RU2055089C1

RU2055089C1 - Method for production of concentrate of drilling technological liquids

Info

Publication number: RU2055089C1
Application number: RU93037047A
Authority: RU
Inventors: Евгений Алексеевич Коновалов; Владимир Иванович Балаба
Original assignee: Евгений Алексеевич Коновалов; Владимир Иванович Балаба
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: drilling. SUBSTANCE: modifying additive and sapropel are added one after another into aqueous alkaline solution. Hydrocarbon liquid is used as mentioned above modifying additive, its quantity being not less than 0.1 % of the volume of said aqueous alkaline solution. Concentration of mentioned above aqueous alkaline solution is 0.15-1.20 mass %. Quantity of sapropel is 3-50 mass parts per 1 mass part of aqueous alkaline solution. EFFECT: improves efficiency of method. 2 tbl

Description

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам получения буровых технологических жидкостей. The invention relates to drilling, and in particular to methods for producing drilling process fluids.

Известен способ получения буровых технологических жидкостей (БТЖ), включающий сушку сапропеля до влажности 10% выдерживание его в дистиллированной воде при 40^оС не менее 30 мин, введение в суспензию 0,2% гидроксида натрия и диспергирование суспензии. Достоинством способа является получение БТЖ удовлетворительного качества.A method of obtaining drilling process liquids (BTZH) sapropel comprising drying to a moisture content of 10% maintaining it in distilled water ^at 40 ° C for at least 30 minutes, adding to the suspension of 0.2% sodium hydroxide and dispersing the slurry. The advantage of this method is to obtain BTZ satisfactory quality.

Однако, при осуществлении этого способа возникает необходимость подогрева воды, что обусловливает высокую энергоемкость данного способа. However, when implementing this method, it becomes necessary to heat the water, which leads to high energy intensity of this method.

Прототипом предлагаемого технического решения является способ получения концентрата БТЖ, включающий приготовление 1,5%-ного раствора гидроксида натрия, введение в него 30%-ной сапропелевой пасты, перемешивание полученной суспензии в течение 1 ч и обработку ее реагентом Т-80 в количестве 1-2% от общего объема суспензии. The prototype of the proposed technical solution is a method for producing BTZ concentrate, which includes preparing a 1.5% sodium hydroxide solution, introducing a 30% sapropel paste into it, mixing the resulting suspension for 1 h and treating it with T-80 reagent in an amount of 1- 2% of the total volume of the suspension.

Полученный таким образом концентрат обладает следующими технологическими свойствами: плотность ρ 1120-1160 кг/м³, условная вязкость УВ 120-130 с, водоотдача В 3-4 см³. Для приготовления, например, бурового раствора концентрат разбавляют в два раза минерализованной водой и обрабатывают реагентом Т-80 (до 8%) и ССБ (до 10-15%). Этот раствор имеет следующие параметры: ρ 1220-1240 кг/м³, УВ 30-40 с, В 16-20 см³, статическое напряжение сдвига СНС_1/10 15/40 дПа.Thus obtained concentrate has the following technological properties: density ρ 1120-1160 kg / m ³ , conditional viscosity HC 120-130 s, water loss B 3-4 cm ³ . To prepare, for example, a drilling fluid, the concentrate is diluted twice with mineralized water and treated with T-80 reagent (up to 8%) and PRS (up to 10-15%). This solution has the following parameters: ρ 1220-1240 kg / m ³ , HC 30-40 s, 16-20 cm ³ , static shear stress SNS _1/10 15/40 dPa.

Достоинством указанного способа является простота приготовления концентрата. The advantage of this method is the ease of preparation of the concentrate.

К недостаткам следует отнести низкие технологические свойства приготавливаемых на основе концентрата буровых технологических жидкостей, высокий расход химреагентов при кондиционировании БТЖ, ограничения по срокам хранения сапропеля перед его использованием для приготовления концентрата, необходимость предварительного приготовления сапропелевой пасты. The disadvantages include the low technological properties of drilling fluids based on the concentrate, the high consumption of chemicals during conditioning of BTF, the limitations on the shelf life of sapropel before it is used to prepare the concentrate, and the need for preliminary preparation of sapropel paste.

Технический результат изобретения упрощение способа получения концентрата, расширение его сырьевой базы и повышении качества концентрата. The technical result of the invention is the simplification of the method of obtaining the concentrate, the expansion of its raw material base and improving the quality of the concentrate.

