SU1320220A1

SU1320220A1 - Способ получени структурообразовател дл буровых растворов на углеводородной основе

Info

Publication number: SU1320220A1
Application number: SU864024826A
Authority: SU
Inventors: Константин Шлемович Овчинский; Израил Зусевич Файнштейн; Роберт Карамович Рахматуллин; Николай Моисеевич Касьянов; Марк Исаакович Липкес; Олег Владимирович Полозов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-06-30

Abstract

Изобретение относитс к бурению нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени - улучшение структурно- механических свойств буровых растворов при одновременном сокращении длительности процесса получени струк- турообразовател и снижение его стоимости . Смешивают бентонитовьй глино- порошок с предварительно приготовленным 2-15%-ным водным раствором четвертичной аммонийной соли. На одну часть глинопорошка берут от 0,4 - 0,6 мае.ч. соли. Полученную смесь выдерживают при перемешивании 1-2 ч с последующей сушкой и измельчением. 5 табл. с

Description

13

Изобретение относитс к способам получени материалов, в частности ор- ганофильных глинопорешков, используемых в качестве структурообраэователей буровых растворов на углеводородной основе, примен емых дл бурени нефт ных и газовых скважин.

Цель изобретени улучшение структурно-механических свойств буровых растворов при одновременном сокраще- НИИ длительности процесса получени структуро образовател и снижении его стоимости.

Способ получени органофильного бентонитового глинйпорошка включает смешение бентонитового глинопорошка с предварительно приготовленным 2- 15%-ным водным раствором четвертичной аммонийной соли, вьщержку полученной смеси при перемешивании в течение 1-2 ч, высушивание смеси и измельче- (Ние.

Необводненный бентонитовый глино- порошок вводитс в водный раствор ЧАС - низкомолекул рного соединени , способного к диссоциации и существующего в растворе в виде ионов. При этом вода не находитс в св занном состо нии и способна к образованию адсорбционной оболочки. Б результате возникают услови дл конкурентной адсорбции молекул воды и ионов ЧАС на поверхности глины Благодар высокой подвижности зар да ионов ЧАС они быстрее достигают поверхности глины и .вступают в реакцию замещени на обменных центрах. Молекулы воды локализуютс вокруг необменных позиций за счет водородных св зей, образу пространственно не замкнутую адсорбционную оболочку, не преп тствующую диффузии ионов ЧАС к вновь открывшимс обменным центрам в результате расклинивающего действи предыдущих ионов ЧАС. Адсорбци ЧАС вызывает олеофилизацию глины, котора предотвращает ее набухание в воде и рост в зкости реакционной массы. Низка

в зкость также благопри тствует диф- jO органофильного бентонитового глинофузии ЧАС и усилению ее адсорбции на глине. В результате реакци протекает с большей скоростью и глубиной, тем самым улучшаетс структурообразующа способность органофильного глинопорошка в буровых растворах на углеводородной основе.

Способ осуществл етс следующим образом.

порошка различными способами приведе ны в табл.1. .

Из табл.1 видно, что по предлага- емо1чу способу упрощаетс процесс по- .jr лучени органофильного бентонитового глинопорошка и значительно сокращает с его длительность.

Врем , необходимое ,цл перемешива ни реакционной массы в процессе поБерут воду,, нагревают ее до 80- 90 ( и в ней раствор ют расчетное количество ЧАС, а затем при перемешивании ввод т необводненный бентонитовый глинопорошок и продолжают перемешивание в течение 1-2 ч.

Способ может быть реализован в. любом аппарате, предназначенном дл механического перемешивани жидкоте- кучих смесей,,

Предлагаемый способ получени органофильного бентонитового глинопорошка был проверен в лабораторных услови х,

Дл осуществлени способа использовали бентонитовый глинопорошок группы ПБВ и следующие ЧАС: алкил- бензилдиметиламмонийхлорид с R

С,,С„ (катамин АБ), алкилбензилдиметиламмонийхлорид с R С,-/ - С (АВДМхлорид), алкилбензилдиметилам- моний хлорид с R С| (катионат 2Б).

В процессе синтеза органофильного бентонитового глинопорошка необходимые количества ЧАС и глины определ ютс исход из концентрации реакционной массы, котора , в свою очередь, задаетс из услови возможности ее перемешивани и соотношени глина - ЧАС.

