20A and petroleum extract. After heating this mixture to 55 ° C, a fat concentrate or fatty acids for industrial processing are introduced into the reactor with stirring. The temperature in the reactor is raised to 80 ° C and the contents of the reactor are stirred for 20-30 minutes. Then the prescription amount of oleic acid, either technical grade B, or technical grade B-14, or separately a mixture of these fatty acids with lanolin is loaded into the reactor, and the contents of the reactor are stirred for 60 minutes. Further, the pre-reactor is introduced into the molten additive depressor "Maksoil-D" or «IRFAGLO ^TM P 720". After dissolution of the introduced ingredients, the temperature in the reactor is reduced to 60-70 ° C and stirred for 60 minutes. The finished lubricant additive is cooled to a temperature of 45-55 ° C and unloaded into a storage tank.

Пример 3. В обогреваемый реактор с мешалкой загружают рецептурные количества индустриального масла И-40А и экстракта нефтяного. После нагрева этой смеси до 55°С в реактор при перемешивании вводят жировой концентрат или кислоты жирные для промышленной переработки. Температуру в реакторе повышают до 80°С и содержимое реактора перемешивают в течение 20-30 мин. Затем в реактор загружают рецептурное количество кислоты олеиновой либо технической марки В, либо технической марки Б-14, либо по отдельности смеси этих жирных кислот с ланолином и содержимое реактора перемешивают в течение 60 мин. Далее в реактор вводят предварительно расплавленную присадку депрессорную «МАКСОЙЛ-Д» или «IRFAGLO^тм 720 Р». После растворения введенных ингредиентов температуру в реакторе снижают до 60-70°С и перемешивают в течение 60 мин. Готовую смазочную добавку охлаждают до температуры 45-55°С и выгружают в накопительную емкость.Example 3. In a heated reactor with a stirrer load prescription amounts of industrial oil I-40A and oil extract. After heating this mixture to 55 ° C, a fat concentrate or fatty acids for industrial processing are introduced into the reactor with stirring. The temperature in the reactor is raised to 80 ° C and the contents of the reactor are stirred for 20-30 minutes. Then the prescription amount of oleic acid, either technical grade B, or technical grade B-14, or separately a mixture of these fatty acids with lanolin is loaded into the reactor, and the contents of the reactor are stirred for 60 minutes. Further, the pre-reactor is introduced into the molten additive depressor "Maksoil-D" or «IRFAGLO ^TM P 720". After dissolution of the introduced ingredients, the temperature in the reactor is reduced to 60-70 ° C and stirred for 60 minutes. The finished lubricant additive is cooled to a temperature of 45-55 ° C and unloaded into a storage tank.

Пример 4. В обогреваемый реактор с мешалкой загружают рецептурные количества отработанных индустриальных масел (ГОСТ 21046-86 (группа МИО. код ОКП 02 5892 8100)) и экстракта нефтяного. После нагрева этой смеси до 55°С в реактор при перемешивании вводят жировой концентрат или кислоты жирные для промышленной переработки. Температуру в реакторе повышают до 80°С и содержимое реактора перемешивают в течение 20-30 мин. Затем в реактор загружают рецептурное количество кислоты олеиновой либо технической марки В. либо технической марки Б-14, либо по отдельности смеси этих жирных кислот с ланолином и содержимое реактора перемешивают в течение 60 мин. Далее в реактор вводят предварительно расплавленную присадку депрессорную «МАКСОИЛ-Д» или «IRFAGLO^тм 720 Р». После растворения введенных ингредиентов температуру в реакторе снижают до 60-70°С и перемешивают в течение 60 мин. Готовую смазочную добавку охлаждают до температуры 45-55°С и выгружают в накопительную емкость.Example 4. In a heated reactor with a stirrer load prescription quantities of waste industrial oils (GOST 21046-86 (MIO group, OKP code 02 5892 8100)) and petroleum extract. After heating this mixture to 55 ° C, a fat concentrate or fatty acids for industrial processing are introduced into the reactor with stirring. The temperature in the reactor is raised to 80 ° C and the contents of the reactor are stirred for 20-30 minutes. Then a prescription amount of oleic acid, either technical grade B. or technical grade B-14, or separately a mixture of these fatty acids with lanolin, is loaded into the reactor and the contents of the reactor are stirred for 60 minutes. Further, the pre-reactor is introduced into the molten additive depressor "MAKSOIL-D" or «IRFAGLO ^TM P 720". After dissolution of the introduced ingredients, the temperature in the reactor is reduced to 60-70 ° C and stirred for 60 minutes. The finished lubricant additive is cooled to a temperature of 45-55 ° C and unloaded into a storage tank.

Рабочие жидкости готовят разбавлением смазочной добавки до 1-3-х %-ых эмульсионных жидкостей. Введение смазочной добавки в количестве 1,0-3,0 мас.% к глинистым пресным или соленасыщенным растворам совместимы и придают им повышенные смазочные свойства.Working fluids are prepared by diluting the lubricant additive to 1-3% emulsion fluids. The introduction of a lubricant additive in the amount of 1.0-3.0 wt.% To clay fresh or saline solutions are compatible and give them increased lubricating properties.

