Полегшена інвертна дисперсія
Номер патенту: 52979
Опубліковано: 15.01.2003
Автори: Кучеровський Всеволод Михайлович, Поп Григорій Степанович, Бодачівська Лариса Юріївна
Формула / Реферат
Полегшена інвертна дисперсія, яка складається з вуглеводневої рідини, води й поверхнево-активної речовини (ПАР), яка відрізняється тим, що вона додатково містить алюмосилікатні мікросфери, попередньо гідрофобізовані олійно- і водоолійно-розчинними ПАР, при такому співвідношенні компонентів, мас % :
вуглеводнева рідина
25,0 - 52,0
ПАР
0,5 - 3,0
алюмосилікатні мікросфери
2,0 - 30,0
вода
решта до 100.
Текст
Полегшена інвертна дисперсія, яка скла дається з вуглеводневої рідини, води и поверхнево-активної речовини (ПАР), яка відрізняється тим, що вона додатково містить алюмосилікатні мікросфери, попередньо пдрофобізовані олійно- і водоолійно-розчинними ПАР, при такому співвідношенні компонентів, мас % вуглеводнева рідина 25,0 - 52,0 ПАР 0,5-3,0 алюмосилікатні мікросфери 2,0 - 30,0 вода решта до 100 Винахід відноситься до нафтової і газової промисловості і може бути використаний при бурінні, завершенні будівництва та глушінні свердловин ВІДОМІ швертні дисперсії для буріння, завершення та капітального ремонту свердловин, що містять вуглеводневу рідину, водну фазу різної мінералізації та поверхнево-активні речовини (ПАР), які виконують роль емульгатора - стабілізатора [1,2] Найбільш близькою за технічною сутністю до запропонованого є гідрофобна емульсія для буріння та завершення свердловин, що містить нафту чи нафтопродукти, воду та емульгатор (діаміди), при певному співвідношенні компонентів [3] Загальним недоліком відомих швертних дисперсій є висока густина - 930-1900кг/м , та підвищена фільтрація - 8-18см3/30хв Технічним завданням винаходу є зниження густини та фільтрації швертної дисперсії Для вирішення цього завдання інвертна дисперсія, що містить вуглеводневу рідину, воду і ПАР, додатково включає алюмосилікатні мікросфери, попередньо пдрофобізовані олійно- і/чи водоолійнорозчинними ПАР, при такому співвідношенні компонентів, мас % Вуглеводнева рідина 25,0-52,0 ПАР 0,5-3,0 Алюмосилікатні мікросфери 2,0-30,0 Вода решта до 100 Алюмосилікатні мікросфери являють собою правильні сфери діаметром 5-500мкм із суцільни ми непористими стінками товщиною 0,5-50мкм і МІЦНІСТЮ проти руйнування 10-ЗОМПа, внутрішня порожнина яких заповнена газами розкладу Мікросфери одержують з водної суспензії золи, що утворюється при згорянні кам'яного вугілля по ТУ 21-22-37-94 чи синтетичним шляхом у псевдозрідженому шарі Густина мікросфер коливається від 200 до 400 кг/м3 Додавання до відомої дисперсії алюмосилікатних мікросфер з метою облегшення викликає труднощі приготування через погане змочування мікросфер, а одержані дисперсії - низької якості внаслідок розшарування інгредієнтів через велику різницю в їх густині Гідрофобізація поверхні алюмосилікатних газонаповнених мікросфер олійно- і водоолійнорозчинними ПАР підвищує їх спорідненість до компонентів, що не змішуються (вода, вуглеводні), і тим самим полегшує процес приготування швертної дисперсії Разом з цим, ПАР утворюють на мікрогетерогенній межі розділу фаз змішані адсорбційні емульсійно-сольватні прошарки, що надають емульсійно-суспензійним системам підвищену СТІЙКІСТЬ У якості олійно- і водоолійнорозчинних ПАР, що виконують роль пдрофобізаторів поверхні мікросфер і стабілізаторів дисперсій можуть бути використані емультал - суміш складних ефірів кислот талової олії (олеїнова, лінолева, ліноленова, смоляні) та триетаноламшу (ТУ 6-14-1035-85), ЕС2 - продукт взаємодії кубових залишків синтетичних жирних кислот (СЖК) і декстрамшу (ТУ 38201351-81), нафтохім-1 - продукт конденсації ю 52979 поліетиденполіамшів та кислот легкої талової олії (ТУ 38201463-86), СМАД - окиснений петролатум, що одержують окисненням суміші високомолекулярних твердих вуглеводнів киснем повітря (ТУ 38-1-192-68), тарин - 30%-ий розчин талового пеку в керосині (ТУ 38 301425-84), АБДМ - алкілбензилдиметиламонійхлорид, одержуваний конденсацією бензилдиметиламшу та СЖК фракції С17-20 дослідним заводом Волгодон-ської філії ВНДІПАР, СГ - суміш гудронів рослинних та тваринних жирів, що утворюються в результаті дистиляції жирних кислот із соапстоку