Изобретение относитс к составам эмульсионных буровых растворов на водной основе, предназначенных дл вскрыти продуктивных пластов, дл глушени нефт ных и газовых скважин при проведении их капитального ремонта . Цель изобретени - повышение коагул ционной устойчивости при одновременном улучшении антифильтрационных свойств растворов в присутствии солей одновалентных металлов. Технологи приготовлени раствора заключаетс в следующем. Заготавливают с помощью гидравлических диспергаторов или других перемешивающих устройств, имеющихс на буровой необходимый объем глинистой суспензии , затем в нее ввод т расчетное количество реагента-стабилизатора, например КМЦ, затем предварительно растворенный в расчетном количестве углеводородного компонента (в нефти или дизтопливе) эмул1 гатор, например , предварительно омыленные гидро ксидом щелочного металла (например NaOH) кубовые остатки СЖК. После тщательного перемешивани смеси до получени однородной пр мой эмульси ( типа масло в воде) ввод т расчет ное количество ПАВ (например, дисол вана),а затем расчетное количество отхода полиэтиленполиамина в виде водного раствора. После тщательного перемешивани эмульсионный буровой раствор готов к использованию. Отход производства полиэтиленполиамина (ОПЭПА) представл ет собой порошкообразное вещество сероватого цвета, без запаха, хорощо растворимое в воде при обычной температуре. Отходы содержат 85-90 мас.% хлористого натри , 1,5-5 мас.% полиэтилен полиамина, до 1 мас.% NaOH, остальное вода. Величина рН водного насыщенного раствора отхода 9-10. Повер ностное нат жение на границе с угле водородной средой (керосином) соста . л ет дл 5%-ного водного раствора эрг насыщенного раствора J (поверхностное нат жение см с керосином составводы на границе л ет 48,0 7 5%-ного раствора хл смг / эрг , - 45 --2 / ристого натри см Плотность водных р астворов этого .. отхода колеблетс в пределах 1 ,005 г/см (1%-ный раствор) - 1,20 г/см (насыщенный раствор). В качестве углеводородной фазы эмульсионный буровой раствор может содержать дизельное топливо или нефть В качестве эмульгатора, например, продукты омылени гидроксидом щелочного металла высших жирных кислот, а именно их кубовых остатков. В качестве стабилизатора могут быть использованы полисахариды, лигносульфонаты или полиакрилаты. В качестве добавки, регулирующей поверхностноактивные свойства, применимы неионогенные ПАВ (например, преводел, дисольван) или синергетические смеси неионогенных и анионных ПАВ (например , дисольван и сульфонол, вз тые в соотношении 1:1). Ниже приведены примеры приготовлени раствора в лабораторных услови х . Замеры параметров буровых растворов провод1ши при нормальных услови х по методикам, регламентируемым РД 39-2-645-81 ВНИИКРнефть. Пример 1 . Навеску глины .в количестве 35 Г (7 мас.%) диспергируют в 300 г (60 мас.%) воды. Затем ввод т 2,5 г (0,5 мас.%) КМЦ-500 и продолжают перемешивание до полного растворени . Отдельно готов т углеводородный раствор омыленных гидроксидом щелочного металла (например, NaOH) кубовых остатков СЖК (КОСЖК). С этой целью в 100 г (20 мас.%) дизтоплива раствор ют 10 г (2 мас.%) КОСЖК, омыленных предварительно гидроксидом щелочного металла. После перемешивани эмульгатора со стабилизированной глинистой суспензий до получени однородного состава ввод т ,25 г (0,25 мас.%) дисольвана и 1,25 г (0,25 мас.%) сульфонола, а затем 25 г (5 мас.%) ОПЭПА, предварительно растворенного в 25 г (5 мас.%) воды с последующим перемешиванием раствора (табл. 1, № 1). П р и м е р 2. Навеску глины в количестве 25 г (5 мае Л) диспергируют в 234, 25 (46,85 мас.%) воды. Затем ввод т 3,0 г (0,6 мас.%) ККЦ500 и продолжают перемешивание до полного растворени . Отдельно в 150 г (30 мас.%) дизтоплива раствор ют 15 г (3 мас.%) КОСЖК,.омыленных предварительно гидроксидом щелочного металла . Приготовленный таким образом эмульгатор смешивают со стабилизированной глинистой суспензией до получени однородного состава, затем вво д т 2,75 г (0,55 мас,%) дисольвана и 35 г (7 масЛ) ОПЭПА, предварительно растворенного в 35 г С7 мас.