Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при обработке бурового раствора на водной основе.

Известна смазочная добавка для буровых растворов на водной основе, включающая, мас.%: продукт конденсации моноэтаноламина и сырых таловых масел 10-30, керосин 5-10, моноэтаноламин 1,0-1,5, флотореагент оксаль - остальное (авторское свидетельство СССР №1749226, С09К 7/02, опублик. 23.07.1992).

Известная добавка обладает невысокими смазочными и противоприхватными свойствами бурового раствора.

Наиболее близкой к предложенному изобретению по технической сущности является смазочная добавка для буровых растворов на водной основе, включающая керосин 5-10, маслорастворимое поверхностно-активное вещество - продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот предельного и непредельного ряда с углеводородным радикалом С₈-С₂₄ 20-30, полигликоль 50-65, керосин 5-10 и изобутанол 7-10. Буровой раствор обрабатывают смазочной добавкой в количестве 0,5-1,0 мас.% (Патент РФ №2236431, опублик. 20.09.2004 - прототип).

Известная добавка придает буровому раствору недостаточно высокие смазочные и противоприхватные свойства.

В предложенном изобретении решается задача повышения смазочных и противоприхватных свойств бурового раствора.

Задача решается тем, что в способе обработки бурового раствора, включающем совмещение добавки и бурового раствора, согласно изобретению совмещение добавки и бурового раствора производят в количестве 0,3-0,6% добавки от объема бурового раствора непрерывно в процессе циркуляции бурового раствора струей в поток бурового раствора или через дозировочный патрубок на всасывающей линии бурового насоса в насосном блоке, при этом в качестве добавки используют смесь масла очищенного отработанного и эмульгатора Синол ЭМ при их объемном соотношении соответственно (55-65)/(35-45)%.

Сущность изобретения

В настоящее время в промышленности для обработки глинистых растворов используется товарная нефть. Использование товарной нефти обусловлено необходимостью придания глинистому раствору смазывающих свойств для исключения прихватов бурильного инструмента. В соответствии с технологией приготовления и использования глинистых растворов количество добавляемой нефти для обеспечения требуемых смазывающих свойств составляет до 10-15%. При этом обработка раствора осуществляется в условиях буровой, что приводит к изменению режимных параметров глинистого раствора (вязкость, плотность и др.) и дополнительным затратам времени для их доведения до требуемых значений. Обработка раствора в условиях растворных узлов не производится вследствие повышенной пожароопасности товарной нефти.

Необходимо отметить, что во многих нефтяных регионах использование нефти в качестве реагента для обработки глинистых растворов запрещено, что связано с необходимостью повышения экологической безопасности. Кроме того, обработка раствора нефтью в условиях буровой увеличивает вероятность возникновения пожаров.

Для повышения смазочных и противоприхватных свойств бурового раствора предлагается добавка и способ обработки бурового раствора, согласно которым совмещение добавки и бурового раствора производят в количестве 0,3-0,6% добавки от объема бурового раствора непрерывно в процессе циркуляции бурового раствора струей в поток бурового раствора или через дозировочный патрубок на всасывающей линии бурового насоса в насосном блоке. В качестве добавки используют смесь масла очищенного отработанного и эмульгатора Синол ЭМ при их объемном соотношении соответственно (55-65)/(35-45)%.

Масло отработанное очищенное используют согласно ТУ 39-0147585-065-00 типа ТН-12, ТН-20, ТН-30, ТН-40 и т.п. Масло имеет кинематическую вязкость при 50°С от 10 до 45 мм²/с (сСт), температуру вспышки в открытом тигле от 120 до 150°С, зольность не более 0,3%, массовую долю механических примесей не более 0,05%.

Эмульгатор Синол ЭМ используют согласно ТУ 2413-048-48482528-98. Эмульгатор Синол ЭМ представляет собой 40%-ный раствор сложных эфиров высших ненасыщенных кислот жирного ряда (линолевая, олеиновая, линоленовая и др.) и смоляных кислот в зимнем дизельном топливе с добавками высокомолекулярного органического термостабилизатора и ~2% оксида алкилдиметиламина. По внешнему виду это маслянистая вязкая жидкость от светло-коричневого до черного цвета (допускается наличие осадка) с кислотным числом от 2 до 4 мг КОН/г и температурой застывания не выше минус 35°С.

Для получения добавки смешивают масло очищенное отработанное и эмульгатор Синол ЭМ в объемном соотношении соответственно (55-65)/(35-45)%. Смесь представляет собой маслянистую подвижную жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета, плотностью от 820 до 1200 кг/м³, температурой вспышки в открытом тигле от 50 до 80°С.

Применение предложенного технического решения повышает экологическую безопасность, поскольку потребное количество составляет менее 1% (добавка нефти составляет 10-15% от объема бурового раствора), снижает потенциальную опасность пожаров ввиду того, что добавка является трудногорючей жидкостью.

Кроме того, при сложившихся ценах на товарную нефть использование смазывающей добавки на основе отработанных масел позволит снизить годовые затраты на обработку бурового раствора на 20-25 млн. руб. (при ориентировочной стоимости добавки 30-35 тыс.руб./т), с одновременным сокращением транспортных затрат на доставку нефти на буровые не менее чем в 20 раз.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Для бурения нефтедобывающей скважины используют глинистый водный буровой раствор плотностью 1,12 г/см³ в количестве 200 м³. В качестве добавки используют смесь масла очищенного отработанного и эмульгатора Синол ЭМ при их объемном соотношении соответственно 55/45%. Добавку применяют в количестве 0,3% от объема бурового раствора, т.е. 0,6 м³. Совмещение добавки и бурового раствора производят непрерывно в процессе циркуляции бурового раствора струей в поток бурового раствора.

Пример 2. Выполняют, как пример 1. В качестве добавки используют смесь масла очищенного отработанного и эмульгатора Синол ЭМ при их объемном соотношении соответственно 60/40%. Добавку применяют в количестве 0,45% от объема бурового раствора, т.е. 0,9 м³. Совмещение добавки и бурового раствора производят непрерывно в процессе циркуляции бурового раствора струей в поток бурового раствора.

Пример 3. Выполняют, как пример 1. В качестве добавки используют смесь масла очищенного отработанного и эмульгатора Синол ЭМ при их объемном соотношении соответственно 65/45%. Добавку применяют в количестве 0,6% от объема бурового раствора, т.е. 1,2 м³. Совмещение добавки и бурового раствора производят непрерывно в процессе циркуляции бурового раствора струей через дозировочный патрубок на всасывающей линии бурового насоса в насосном блоке.

В результате испытаний на буровой при бурении 5 скважин не выявлено ни одного случая прихвата бурового инструмента или существенного увеличения нагрузки на ротор бурильного станка, что свидетельствует о достаточно высоких смазочных и противоприхватных свойствах. В то же время испытания добавки по прототипу показали наличие осложнений при бурении до 20% скважин.

Применение предложенного способа позволит придать буровому раствору высокие смазочные и противоприхватные свойства.