Состав для приготовления эмульсионного бурового раствора — SU 1076435 (original) (raw)
(9) (Н) СОКИ СОВЕТСНИХСОЗВИПИеснииРЕОЪБЛИН 3 а) С 09 К 7/02 ЪГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ч 0 ,Й 1 1 .20-40 21) 3472346/23-0322) 19.07. 82(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техникиразведки Всесоюзного проьвшленногообъединения фСоюзгеотехникафи Ленинградский опытный нефтемасловыйзавод им. Шаумяна53) 622.243,144.3(088.8)156) 1, ЗаЯвка ФРГ - 2224959,кл. 5 а 21/04, 1974.2. Патент ФРГ1232896,кл. 5 а 21/04, 1967 (прототип .(54 (57) СОСТАВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ:.)МУЛЬСИОННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА,содержащий минеральное масло и талловое масло, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения смазочных и эмульУйрующих свойств состава в минералиэованных водах при одновременном упрощении и удешевлении процесса приготовления, он дополнительно содержит оксиэтилированные жирные кислоты и оксиэтилированный алкилфенол при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: Минеральное масло 3040 Талловое масло Оксиэтилиро 3ванные жирные кислоты 15-25 Оксиэтилированный алкилфенол 10-20Цель изобретения - повышение смазочных и эмульгирующих свойств состава в минерализованных водах прк одновременном упрощении и удешевлении процесса приготовления.Поставленная цель достигается тем, что состав для приготовления 60 эмульсионного бурового раствора, содержащий минеральное масло и талловое масло, дополнительно содержит оксиэтилированные жирные кислоты и оксиэтилированный алкилфенол при 6520-40 следующем соотношении компонеьгов, мас,:Минеральноемасло 30-40ТалловоемаслоОксиэтилированные жирныекислоты 3 5-25Оксиэтилированный алкилфенол 10-20В составе может быть использовано талловое масло хвойных, лиственных и лиственничных пород, включая талловое масло-сырец.Для получения бурового эмульсионного раствора состав смешивается с водой, например, в соотношении 98 во 2 Ю н 2 состава. Возможны и другие соотношения. Состав готовят комаундированием компонентов нри 80-100 С,За счет использования таллового масла разных пород древесины с содержанием смоляных кислот не менее 5, жирных " не более 75.и неоьыляемых веществ - не более 25, включая талловое масло-сырец хвойных, лиственничных и лиственных пород, упрощается и удешевляется процесс приготовления состава., так как не требуется предварительной обработки масла и можно использовать таяловое масло любой из указанных пород древесины.Физико-химические показатели таллового масла из лиственной древесины ТУ-05-130-813 должны соответствовать следующим требованиям: кислотное число не менее 96 мг КОН на 1 г масла;массовая доля смоляных кислот - не более 12, массовая доля. неомыляемях веществ не более 25,массовая доля воды не более 2.Физико-хиьжческие показатели тал-, лового масла сырого 1 Оса" 47-7 И должны соответствовать следующим требованиям: кислотное число для 1-го сорта не менее 145, для 2-го 175, для 3-го 130 мг КОЙ на 1 г; массовая доля жирных смоляных кислот и нейтральных веществ, не менее 91 для 3-го сорта; массовая доля неомаляемах веществ 13 для 1-го сорта и 16 для 2-го, массовая роля смоляных кислот не менее 40 для1-го сорта и 35 для 2-го. Кассовая доля лигнина и механических примесей не .