%) воды с последующим перемешиванием (табл,1 № 2).This invention relates to water-based emulsion drilling mud compositions designed to open up reservoirs for plugging oil and gas wells when they are overhauled. The purpose of the invention is to increase the coagulation stability while improving the anti-filtration properties of solutions in the presence of monovalent metal salts. The preparation technology for the solution is as follows. A required volume of clay slurry is prepared using hydraulic dispersants or other mixing devices on the rig, then a calculated amount of a stabilizer reagent, for example, CMC, then previously dissolved in the calculated amount of hydrocarbon component (in oil or diesel fuel) is introduced into it, for example pre-saponified with an alkali metal hydroxide (for example, NaOH) bottoms of FFA. After thoroughly mixing the mixture until a homogeneous direct emulsion (such as oil in water) is obtained, the calculated amount of surfactant (for example, disolvan) is introduced, and then the calculated amount of polyethylene polyamine waste in the form of an aqueous solution. After thorough mixing, the emulsion drilling fluid is ready for use. Polyethylene polyamine production waste (OPEPA) is a powdery substance, grayish, odorless, soluble in water at ordinary temperature. The waste contains 85-90 wt.% Sodium chloride, 1.5-5 wt.% Polyethylene polyamine, up to 1 wt.% NaOH, the rest is water. The pH of the aqueous saturated solution of waste 9-10. The surface tension at the boundary with the carbon-hydrogen medium (kerosene) composition. It is for a 5% aqueous solution of erg saturated solution J (surface tension cm with kerosene contains water at the boundary of 48.0 7 5% solution of chl cmg / erg, - 45 - 2 / sodium sodium, see Density of water The solutions of this .. waste fluctuate within 1, 005 g / cm (1% solution) - 1.20 g / cm (saturated solution). As the hydrocarbon phase, the emulsion drilling fluid may contain diesel fuel or oil. As an emulsifier , for example, alkali metal hydroxide hydroxides of higher fatty acids, namely their bottoms Polysaccharides, lignosulfonates or polyacrylates can be used as stabilizers. Non-ionic surfactants (for example, prehydrated, disolvan) or synergistic mixtures of non-ionic and anionic surfactants (for example, disolvan and 1 : 1). Below are examples of the preparation of the solution in the laboratory. Measurements of parameters of drilling fluids under normal conditions according to the methods regulated by RD 39-2-645-81 VNIIKRneft. Example 1 A portion of clay. In an amount of 35 g (7 wt.%) Is dispersed in 300 g (60 wt.%) Water. Then, 2.5 g (0.5 wt.%) Of CMC-500 is introduced and stirring is continued until complete dissolution. A hydrocarbon solution saponified by an alkali metal hydroxide (e.g., NaOH) sludge residue of FFA (CLCM) is prepared separately. For this purpose, 100 g (20 wt.%) Of diesel fuel is used to dissolve 10 g (2 wt.%) Of COSMH, saponified with an alkali metal hydroxide. After mixing the emulsifier with stabilized clay suspensions to obtain a homogeneous composition, 25 g (0.25 wt.%) Disolvan and 1.25 g (0.25 wt.%) Sulfonol are introduced, and then 25 g (5 wt.%) OPEPA, pre-dissolved in 25 g (5 wt.%) Of water, followed by stirring the solution (Table. 1, No. 1). PRI mme R 2. A portion of clay in the amount of 25 g (5 May L) is dispersed in 234, 25 (46.85 wt.%) Water. Then, 3.0 g (0.6 wt.%) Of CCS500 are introduced and stirring is continued until complete dissolution. Separately, 150 g (30 wt.%) Of diesel fuel dissolve 15 g (3 wt.%) Of NULLs, pre-washed with an alkali metal hydroxide. The emulsifier thus prepared is mixed with a stabilized clay slurry until a uniform composition is obtained, then 2.75 g (0.55% by weight) of disolvan and 35 g (7% by weight) of OPEPA, previously dissolved in 35 g of C7% by weight, are added. water, followed by stirring (tab. 1 No. 2).
Пример 3. Навеску глины в количестве 30 г (6 мас,%) диспергируют в 143,5. г (28,7 мас.%) воды. Затем ввод т г (0,7 мас.%) КМЦ500 и перемешивают до полного растЕорени . Отдельно готов т раствор эмульгатора, дл чего в 200 г (40 мас,%) дизтоплива раствор ют 20 г (4 мас.%) КОСЖК, омыленных предварительно гидроксидом щелочного металла . После перемешивани эмульгатора со стабилизированной глинистой суспензией до получени однородного состава ввод т 1,50 г (0,25 мас.%) дисольвана и 1,50 г (0,25 мас.%) сульфонола, а затем 50 г (10 мас.%) ОПЭПА, предварительно растворенного в 50 г (10 мас.%) воды с последующим перемешиванием (табл. 1, №3). Дл сравнени приведена характеристика прототипа (табл. 1, №4).Example 3. A portion of clay in the amount of 30 g (6 wt.%) Was dispersed in 143.5. g (28.7 wt.%) water. Then, g (0.7% by weight) of CMC 500 is added and stirred until complete dissolution. Separately, an emulsifier solution is prepared, for which 20 g (4 wt.%) COSMA saponified previously with an alkali metal hydroxide is dissolved in 200 g (40 wt.%) Diesel fuel. After stirring the emulsifier with a stabilized clay slurry, to obtain a homogeneous composition, 1.50 g (0.25 wt.%) Disolvan and 1.50 g (0.25 wt.%) Sulfonol are introduced, and then 50 g (10 wt.% ) OPEPA, pre-dissolved in 50 g (10 wt.%) Of water, followed by stirring (Table 1, No. 3). For comparison, a description of the prototype is given (Table 1, No. 4).
