Змащувальна добавка до бурових рідин

Заявляемое изобретение относится к составам для бурения скважин и может быть использовано при получении смазочных добавок к буровым жидкостям на предприятиях геологоразведочной отрасли при бурении на нефть, газ, твердые ископаемые, а также при промышленной нефтедобыче. Известна смазочная добавка для буровых жидкостей [1], содержащая, мас.%: Сырые жирные кислоты 18 - 30 Госсипол 13 - 25 Флотореагент Остальное Данная смазочная добавка хотя и обладает высокими противоизносными и смазывающими свойствами, имеет ряд недостатков: низкое моющее действие, которое тормозит своевременный вынос шлама из зоны бурения и таким образом оказывает неблагоприятное воздействие на быстроту изнашивания алмазного инструмента, низкий запас антикоррозионных свойств. Известна смазочная добавка к буровым жидкостям [2], содержащая мас.%: Продукт на основе отработанного подсолнечного масла 50 - 70 Борная кислота 0,3 - 0,5 Жидкое стекло 2-5 Вода Остальное Данная смазочная добавка к буровым жидкостям улучшает смазочные свойства буровых жидкостей за счет увеличение предельной нагрузки бурового раствора, однако, весьма неустойчива в условиях работы с водами высокой минерализации и не обеспечивает достаточной защиты бурового оборудования от коррозии. Наиболее близкой по составу к заявляемой является смазочная добавка к буровым жидкостям [3], содержащая, мас.%: Кубовый остаток от дистилляции животных и растительных жиров 40 Неионогенный эмульгатор (вспомогательное вещество ОП - 10) 20 Нефтяное масло ИС-20 40 Известная смазочная добавка, применяемая в концентрациях 0,5 6,0мас.%, обладает недостаточными антифрикционными и относительно невысокими антикоррозионными свойствами в условиях минерализованных вод. Задачей изобретения является создание смазочной добавки к буровым жидкостям, обладающей улучшенными антифрикционными и антикоррозионными свойствами. Поставленная задача решена заявляемым составом смазочной добавки к буровым жидкостям, содержащей нефтяное масло и неионогенный эмульгатор, которая в отличии от прототипа, дополнительно содержит продукт термической обработки растительного масла алканоламииом и гидрооксидом щелочного металла, нейтрализованный синтетическими жирными кислотами фракции C7-C16 при массовом соотношении растительного масла, алканоламина, гидроксида щелочного металла и синтетических жирных кислот соответственно 1 : 1 - 2 : 0,2 - 0,7 : 1 - 2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Продукт термической обработки растительного масла алканоламином и гидроксидом щелочного металла, нейтрализованный синтетическими 60 - 85 жирными кислотами фр. C7C16 при их массовом соотношении соответственно 1 : 1 - 2 : 0,2 - 0,7 : 1 2 Неионогенный эмульгатор 4 - 20 Нефтяное масло До 100 Ниже (см. табл.1, 2, 3) наглядно показано, что введение в состав смазочной добавки указанного в формуле изобретения продукта термической обработки растительного масла алканоламином и гидроксидом щелочного металла, нейтрализованного синтетическими жирными кислотами фр. C7-C16, в сочетании с другими компонентами в найденном количественном их соотношении позволило решить поставленную задачу создания смазочной добавки к буровым жидкостям, обладающей улучшенными антифрикционными и антикоррозионными свойствами. В качестве неионогенного эмульгатора может быть использован оксиэтиллированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена, выпускаемый промышленностью под названием неонол АФ 9 - 6 ТУ 3850727 - 87. В качестве нефтяных масел используют масла индустриальные общего назначения ГОСТ 20799 25, марки И-12А, И-20А; масло вретенное ТУ 38 УРСР 2 - 01 - 202 - 75; дистиллят трансформаторного масла по ТУ 38.101575 - 75. Для получения продукта термической обработки в качестве исходных реагентов могут быть использованы различные растительные масла: рапсовое масло по ГОСТ 8988 - 77, горчичное масло ГОСТ 8807 - 74, льняное масло ГОСТ 5791 - 81, подсолнечное масло ГОСТ 1129 73, синтетические жирные кислоты фр. C7 - C16 по ГОСТ 23239 - 89, гидроксид калия по ГОСТ 9285 78 и гидроксид натрия по ГОСТ 2263 - 79, а также алканоламины: триэтаноламин ИУ 6 - 02 - 916 - 79, моноэтаноламин ТУ 6 - 02 - 915 - 84, диэтаноламин ТУ 6 - 09 - 26 - 52 - 91. Продукт термической обработки получают взаимодействием растительного масла с алканоламином и гидроксидом при температуре 80 105°C с последующей нейтрализацией синтетическими жирными кислотами фр. C7 - C16 при температуре 40 - 50°C. Вводят реагенты в указанных соотношениях 1 : 1 - 2 : 0,2 - 0,7 : 1 - 2. Смазочную добавку получают простым смешением предварительно синтезированного продукта с эмульгатором и нефтяным маслом в соотношении по формуле изобретения. Примеры конкретного состава заявляемой смазочной добавки приведены в табл.1, а в табл.2 представлены данные о соотношении реагентов, взятых для получения продукта термической обработки, используемого в соответствующем примере. Все образцы заявляемой добавки по примерам 1 - 5 представляют собой однородную вязкую массу коричневого цвета со специфическим, но не раздражающим запахом и выдерживают испытания на стабильность при хранении и при низких температурах согласно ГОСТ 6243 - 75. Применяется заявляемая смазочная добавка в виде 0,5 4% водных растворов как самостоятельное технологическое средство при бурении скважин, а также в качестве добавки в концентрации 0,2 - 2,0% к традиционным буровым жидкостям. Эффективность заявляемой смазочной добавки оценивали по способности снижать коэффициент трения и уровню антикоррозионных свойств модельных растворов. Для этого образцы заявляемой добавки по примерам 1 - 5 и для сравнения известную смазочную добавку вводили в исследуемые растворы в количестве 2мас.%. Для оценки антифрикционных свойств применяли механический индикатор трения МИТ-1 с помощью которого определяли условий показатель коэффициента трения пары стальгранит в среде 2% водного раствора смазочной добавки (по примерам 1 - 5), приготовленного на водопроводной воде (см. прилагаемую инструкцию [4]. Антикоррозионные свойства определяли согласно ГОСТ 6243 - 75 п.2.1, по времени появления первых признаков коррозии на пластинке из ст.45. Для приготовления исследуемых растворов образцы смазочной добавки в количестве 2мас.% вводили в воду жесткостью 50мг-экв/л, которую готовили растворением в 1дм3 дистиллированной воды 880мг безводного CaCl2 и 4280мг MgSO4 ´ 7H2O. Другую группу растворов готовили добавляя, образцы по примерам 1 - 5 к 1% раствору NaCl. Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.3. Как видно из приведенных результатов испытаний, предлагаемая смазочная добавка обеспечивает понижение коэффициента трения по сравнению с известной в 1,2 - 1,5 раза, и превосходит известную по антикоррозионным свойствам в 2,0 - 4,0 раза. Применение заявляемой смазочной добавки, благодаря улучшенным антифрикционным и антикоррозионным свойствам, позволяет повысить производительность процесса бурения, уменьшить расход дорогостоящего бурильного (алмазного) инструмента и надежно защитить бурильное оборудование от коррозии.