более 1для 1-го сорта массовая доля влаги, не более 1,2-4для .всех сортов соответственно.Высокие смазочные свойства и стабильность раствора в жестких и минералиэованиых водах обеспечиваются за счет синергетического эффекта, получаемого при введении в состав смеси таллового масла с двумя неионогенными эмульгаторами оксиэтилированные жирные кислоты - ОЖК и оксиэтилироваяный алкилфенол типа ОП 1.1076435 ной или минерализованной 11 СаС 1или 8 МаС 11 и смесь перемешиваютдо получения стабильного эмульсионтного раствора. Аналогично готовят составы с другими концентрациями компонентов. Реэультаты приведены в.табл. 1. Таблица 1 ав ю т ю ю т аа т ю т ю ав а ю аа т ю ю т тСтабильность бу.рового эмульсионного раствора 2 тной концентраций на воде, содержащей,Содер жанне компо нентов,Стабильностьсостава При- мер Компонент 1 аС 1 11 йаС 1 89 СаС 111 ИаС 1 8 Ф ев т ю т ее 1 Минеральное масло 25 Не ста- Стабилен Стабилен билен 0,87 Ор 94 Талловоемасло 35 20 ОЖК 20 ОПт 10 0,95 30 "ф-а ев 2 Минеральное масло 0,85 Таяловоемасло 30 30 ОЖК 10 ОПт 10 3 Минеральное масло35 0,84 0,96 талловоемасло 25 15 ОЖК 15 ОПт 10 Ф Не ста,90 0,99 билен 4 Минеральное масло 45 Не ста" Не стабилен билен Талловоемасло 30 ОЖК 15 ОП10 П р и м е р. 35 г ьанеральногорасла, 35 г таллового масла, 20 гоксиэтилированных жирных кисл 6 т и10 г оксиэтилированного алкилфенолаперемешивают при нагревании до 80100 фС до получения однородной смеси, 52 г приготовленного таким обраэомсостава вводят в 98 мл воды прес в ю а т ю а ю т ю ю ю Ю ю ю в аКрутящий момент,кг м, при бурении на стендес прсэывкойэмульсионнымраствором 2 тнойконцентрациина воде, содержащей,1076435 Продолжение табл11ИВ В Ее ЕЮВЮСтабильность бурового эмульсионго раствора2-ной концентрации на воде,содержащей,Стабильностьсостава При- мер Компонент СаС 12 11 НаС 1 89 Стаби,00 1,12лен 40 Не ста- Стабибилен лен Талловоемасло 30 ОЖК 25 ОП40 Талловоемасло 20 15 25 ОП0,86 0,95 30, Ста. биленТалловоемасло 40 15 15 ОПТалловоемасло 35 10 ОЖК 20 ОП 10 1,01 Не ста,88билен Не стабилен ТалловоемаслоОЖК 45 15 10 ОПюеюював юююМ ю е 5 Минеральное масло 6 МинераЛьное масло 7 Минеральное масло 8 Минеральное масло 9 Минеральное масло Содержание компо нентов,35 Не ста- билен Крутящий момент,кг м, при бурении на стендес промывкойэмульсионнымраствором 2-нойконцентрациина воде, содержащей,СаС 1211 йаС 1 8 0,97 1,10 0,95 1,05.Пример Компонент СаС 12 11 йаС 1 89 ее еееее а е е1 ае 35 Ста- билен 10 Минеральное масло О, 81 0,91 Стабилен Стабилен Талловоемасло 35 20 ОЖК Оп".1011 Минеральное масло 10 0,85 0,96 40 Ста- Стабилен билен Стабилен Талловоемасло 30 ОЖК 15 ОП12 Минеральное масло 0,86 0,98 40 "фТалловоемасло 20 20 ОЖК 20 ОП13 Минеральное масло 0,82 0,92 40 -е Талловоемасло 20 25 ОЖК 10 ОП60 только при предлагаемом соотношениикомпонентов, в том числе при соотношениях с граничными значениямикомпонентов,В табл, 2 приведены физико-химие 6 у ческие свойства предлагаемого состаКак видно из примеров 3,7, 10 и 11, стабильные составы и растворына их основе, обладающие высокими , смазочными свойствами ц, работоспособные в условиях жестких иминерализованных вод, могут быть получены Стабильность