Как видно из табл. I (№№ 5, 6, 9) введение в известньй эмульсионный раствор хлористого натри или хлористого кали приводит к ухудшению его коагул ционной устойчивости и резкому повьш1ению водоотдачи.As can be seen from the table. I (nos. 5, 6, 9) the introduction of sodium chloride or potassium chloride in a lime emulsion solution leads to a deterioration of its coagulation stability and a sharp increase in water loss.
Проведенные исследовани показали , что содержание ОПЭПА менее 5 мас.% недостаточно дл достижени цели изобретени (табл. 1, № 7), а содержание ОПЭПА более 10 мас.% приводит к снижению коагул ционной устойчивости раствора и некоторому повышению водоотдачи раствора (табл. № 8).Studies have shown that the content of OPEPA less than 5 wt.% Is not enough to achieve the purpose of the invention (Table 1, No. 7), and the content of OPEPA more than 10 wt.% Leads to a decrease in the coagulation stability of the solution and some increase in the water loss of the solution (Table No. eight).
Содержание остальных компонентов менее минимальных значений не позвол ет достичь цели изобретени , а содержание их вьш1е максимального предела не вызьшает резкого улучшени антифильтрационных свойств и дальнейшего повьш1ени коагул ционной устойчивости (табл. 1, №№ 10-15). Состав раствора представлен в табл.2 The content of the remaining components less than the minimum values does not allow to achieve the purpose of the invention, and the content of them above the maximum limit does not cause a sharp improvement in the anti-filtration properties and further increase the coagulation stability (Table 1, Nos. 10-15). The composition of the solution is presented in table 2
Состав эмульсионного бурового раствора имеет параметры: условна в зкость 34-38 с, водоотдача 3,55 мин, статическое напр жение сдвига за 1 и 10 мин, соответственно 1,1-2,2 и 1,4-3,4 Па, коэффициент коагул ционной устойчивости 1,3-1,5, поверхностное нат жение фильтрата 5,9-6,3 мН/м.The composition of the emulsion drilling mud has the following parameters: conditional viscosity 34-38 s, water loss 3.55 min, static shear stress for 1 and 10 min, 1.1-2.2 and 1.4-3.4 Pa, respectively coagulation stability of 1.3-1.5, the surface tension of the filtrate 5.9-6.3 mN / m.
Пройеденные испытани показьшают, что содержание в составе эмульсионного бурового раствора 5-10% ОПЭПА обеспечивает при достижении заданной степени минерализации сохранение его технологических показателей, исключает необходимость проведени дополнительной стабилизации системы. Так, минерализаци пластовых (поровьк) вод в интервале продуктивных отложений на месторождени х Прикарпать (по NaCl) составл ет 4500-92000 мг/л Содержание в известном составе в качестве электролита 5-10% NaCl обусловливает сравнительно высокие значени водоотдачи (10-14 см /30 мин), низкие значени (0,7-0,9) коэффициента коагул ционной устойчивости, определ емого отношением динамического напр жени сдвига к эффективной в зкости (табл. 1, №№5, 6). Характерно , что в данном составе эмульсионного раствора использование в качестве электролита ОПЭПА обеспечивает существенное не только улучшение фильтрационных и структурных показателей, но и сохранеш1е исходных значений поверхностного нат жени фильтратов при меньшем расходе ПАВ. Это дает основани полагать, что содержание в данных отходах нар ду с NaCl полиэтиленполиамина благопри тно сказываетс в отношении сохранени поверхностно-активных свойств минерализованных сред. Кроме того, поддержанию необходимой концентрации ионов водорода (рН) способствует содержанию в ОПЭПА едкого натра.The tests performed show that the content of 5-10% OPEPA in the composition of the emulsion drilling mud ensures that its technological parameters are preserved when the desired degree of mineralization is achieved, eliminating the need for additional stabilization of the system. Thus, the mineralization of reservoir (porovka) waters in the range of productive sediments in the Prikarpat fields (NaCl) is 4500-92000 mg / l. The content of 5-10% NaCl in the known composition as electrolyte causes a relatively high water loss (10-14 cm (30 min), low values (0.7-0.9) of the coagulation stability coefficient, determined by the ratio of the dynamic shear stress to the effective viscosity (Table 1, Nos. 5, 6). It is characteristic that, in this composition of the emulsion solution, the use of OPEPA as an electrolyte provides a significant not only improvement in the filtration and structural parameters, but also the preservation of the initial values of the surface tension of the filtrates with less surfactant consumption. This suggests that the content of polyethylene polyamine, along with NaCl, in these wastes favorably affects the preservation of the surface-active properties of mineralized media. In addition, the maintenance of the required concentration of hydrogen ions (pH) contributes to the content in capped sodium hydroxide.