СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА
METHOD OF PREPARING CONCENTRATE FOR DRILL FLUID

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и используется при бурении и капитальном ремонте скважин.
Известен способ приготовления добавки к буровому раствору (см. патент РФ №2256685, кл. С09К 7/00, 2005), включающий измельчение бетонита, кальцинированной соды и смешивание со связующими веществами.
Также известно техническое решение, где предложен способ приготовления добавки к буровому раствору (см. патент РФ №2241730, кл. С09К 7/00, 2005 - прототип), включающий измельчение основного материала и смешивание со связующими веществами.
Однако известные технические решения недостаточно эффективны, поскольку используются дорогостоящие материалы и для приготовления добавки к буровому раствору требуется соблюдение определенных режимов с целью получения формованных в виде таблеток добавок к буровому раствору.
Техническим решением задачи является снижение стоимости процесса приготовления концентрата за счет использования отходов масличного, мукомольного и целлюлозного производства и упрощение способа изготовления.
Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем измельчение основного материала и смешивание со связующими веществами согласно изобретению, в качестве основного материала используют поверхностно-активное вещество в виде алкилбензолсульфанола и натриевого мыла, а в качестве связующих веществ - 40% водный раствор гидроксида натрия, хлористый натрий и отходы мукомольного производства - мучную пыль, минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и отходы целлюлозного производства в виде таллового масла, при этом предварительно готовят натриевое мыло, для основы которого используют жидкие отходы масличного производства, например утилизованное растительное масло (его отстой), которое смешивают с 40% водным раствором гидроксида натрия, хлористым натрием и модифицированным крахмалом при следующем соотношении компонентов, масс. %:
40% водный раствор гидроксида натрия
25-30
хлористый натрий
4-6
мучная пыль
30-35
жидкие отходы масличного производства
остальное
затем полученное натриевое мыло измельчают, добавляют воду в соотношении 1:1, перемешивают до пастообразной массы и вводят минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и отходы целлюлозного производства - талловое масло при следующем соотношении компонентов: масс, %:
минеральное масло
5-10
алкилбензолсульфанол
3-5
10% водный раствор
карбоксиметилцеллюлозы
8-10
талловое масло
3-5
натриевое мыло
остальное
затем перемешивают до однородной консистенции, фасуют и перед эксплуатацией разводят водой в соотношении 1:7.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что использование отходов масличного, мукомольного и целлюлозного производства для получения концентрата бурового раствора значительно снижает затраты на технологию получения концентрата и экологическую обстановку окружающей среды.
По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.
Предложенный способ приготовления концентрата для бурового раствора соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку воспроизводим, прост в исполнении, доступен и экономичен.
В результате использования способа приготовления концентрата для бурового раствора получается вещество пастообразной консистенции, желтоватого цвета со специфическим не резким запахом, в растворенном состоянии запах теряется. Концентрат бурового раствора легко растворяется в холодной воде до консистенции, готовой к применению.
Способ приготовления концентрата для бурового раствора осуществляют следующим образом.
Предварительно готовят натриевое мыло, для основы которого используют жидкие отходы масличного производства - утилизованное растительное масло (масла репса, кукурузное, подсолнечное, клещевины и т.п.) или его отстой или субсток, которое смешивают с 40% водным раствором гидроксида натрия (NaOH), хлористым натрием (NaCl) и мучной пылью, которые являются отходами мукомольного производства, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
40% водный раствор гидроксида натрия
25-30
хлористый натрий
4-6
мучная пыль
30-35
утилизованное растительное масло или его отстой или субсток остальное. В результате механического смешивания компонентов получается мыло, в составе которого удерживается глицерин и нашатырный спирт. Затем полученное натриевое мыло измельчают, добавляют воду в соотношении 1:1, перемешивают до пастообразной массы и вводят минеральное масло, алкилбензолсульфанол, 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и талловое масло, которое является отходом целлюзного производства при следующем соотношении компонентов: масс. %:
минеральное масло
5-10
алкилбензолсульфанол
3-5
10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы
8-10
талловое масло
3-5
натриевое мыло
остальное
затем перемешивают до однородной консистенции, фасуют и перед эксплуатацией разводят водой в соотношении 1:7, в результате получается эмульсия с кислотным числом pH 8-10.
Полученное натриевое мыло с алкилбензолсульфанолом выполняют роль смачивателя, эмульгатора и антисептика, так как при производстве натриевого мыла в его составе удерживается глицерин, выступающий в качестве стабилизатора и нашатырный спирт, который проявляет бактерицидные свойства, а модифицированный крахмал, в качестве которого используют отходы мукомольного производства, мучную пыль добавляют для загущения смеси до пастообразной консистенции, в качестве минерального масла можно использовать солодовое масло или легроин, которые, кроме смазочных свойств, проявляют антикоррозийность и понижают образование пены, для понизителей фильтрации используют 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и для смачивания - отходы целлюлозного производства в виде таллового масла.
Так как для получения концентрата используется мучная пыль, имеющая волокнисто-набухающую структуру, обеспечивается возможность проникновения состава в трещины пласта, прилегающие к скважине, «расклинивают» их, что способствует снижению гидравлического сопротивления и усилению притока к скважине пластовой нефти. Также обеспечивается возможность гашения турбулентного движения нефти и его переход в ламинарное, что значительно увеличивает скорость потока в стволе скважины, а также во всех случаях перекачки.
Пример конкретного осуществления способа приготовления концентрата для бурового раствора.
При получении концентрата бурового раствора предварительно готовят натриевое мыло, для получения которого берут оптимальное количество компонентов, которое обеспечивает требуемые свойства натриевого мыла (масс.%) 40% водный раствор гидроксида натрия - 28; хлористый натрий 5; мучную пыль - 33,6; утилизованное подсолнечное растительное масло - остальное и смешивают при следующем соотношении компонентов, масс. %:
40% водный раствор гидроксида натрия
28
хлористый натрий
5
мучная пыль
33,6
утилизованное подсолнечное растительное масло
остальное
Затем добавляют воду в соотношении 1:1 и перемешивают до пастообразного состояния. В полученное натриевое мыло добавляют (масс. %) минеральное масло - 7,5; алкилбензолсульфанол - 4,5; 10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы - 9, талловое масло - 4; натриевое мыло - остальное при следующем соотношении компонентов, масс. %:
минеральное масло
7,5
алкилбензолсульфанол
4,5
10% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы
9
талловое масло
4
натриевое мыло
остальное
В результате смешивания в таком соотношении составляющих концентрат бурового раствора получается с хорошей кинематической вязкостью и кислотным числом, которые обеспечивают заданные функции, а именно стойкая, не содержит свободных кислот и щелочей, разрушающих поверхность изделий и деталей, не окисляет, нетоксична, легко удаляется с поверхностей деталей при промывке и протирке. Если взять компоненты в меньшем количестве и/или в большем количестве, то вязкость и кислотность не будут соответствовать техническим требованиям. Кроме того, полученный концентрат значительно дешевле по сравнению с буровыми растворами используемых в настоящее время, поскольку основа концентрата изготавливается из отходов производства, которые представляют собой бесплатное сырье для изготовления концентрата.