В табл. 1 приведены различные варианты составов смазочной добавки для буровых растворов. В вариантах 1-15 представлены составы заявляемой смазочной добавки, а в варианте 16 для сравнения приведен состав смазочной добавки согласно прототипу.Table 1 shows various options for the composition of the lubricant additive for drilling fluids. In options 1-15, the compositions of the claimed lubricant additive are presented, and in option 16, for comparison, the composition of the lubricant additive according to the prototype is shown.

Допустимый диапазон концентраций компонентов предлагаемой смазочной добавки определен исходя из условий обеспечения:The permissible range of concentrations of the components of the proposed lubricant additive is determined based on the conditions of provision:

- температура застывания не выше: -15°С;- pour point not higher: -15 ° С;

- хорошая совместимость с буровым раствором;- good compatibility with drilling fluid;

- коэффициент трения не выше 0,11 (минимальный показатель по прототипу);- the coefficient of friction is not higher than 0.11 (the minimum figure for the prototype);

- отсутствие ценообразования.- lack of pricing.

В табл.2 представлены параметры соленасыщенных буровых растворов, взятых со скважин различных месторождений, а также бурового раствора, приготовленного в лабораторных условиях.Table 2 shows the parameters of salt-saturated drilling fluids taken from wells of various fields, as well as drilling fluid prepared in laboratory conditions.

Исходный глинистый солепасыщенный раствор готовят из глинопорошка Полыгорскитового марки ППБ по ТУ 480-1-334-91. В стакан В-1-1000 ТС по ГОСТ 25336 наливают 920 см воды питьевой и вводят 80±0,5 г глинопорошка. Содержимое перемешивают мешалкой с числом оборотов 1000 об/мин в течение 20-30 минут. Раствор глинопорошка в воде оставляют для набухания на 24 часа. По истечении вышеуказанного времени его перемешивают 20 минут и вводят 300±1 г соли поваренной пищевой, предварительно взвешенной на электронных весах. Соленасыщенный глинистый раствор перемешивают высокооборотистой мешалкой 30-40 минут до полного растворения соли и замеряют технологические параметры.The original clayey salt-saturated solution is prepared from Polygorskite clay powder grade PPB according to TU 480-1-334-91. 920 cm3 of drinking water is poured into a glass В-1-1000 ТС according to GOST 25336 and 80 ± 0.5 g of clay powder is introduced. The contents are stirred with a mixer at 1000 rpm for 20-30 minutes. A solution of clay powder in water is left to swell for 24 hours. After the above time has elapsed, it is stirred for 20 minutes and 300 ± 1 g of table salt, previously weighed on an electronic balance, is introduced. The salt-saturated clay solution is stirred with a high-speed mixer for 30-40 minutes until the salt is completely dissolved and the technological parameters are measured.

Далее в раствор вводят смазочную добавку в концентрациях 1.0-3,0 мас. %.Next, a lubricating additive is introduced into the solution in concentrations of 1.0-3.0 wt. %.

Результаты сравнительного анализа исследуемых буровых растворов при концентрациях смазочной добавки 1,0 и 2,0 мас.% приведены в табл. 3. Технологические параметры (плотность, условная вязкость, показатель фильтрации -- ПФ) замерялись с помощью стандартных приборов и методик, изложенных, например, в работе Рязанова Я.А. Справочник по буровым растворам. - М.: Недра. 1979.The results of a comparative analysis of the studied drilling fluids at concentrations of a lubricant additive of 1.0 and 2.0 wt.% Are shown in table. 3. Technological parameters (density, conditional viscosity, filtration index - PF) were measured using standard instruments and techniques set forth, for example, in the work of Ya.A. Ryazanov. Drilling Fluids Handbook. - M .: Nedra. 1979.

Смазочную и противоизносную способность добавки определяли с помощью прибора "Kubricity Tester" американской фирмы "Fann Instrument Со".The lubricity and antiwear properties of the additive were determined using a Kubricity Tester of the American company Fann Instrument Co.

Замер коэффициента трения (К_тр) производился при взаимодействии под заданной нагрузкой (1,0 МПа) металлической пары "вращающееся кольцо -неподвижная призма" в исследуемой среде раствора. Чем меньше коэффициент трения, тем лучше смазочная способность добавки.The friction coefficient (K _tr ) was measured during the interaction under a given load (1.0 MPa) of a metal pair "rotating ring - fixed prism" in the studied solution medium. The lower the coefficient of friction, the better the lubricity of the additive.