Упрощение способа достигается в результате исключения операции приготовления сапропелевой пасты, расширение сырьевой базы за счет использования сапропеля независимо от продолжительности его хранения, а повышение качества концентрата БТЖ за счет исключения операции кондиционирования БТЖ. The simplification of the method is achieved by eliminating the operation of preparing sapropel paste, expanding the raw material base by using sapropel regardless of the duration of its storage, and improving the quality of BTZH concentrate by eliminating the BTZ conditioning operation.

Предлагаемый способ заключается в последовательном осуществлении следующих операций:
приготовление 0,15-12% -ного водного щелочного раствора и обработка его углеводородной жидкостью (УВЖ) в количестве не менее 0,1% от объема;
введение в полученную смесь сапропеля.The proposed method consists in the sequential implementation of the following operations:
preparing a 0.15-12% aqueous alkaline solution and treating it with a hydrocarbon liquid (UVH) in an amount of not less than 0.1% of the volume;
the introduction of the resulting mixture of sapropel.

Для осуществления способа можно использовать любые водорастворимые щелочные реагенты, например, гидроксиды металлов, щелочные фосфатные, алюминатные, силикатные, гуматные и т.п. Можно использовать смеси щелочных реагентов, а также отходы и полупродукты промышленного производства, например, щелочной сток производства капролактама, кремнийорганические жидкости, и т.п. Any water-soluble alkaline reagents, for example, metal hydroxides, alkaline phosphate, aluminate, silicate, humate, and the like, can be used to implement the method. Mixtures of alkaline reagents, as well as industrial wastes and intermediates, for example, alkaline stockpile of caprolactam production, organosilicon liquids, etc. can be used.

В качестве углеводородной жидкости можно использовать дизельное топливо, растительные масла и отходы их производства и переработки, а также аналогичные жидкости. As a hydrocarbon liquid, you can use diesel fuel, vegetable oils and waste from their production and processing, as well as similar liquids.

П р и м е р. В 1 л воды вводят 20 г NaOH и после растворения 50 мл подсолнечного масла. Перемешивают смесь до однородного состояния и вводят 250 г сапропеля. Полученную массу перемешивают до получения однородной консистенции и используют для приготовления БТЖ. PRI me R. 20 g of NaOH are added to 1 liter of water and, after dissolution, 50 ml of sunflower oil. Stir the mixture until smooth and introduce 250 g of sapropel. The resulting mass is stirred until a homogeneous consistency and is used to prepare BTZ.

В соответствии с вышеприведенным примером были приготовлены различные по составу и способам получения концентраты буровых технологических жидкостей (КБТЖ), сведения о которых приведены в табл. 1. В составе концентратов использовали гидроксиды натрия и калия, триполифосфат натрия ТПФН, углещелочной реагент УЩР, жидкое стекло ЖСТ, щелочной сток производства капролактама ЩСПК, кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10, дизельное топливо ДТ, подсолнечное масло ПМ, горчичное масло ГМ, масло льняное водорастворимое малеинизированное МЛВМ, углеводороды хлорированные (смесь отходов производства дихлорэтана) УХ, сапропель органический ОРГ, кремнеземистый КРЗ и карбонатный КРБ. In accordance with the above example, various concentrates of drilling process fluids (KBTZ) were prepared with different compositions and methods, the details of which are given in table. 1. The concentrates used were sodium and potassium hydroxides, sodium tripolyphosphate TPFN, carbon-alkaline reagent UShR, liquid glass ZhST, alkaline runoff of caprolactam SCHSPK production, organosilicon liquid GKZh-10, diesel fuel DT, sunflower oil PM, mustard oil GM, mustard oil, linseed water maleinized MLVM, chlorinated hydrocarbons (a mixture of dichloroethane production wastes) UX, organic sapropel ORG, siliceous KRH and carbonate KRB.

Свойства приготовленных на основе КБТЖ буровых растворов, которые получены путем разбавления концентратов водой до 5%-ного содержания в них сапропеля, приведены в табл. 2. Для оценки технологических свойств растворов измеряли следующие параметры: плотность ρ, условная вязкость УВ, статическое напряжение сдвига, СНС, водоотдача В. The properties of drilling fluids prepared on the basis of KBTZ, which are obtained by diluting the concentrates with water to 5% sapropel content in them, are given in table. 2. To evaluate the technological properties of the solutions, the following parameters were measured: density ρ, conditional viscosity of hydrocarbons, static shear stress, SSS, water loss V.

