SU825575A1 - Инвертный эмульсионный буровой раствор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурению, а именно к промывочным хсидкост м на нефт ной основе, предназначенным дл  вскрыти  продуктивных отложений нефт ных, газовых и газоконденсатных скважин, и может быть использовано дл  бурени  в сложных геологических услови х. Известен эмульсионный буровой-раствор , содержащий от 15 до 50 вес.% воды, окисленный битум (органофильный коллоид под -фирменным названием петротон) в количестве, обеспечива ющем снижение фильтрации до 0,3 5 CMV30 мин, водорастворимый полимер - четырехаммонийную соль сульфата целлюлозы в количестве 0,09-1,8 вес и нефт ные углеводороды - остальное Ут желитель вводитьс  до задан{шх зна чений плотности. Четырехаммонийна  соль сульфата целлюлозы выполн ет роль эмульгатора, используетс  дл  регулировани  реологических свойств повышени  агрегативной и седиментаци онной устойчивости. Четырехаивионийна  соль сульфата целлюлозы  вл етс  производной сульфатцеллюлоэы, име цей степень замещени  около двух Я в зкость 1%-ного водного раствора 20 сПз. Ее водный раствор содержит ножа кали  дл  образовани  гел . Реакцию образовани  четырехаммонийной соли сульфата целлюлозы провод т в водной среде в присутствии небольших количеств спирта, например метанола, при рН 7 и при комнатной температуре 1. Однако как известно, при температуре вйше 130° С соли сульфатов целлюлЬзы подвергаютс  термодеструкции что влечет за собой снижение агрегативной и седиментационной устойчивости инвертной эмульсии. Известен инвертный эмульсиониьА буровой раствор, содержащий нефть, воду, эмульгатор - кальциевые или натриевые мыла кубовых остатков синтетических жирных кислот (КОСЖК), ут желитель, структурообрг зс ате ь технические жирные кислоты, стабилизатор (понизитель фильтрации) - СаО 2. Недостатками этого раствора  вл етс  седшлентационна  устойчивость« ограниченна  плотностью 1,5 г/см и . Цель изобретени  - повышение седиментационной устойчив ости раствора в услови х и повышени  плотности ДО 1,86 г/см . Поставленна  цель достигаетс  тем что инвертный эмульсионный буровой раствор дополнительно содержит полиакриламид негидролизованный, а в качестве понизител  фильтрации - высокоокислэнный битум, при следующем соотношении ингредиентов, масс. % : Нефть19,0-35,0 Кальциевые или натриевые мыла КОСЖК 3,0-4,5 Полиакриламид 0,3-0,45 Вода24,0-36,0 высокоокисленный битум1,5-2,0 Ут желитель - барит Остальное Полиакриламид негидролизованный  вл етс  водорастворимым полимером ( ТУ 6-01-197-68), выпускаетс  в виде технического гел  состава, %: полиакрилгилид (ПАА) 6-9, NH з ДО 0,1, H/iO до 94, Са(ОЯ)2 до 0,3 (1 т полиакриламида стоит 250 р.). Введение попиакриламида в водную фазу сопровождаетс  увеличением ее в зкости, способствует удерживанию в ней дисперсных материалов, в том числе ут желителей, что  вл етс  одним из условий образовани  стабиль ной эмульсии типа вода в масле, ос HOBa«H f на том, что фаза, обладающа болыией в зкостью и плотностью, стремитс  стать дисперсной. Весьма важно, что Полиакриламид негидролизованный устойчив к действию солей кальци , магни , аллюмини  и т. п., более того, присутствие солей обусловливает сшивание молекул, что, с одной стороны, подавл ет их диссоциацию , 9 с другой вызывает повышение в зкости вплоть до гелеобразовани . Термодеструкци  ПАА в эмульсии до 200 С не наблюдаетс . Дл  П1эоведени  испытаний использу ют инвертную эмульсию с мылообразным эмульгатором. Последний представл ет собой продукт нейтрализации кубовых остатков синтетических жирных кислот (КОСЖК) гидроокис ми щелочньах и щело ноэемгельных металлов, например, натрий и кальци . ХОСЖК  вл етс  отходом производст ва синтетических жирных кислот в Процессе получени  их при окислении пгфафинопых углеводородов молекул рШйм кисл(родом. Но результатам экстракционного разделени  КОСЖК содержа следающие фракции, %: жидкие кислоты 35, твердые 22,2,смолистые 42,8. Более детальными исследовани ми качественного состава КОСЖК вы влено что примерно половина их не раствор  етс    метиловом или этиловом спиртах при и состоит из полимерных ккслот со средним числом атомов угле ропа в молекуле равным 36« Кроме того f а них содержитс  до 10% смолистых  еомы  емых веществ, нера створнШек в спирто-бенэольной смеси или пе ролейиом эфире. в качестве добавки, регулирующей фильтрацию эмульсии, примен етс  вы-i сокоокисленный битум (ТУ-38-УССР-2-01-84-75 ). Пример 1. Навеску полиакриламида в количестве 2,5 г (0,3 вес.%) раствор ют в 200 г (24,0 вес.%) воды , смешивают с 300 г (35,0 вес.%) нефт ной фазы, содержащей эмульгатор (продукт нейтрализации КОСЖК гидроокис ми кальци  и натри ) в количестве 25 г (3,0 вес.%) и добавку (высокоокисленный битум), регулирующую фильтрацию , в количестве 10 г (1,5 вес.