Как следует из приведенных экспериментальных данных (таблицы 1 и 3). предлагаемая смазочная добавка при оптимальной концентрации ингредиентов обеспечивает буровым растворам значения коэффициента трения на 23.6-32.5% меньше, чем смазочная добавка согласно прототипу, особенно при наличии в них солей. Это подтверждает более высокую смазочную способность заявляемой смазочной добавки по сравнению со смазочной добавкой - прототипом. Причем, как следует из таблиц 1 и 3 при этом сохраняются практически неизменными все остальные необходимые для буровых растворов свойства.As follows from the presented experimental data (tables 1 and 3). The proposed lubricant additive at the optimum concentration of ingredients provides drilling fluids with values of the friction coefficient 23.6-32.5% less than the lubricant additive according to the prototype, especially in the presence of salts. This confirms the higher lubricity of the inventive lubricant additive as compared to the prototype lubricant additive. Moreover, as follows from tables 1 and 3, all the other properties necessary for drilling fluids remain practically unchanged.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Патент RU 2142978 С1, МПК⁸ С09К 7/02. Смазочная композиция для бурового раствора на водной основе / Андерсон Б.А., Острягин А.И. - №98107228/03; Заявл. 15.04.1998; Опубл. 20.12.1999.1. Patent RU 2142978 C1, IPC ⁸ S09K 7/02. Lubricating composition for water-based drilling mud / Anderson B.A., Ostryagin A.I. - No. 98107228/03; Appl. 04/15/1998; Publ. 12/20/1999.

2. А.с. SU 1749226 А1. МПК⁵ С09К 7/02.. Смазочная композиция для бурового раствора на водной основе / Андерсон Б.А., Абрахманов Р.Г., Бочкарев Г.П.. Умутбаев В.Н., Фрязинов В.В., Кудинов В.Н., Валиахметов Ф.М. - №4794222; Заявл. 23.02.1990; Опубл. 23.07.1992.2.A.S. SU 1749226 A1. MPK ⁵ С09К 7/02 .. Lubricating composition for water-based drilling mud / Anderson B.A., Abrakhmanov R.G., Bochkarev G.P. Umutbaev V.N., Fryazinov V.V., Kudinov V. N., Valiakhmetov F.M. - No. 4794222; Appl. 02/23/1990; Publ. 07.23.1992.

3. Патент RU 2055089 С1. МПК⁶ С09К 7/02. Способ получения концентрата буровых технологических жидкостей / Коновалов Е.А., Балаба В.И. - №93037047; Заявл. 21.07.1993; Опубл. 27.02.1996.3. Patent RU 2055089 C1. IPC ⁶ С09К 7/02. Method of obtaining concentrate of drilling technological fluids / Konovalov E.A., Balaba V.I. - No. 93037047; Appl. 07.21.1993; Publ. 02.27.1996.

4. Патент №11805. C1 BY, С09К 8/02. Смазочная добавка для буровых растворов (варианты) / Мулярчик В.В., Константинов В.Г., Данишевский В.П.. Рязанцева А.А., Катульский П.В. - №а 20050815; Заявл. 09.08.2005; Опубл. 30.04.2007 (прототип).4. Patent No. 11805. C1 BY, C09K 8/02. Lubricating additive for drilling fluids (options) / Mulyachik V.V., Konstantinov V.G., Danishevsky V.P .. Ryazantseva A.A., Katulsky P.V. - No. a 20050815; Appl. 08/09/2005; Publ. 04/30/2007 (prototype).

5. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. - 472 с.5. Akhmatov A.S. Molecular physics of boundary friction. - M .: State publishing house of physical and mathematical literature, 1963. - 472 p.

6. Фукс Г.И. Адсорбция и смазочная способность масел // Трение и износ.- 1983. - Т. 4, N3. - С. 398-414.6. Fuchs G.I. Adsorption and lubricity of oils // Friction and wear. - 1983. - T. 4, N3. - S. 398-414.

Claims (2)

Смазочная добавка для буровых растворов, содержащая экстракт нефтяной, масляную фазу и модифицирующие добавки, отличающаяся тем, что она в качестве масляной фазы содержит индустриальное масло или отработанные индустриальные масла, а в качестве модифицирующих добавок содержит кислоту олеиновую и при необходимости ланолин, жировой концентрат или кислоты жирные для промышленной переработки и присадку депрессорную «МАКСОЙЛ-Д» или «IRFAGLO™ 720 Р» при следующем соотношении компонентов, мас.%:Lubricating additive for drilling fluids containing oil extract, oil phase and modifying additives, characterized in that it contains industrial oil or waste industrial oils as an oil phase, and contains oleic acid and, if necessary, lanolin, fat concentrate or acids as modifying additives fatty for industrial processing and a depressant additive "MAXOIL-D" or "IRFAGLO ™ 720 R" with the following ratio of components, wt.%: экстракт нефтянойpetroleum extract 25,0-40,0 25.0-40.0 кислота олеиновая и при необходимости ланолинoleic acid and, if necessary, lanolin 0,5-1,5 0.5-1.5 жировой концентрат или кислоты жирныеfat concentrate or fatty acids для промышленной переработки for industrial processing 3,0-7,0 3.0-7.0 присадка депрессорная «МАКСОЙЛ-Д» depressant additive "MAXOIL-D" или «IRFAGLO™ 720 Р»or "IRFAGLO ™ 720 P" 0,2-1,6 0.2-1.6 индустриальное масло или отработанныеindustrial oil or waste индустриальные маслаindustrial oils остальное до 100 the rest is up to 100