Из сопоставления результатов, представленных в табл. 1 и 2 следует, что концентраты, полученные предлагаемым способом (КБТЖ-1-5,8,10-14), обладают высокой эффективностью. Приготовленные на их основе буровые растворы (опыты 1-5, 8, 10-14, табл. 2) имеют удовлетворительные технологические свойства и могут использоваться в неосложненных условиях бурения без дополнительного кондиционирования. При невыполнении хотя бы одного из существенных признаков способа, например, при недостаточном количестве УВЖ (КБТЖ-6) буровой раствор характеризуется высокой водоотдачей и отсутствием структуры. Кроме того, при недостаточном количестве УВЖ становится невозможным использование в составе концентрата "лежалого" (хранился более года) сапропеля КРЗ-Л (КБТЖ-7). Предлагаемый же способ позволяет использовать и "лежалый" сапропель (КБТЖ-8). Обработка УВЖ водного раствора щелочи после введения сапропеля, при прочих равных условиях (КБТЖ-9), приводит к снижению эффективности концентрата, выражающемуся в ухудшении технологических параметров бурового раствора (опыт 9). Опыты 10-12 показывают возможность приготовления на основе концентратов утяжеленных буровых растворов. From a comparison of the results presented in table. 1 and 2, it follows that the concentrates obtained by the proposed method (KBTZh-1-5,8,10-14-14) have high efficiency. Drilling fluids prepared on their basis (experiments 1-5, 8, 10-14, table. 2) have satisfactory technological properties and can be used in uncomplicated drilling conditions without additional conditioning. If at least one of the essential features of the method is not fulfilled, for example, with an insufficient amount of wetting agent (KBTZh-6), the drilling fluid is characterized by high water loss and lack of structure. In addition, with an insufficient amount of UVZH, it becomes impossible to use KRZ-L sapropel (KBTZh-7) as a part of the concentrate of "stale" (stored for more than a year). The proposed method allows the use of "stale" sapropel (KBTZh-8). Processing UVZH of an aqueous solution of alkali after the introduction of sapropel, ceteris paribus (KBTZh-9), leads to a decrease in the effectiveness of the concentrate, expressed in the deterioration of the technological parameters of the drilling fluid (experiment 9). Experiments 10-12 show the possibility of preparing weighted drilling fluids based on concentrates.

Для приготовления буферных жидкостей концентрат разбавляют водой до требуемой консистенции. Так, например, буферная жидкость, полученная разбавлением КБТЖ-10 минерализованной водой до концентрации в ней сапропеля 10% имеет плотность 1216 кг/м³ и эффективную вязкость 17,6 мПа·с. При этом СНС_1/10 18/24 дПа, что позволяет осуществлять ее утяжеление практически до любой плотности.To prepare buffer liquids, the concentrate is diluted with water to the desired consistency. So, for example, the buffer fluid obtained by diluting KBTZh-10 with mineralized water to a concentration of sapropel 10% in it has a density of 1216 kg / m ³ and an effective viscosity of 17.6 mPa · s. At the same time, the SNA is _1/10 18/24 dPa, which allows it to be weighted to almost any density.

Получаемые предлагаемым способом концентраты является эффективными пластифицирующими добавками для тампонажных растворов и гидроизолирующих составов. Например, при затворении цемента для "холодных" скважин на 0,5%-ном растворе КБТЖ-1 тампонажный раствор при плотности 1860 кг/м³ имеет растекаемость 22 см, без добавки концентрата 26 см.The concentrates obtained by the proposed method are effective plasticizing additives for grouting mortars and waterproofing compositions. For example, when cement is cemented for “cold” wells on a 0.5% KBTZh-1 solution, cement slurry at a density of 1860 kg / m ³ has a spreadability of 22 cm, without the addition of a concentrate of 26 cm.

Анализ предлагаемого способа показывает, что он характеризуется новизной, промышленно применим и имеет изобретательский уровень, т.е. удовлетворяет всем необходимым условиям для признания его изобретением и выдачи охранного документа. Analysis of the proposed method shows that it is characterized by novelty, is industrially applicable and has an inventive step, i.e. satisfies all the necessary conditions for the recognition of his invention and the issuance of a title of protection.

Claims

METHOD FOR PRODUCING A CONCENTRATE OF DRILLING TECHNOLOGICAL LIQUIDS comprising mixing sapropel with an aqueous alkaline solution and a modifying additive, characterized in that before mixing with sapropel a modifying additive is introduced into the aqueous alkaline solution, while at least 0.1% hydrocarbon liquid is used as a modifying additive the volume of alkaline solution, and as an aqueous alkaline solution using an aqueous solution of an alkaline agent with a concentration of 0.15 - 1.20 wt.%, with sapropel and an aqueous alkaline solution Thief used in a ratio of 3 - 50 parts by weight aqueous alkaline solution per 1 wt.h. sapropel.