%) (табл. 1, опыт 5). В полученную эмульсию ввод т 305 г (36 вес.%) барита (табл. 1, опыт 11). Пример 2. Навеску полиакриламида в количестве 3 г (0,36 вес.%) . раствор ют в 225 г (27 вес.%) воды, смешивают с 234 г (28 вес.%) нефт ной фазы, содержащей эмульгатор .(продукт нейтрализации КОСЖК гидроокис ми натри  и магни ) в количестве 30 г (3,6 вес.%) и добавку (высокоокисленный битум), регулирующую фильтрацию, в количестве 12 г (1,7 вес.%). В полученную эмульсию ввод т 328 г (39,34 вес.%) барита (табл. 2, опыт 3). Пример 3. Навеску полиакриламида в количестве 3,7 г (0,45 вес.% раствор ют в 300 г (36,0 вес.%) воды , смешивают с 170 г (19,0 вес.%) нефт ной фазы, содержащей эмульгатор (продукт нейтрализации КОСЖК гидроокис ми кальци  и натри ) в количестве 37 г (4,5 вес.%) и добавку (высокоокисленный битум), регулируклцую фильтрацию, в количестве 18 г (2,0 вес.%). В полученную эмульсию ввод т 317 г (38,05 вес.%) барита (табл. 2, опыт 4). Во всех перечисленных выше примерах смещение водной и нефт ной фаз производ т на высокоскоростной мешалке Врронеж-2 на прот жении 10 мин. Физико-технологические характеристики полученных эмульсий приведены в табл. 1 и 2. Эмульсии подвергают испытани м на. термостойкость при и давлении 600 атм. Как видно из табл. 1, тиксотропные иреологические свойства эмульсии, содержащей , вес.%;эмульгатор 3,0, нефть 35,0, вода 24,0, добавка, регулирующа  фильтрацию, 1,5, Полиакриламид 0,30, барит до 100, после баротермальной обработки сохран ютс  а аг- регативна  устойчивость даже повышаетс  - электростабильность (.Э) 300 в против 220 В (табл. 1 опыт 5). Включение в состав эмульсии полиакриламнда позвол ет ут жел ть ее баритом до плотности 1,86 г/см(табл. 1 опыты 9-14), причем как агрегативНа  так и седиментационна  устойчивость ут желенных эмульсий после баротермальной обработкн (, 600 атм) также сохран ютс , в то врем  как из эмульсии, не содержащей ПАА (табл. 1, опыт 2), наблюдаетс  выпадение ут желител  (А 7 до баротермальной эбработки 0,07, после Как видно из табл. 2 (опыты 2 и 4 при изменении количества полиакриламида от 0,3 до 0,45%, содержании в эмульсии эмульгатора в пределах и понизител  фильтрации 1,5-2,0 полученные эмульсии характеризуютс  хорошими тиксотропными и реологическими свойствами, высокой агрегативной и седиментационирй устойчивостью что позвол ет.их ут жел ть до плотно сти 1,86 г/см . Такое соотношение ингредиентов обеспечивает сохранение всех свойств эмульсий и после бароте мальной обработки при 200°С и 600 ат ( табл. 2, опыты 7,8,9). При изготовлении инвёртной эмульсии количество ПАА меньше оптимального (табл. 1, опыты 3, 4) недостаточно дл  ее стабилизации (эмульси  обладает низкими значени ми тиксотропных свойств, что не обеспечивает удержание ут желител ), количество ПАА выше оптимального к улучшению свойств эмульсии не приводит (табл. опыты 7,8). Как видно иэ табл. 2 (опыты 1, 6), если приготовить эмульсию с оптимальной концентрацией полиакриламида, но с концентраци ми эмульгатора, понизител  фильтрации и воды ниже оптимальных , то тиксотропные свойства полученной эмульсии будут неудовлетворителыше ( О/О). Така  эмульси  плохо ут жел етс , после баротермальной обработки снижаетс  ее агрегативна  устойчивость (Э 120 против 210 В). Если при оптимальной концентрации ПАА концентрации эмульгатора , понизител  фильтрации и воды вз ть выне о.п1 имальных, то это при|водит к сильному загустеванию эмуль{сии вплоть до нетекучести (табл. 2, опыты 5, 10). Содержание водорастворимого полимера в срстсше инвёртной эмульсии позвол ет использовать ее дл  бурени  и вскрыти  продуктивных отложений глубоких и сверхглубоких скважин, а также дл  бурени  в отложени х гидратирующих сланцев/ что обеспечиваетс  как повышение технико-экономических показателей бурени , так и увеличение объемов нефтеотдачи.

(d   s ч о « м

ТГ

о о

«N

о

о

Claims (2)

1. о 118255 Формула изобретени  Инвертный эмульсионный буровой раствор содержащий нефть г воду, 9мульгатор - кальциевые или натриевые ыылл кубовых остатков синтетичес- j ких жирных кислот, ут желитель - барит и понизитель фильтрации, о т личающийс  тем, что, с целью повышени  седиментационной устойчивости растворав услови х и А повышени  плотности до 1,86 г/см раствор дополнительно содержит поли- акриламид негидролиэованный, а в качестве понизител  фильтрации - высоко окисленный битум при следунадем соотнсшении ингредиентов, Мас« %; 7512 Нефть19,0-35,0 Кальциевые или натриевые мыла кубовых остатков синтетическ их жирных кислот 3,0-4,5 Полиакриламид 0/3-0,45 Вода24,0-36,0 Высокоокисленный битум 1,5-2,0 Ут желитель-барит Остальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертиз 1. CDUV ( 3726796, ел. 252-8-5М, .опублик. 1973.
2. 2. Авторское свидетельство СССЕ по за вке 2644836, кл. С 09 К 7/02 1978 (прототип).