Пример 1. Соотношение глинопорошок - ЧАС 10:5, концентраци реакционной массы 5,8%, В 94,2 г воды ввод т 1,93 г ЧАС и при нагревании и перемешивании ввод т 3,87 г сухой глины.

И р и м е р 2, Соотношение глинопорошок - ЧАС 10:5, концентрагщ реакционной массы 18,4. В 81,6 г воды ввод т 6,14 г ЧАС и при нагревании и перемешивании ввод т 12,26 г сухой глины.

П р и м е р 3. Соотношение глинопорошок - ЧАС 10:5, концентраци ре- акционной массы 34,6, В 65,4 г воды ввод т 11,53 г ЧАС и при нагревании и перемешивании ввод т 23,07 г сухой глины.

Технологические параметры синтеза

порошка различными способами приведены в табл.1. .

Из табл.1 видно, что по предлага- емо1чу способу упрощаетс процесс по- лучени органофильного бентонитового глинопорошка и значительно сокращаетс его длительность.

Врем , необходимое ,цл перемешивани реакционной массы в процессе по51320220

Таблица2

38 ,А 10:4

2,0 10:5

2,0 10:6

Продолжение табл. 3

ТаблицаЗ

36/54

55/73

49/83 76/93 28/47 45/60

лучени органофильного бентонитового глинопорошка, определ ли путем измерени содержани остаточного ЧАС (ка- тамина АК) в водной фазе. Зависимость содержани ЧАС от времени выдержки приведена в табло2.

Как видно из табл.2 врем перемешивани по предлагаемому способу составл ет 1-2 ч, в течение которых содержание ЧАС в водной фазе выходит на посто нный уровень, что свидетельствует о завершенности процесса.

Оценка органофильньгх глинопорош- ков, полученных на различных ЧАС с

различными соотношени ми глина - 4AC,f5 но-механических свойств буровых разий , так и-инвертных эмульсий различного состава.

Claims

Формула изобретени

Способ получени структурообразо- вател дл буровых растворов на угло- водородной основе, включающий смешение бентонитового глинспорошка с четвертичной аммонийной солью и водой, |выдержку полученной смеси в течение 1-2 час и последующую ее сушку и измельчение , отличающийс тем,что, с целью улучшени структурпроводилась по структурно-механическим показател м суспензий этих глинопорошков в дизельном топливе и различных типов растворов на углеводородной основе.

Органосуспензии готовили с помощью смесител типа Воронеж в течение 1 ч. Измерени структурно-механических показателей проводили на приборе СНС-
2. При этом после обработки всех исследуемых типов растворов на углеводородной основе (РУО) органо- фильным бентонитовым глинопорошком улучшение структурно-механических показателей не сопровождалось ухудшени |ем других показа телей, в частности электростабильности и фильтрации. Электростабильность, измеренна на приборе ИГЭР-1, находились на уровне 500-600 В, а фильтраци по не п ревьппала 2-3 см чистой углеводородной фазы.

Структурно-механические показатели 10%-ных: Органосуспензии с органогли- ной на основе катионата 2Б приведены в табл.3.

Из табл.3 видно, что оптимальным вл етс соотношение глина - ЧАС 10:4 - 10:6.

Структурно-механические показатели 10%-ных Органосуспензии с органогли- ной на основе различных ЧАС приведены в табл.4.

Структурно-механические показатели различных РУО с органоглиной на ос- нове катионата 2Б (количество органо- глины 20 мас.%) приведены в табл.5.

Из табл.3, 4,и 5 следует, что введение органобентонита, полученного по предлагаемому способу, обеспечивает более высокие структурно-механические показатели как органосуспенстворов при одновременном сокращении длительности процесса получени структурообразовател и снижении его стоимости, бентонитовый глинопорошок смешивают с предварительно приготовленным 2-15%-ным водным раствором четвертичной аммонийной соли, .причем на 1 мае.ч. бентонитового глинопорошка берут 0,4 - 0,6 мае,ч. четвертичной аммонийной соли.

Т а б л и ц а 1

Введение ЧАС в водную суспензию глинопороижа

Введение глинопорошка в водный раствор ЧАС;

катамин АБ

АБДМ- хлорид

катионат 2Б

144

4,0

48

1,0

Раствор хлористого кальци -(f 1,20 г/смз) 57,4

Редактор И.Рыбченко

Составитель Л.Бестужева

Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 2611/22Тираж 633 Подписное

ВНИИГМ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

1320220

8 Продолжение табл.З