бурового эмульсионго раствора2 ной концентрации на воде,содержащей,Крутящий момент,кг м, при бурении на стенде с промывкой эмульсиоиным раствором 2 ной концентрации иа воде, содере кащей,вве СаС 1211 МаС 1 8 е ееееее ееее1076435 10 ва и буровых эмульсионных растворовна его основе со средними и предельными значениями ин"гредиентов. Таблица 2 Показатели Однородная масса от темно-коричневого до черного цвета Вненний вид Специфический не раздражакюаий 91,2 95,3 83,4 81,0 54,3 69,5 57,4 51,5 2,4 3,0 2,5 2,5 Змульсируемость Рабочие эмульсии 28-ные 0,20 0,10 0,10 0,15 0,10 0,15 0,05 0,05 Склонность к пенообразованию,сине более 60 ) 10 Отсутствует 10 рН эмульсии, приготовленнойна дистиллированной воде(в пределах 5,0-9,0 ) 6,50 6,44 0,39 Выдер- Выдер- .Выдер- Выдерживает ,живает живает живает финематическая вязкость ари 50 С (не более 100) Кислотное число, мг КОН/г (не менее 50 ) Массовая доля воды, 8(в пределах 2-3) Стабильность при хранении Стабильностьнри мину.с 40 С в воде жесткостью2000 мг-экв/л в воде минерализацией500 мг-экв/л Стабильность эмульсииприготовленной . на воде жесткостью2000 мг-экв/л на воде ьинерализацией500 мг-экв/л Устойчивость пены, смне более 20 Коррозионная агрессивностьэмульсии, приготовленнойна дистиллированной воде Выдер- живает Отсут- ствует Отсут- ствует Выдер- живает Отсут- ствует Выдер- живает Отсут- ствует о6,45 Выдер- живает Отсутс- твуетт1076435 12 Таблица 3 Стабильностьсостава Содержаннекоьвонентов,Стабильность бурового эмульсионного раствора2-ной концентрации на воде, содержащей,Компоненты Сос тав Сас 1 г 11 ИВС 1 8 шжююшЮЕВ СаС 12 11 йаС 1 8 1 Минеральное маслоСтаби,81лен 091 35 Стаби- Стабилен лен Талловое:масло 35 20 ОЖК ОП10 2 Минеральное масло 35 Стаби- Не ста- Не ста-" 0,85 лен билен билен 0,98 Талловоемасло 35 30 ОЖК 3 Минеральное масло 35 Стабилен. 1,25 1,15 Стабилен Талловоемасло 35 ОП30 а Ве% условиях соблюдения одинаковой технологии приготовления эмульсионныхрастворов.Для эмульсионных растворов со- нению с серййно-выпускаемым эмульсоРдержащих только два 1 любых 1 кохонен- лом ЭНвыражается в увеличениита из указанных трех, наблюдается механической. скорости бурения наухудшение смазочных свойств. 23,3, средней проходки за рейс на60 20, проходки на буровую коронкуТехнико-экономическая эффектив- на 28,8 и уменьшении удельногоность от применения состава .по срав- расхода алмазов на 21,0,. ВНИИПИ Заказ 647/22 Тираж 634 Подписноеае Ю Е евФилиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4 Сравнить смазочные свойства прототипа и предлагаемого, состава (по крутящему момейту) в условиях жестких й минерализованных вод (табл. 1 не представляется возможным, так как прототип в указанных условиях не образует стабильных эмульсий. Крутящие моменты 2-ных эмульсионных буровых растворов на основе прототипа и- рвдлагаемого состава, приготовленных на невской воде, равнысоответственно 1,30,и 1,05 кг м 1 (пример 10 табл. 1 .Наличие синергетического эффекта 5 действия таллового масла, оксиэтилированных жирных кислот иоксиэтилированного алкилфенола подтверждаеТсяданными, приведенными в табл. 3.г Крутящий момент,кг м, при бурениина стенде с прожвкой эмульсионнымраствором 2-нойконцентрации на воде,содержащей,