рослинних олій чи тваринних жирів (багатотоннажні відходи олійножирових комбінатів), украмін - суміш складних алкілоламідів, що утворюються при взаємодії моноетаноламшу з жирними кислотами гудронів рослинних та тваринних жирів, ІКБ-2 - суміш оксиетилалкілімідозоЛІНІВ, що утворюються в результаті оксиетилювання етилендіаміну з наступною конденсацією продукту з кубовими залишками СЖК, пеназолін продукт циклоконденсацм СЖК фракції С17-20 і поліетиленполіамшу, лецитини - складні ефіри аміноспирту холіну та дигліцерилфосфорних кислот, що виділяються у великих кількостях із побічних продуктів переробки рослинних олій, СНПХ суміш ЕС-2 з олеїновою кислотою та кубовими залишками виробництва бутилових спиртів (ТУ 39576565-7-033-85), сульфоноли типу НП (ТУ 6-011816-75) - суміш натрієвих солей алкілбензолсульфокислот і сульфату натрію, кремнійорганічні рідини ГКЖ-10, ГКЖ-11 - ВІДПОВІДНО, метил- та етилсиліконати натрію у вигляді водноспиртового розчину (ТУ 6-02-696-76) У якості вуглеводневої рідини використовують ациклічні та ароматичні вуглеводні, газоконденсат і кубові залишки від його переробки, нафтові розчинники типу "нефрас", нафта, дизельне паливо та ІНШІ нафтопродукти Водною фазою гідрофобної емульсії може бути прісна, пластова або мінералізована вода, що містить будь-яку водорозчинну сіль (NaCI, KCI, СаСІ2, MgCI2 Ca(NO3)2, ZnCI2, Zn(NO3)2 та ІНШІ) у всьому діапазоні їх розчинності Наведемо приклад приготування запропонованої дисперсії Для якісного та швидкого приготування облегшеної швертної дисперсії важлива ПОСЛІДОВНІСТЬ та порядок додавання реагентів У промислових умовах дисперсію можна приготувати як на стаціо нарній установці з приготування технологічних розчинів, так і безпосередньо на свердловині При цьому дотримуються Наступної ПОСЛІДОВНОСТІ операцій Приклад 1 У мірник 1 насосного агрегату 1 заливають 480л (370кг) дизельного палива, додають 12кг (половину від усієї КІЛЬКОСТІ) емульталу і перемішують при циркуляції розчину в режимі роботи агрегату «на себе» до повного розчинення емульталу Половину одержаного розчину емульталу перекачують у мірник 2 цього ж агрегату Потім до цього розчину додають 200кг алюмосилікатних мікросфер і продовжують перемішування протягом 6 годин У мірник 1 насосного агрегату 2 заливають відфільтровану від механічних домішок і органічних суспензій воду і при необхідності розчиняють у ній мінеральні солі Обидва агрегати з'єднують між собою та ємністю-накопичувачем для зберігання готової дисперсії через трійник Налаштовують роботу агрегату 1 на прокачування вуглеводневого розчину емульталу з мірника 1 зі швидкістю 20л/с, а роботу агрегату 2 на прокачування водного розчину зі швидкістю 6-7л/с зустрічним потоком через трійник Для завершення процесу приготування швертної дисперсії циркуляцію продовжують агрегатом 2 на мірник 2 протягом 4 годин до повної гомогенізації та одержання стабільної швертної системи Одержану дисперсію з мірника 2 агрегату 2 змішують зустрічними струменями з пдрофобізованою суспензією мікросфер у вуглеводневому розчиннику з мірника 2 агрегату 1, які сполучені через трійник між собою та накопичувальною ємністю Потім перемішування продовжують в усталеному режимі протягом 4 годин до одержання гомогенної гранично стійкої швертної дисперсії цільового призначення і перекачують у ємність для зберігання готової дисперсії Для встановлення параметрів і оцінки якості швертної дисперсії стандартними методами вимірюють густину (пікнометрично), електростабільність на приладі ІГР-1 і фільтрацію на приладі ВМ6 при кімнатній температурі Одержані результати зведені в таблиці Для прикладу 1 вони виявилися такими густина - 560кг/м3, електростабільність 400В, фільтрація - 0см3/30 хв Таблиця Склад і технологічні властивості відомих та запропонованих облегшених інвертних дисперсій Склад інвертної дисперсії, % Поверхнево№№ при- Вуглеводнева рідина Вода активна речовина кладів КІЛЬКІСТЬ, КІЛЬКІСТЬ, Назва % Назва % % Мікросфери % Технологічні властивості Електроста Густина Фільтрація більність кг/м3 В см3/30 хв 1000 940 180 240 4,0 8,0 560 400 0,0 >600 2,0 (емульсія) ВІДОМІ дисперсії 1 2 Дизпаливо Те ж саме 28,67 47,11 1 Дизпаливо 37,0 2 Те ж саме 52,0 69,37* Діаміди 1,96 50,23 Діаміди 2,66 Запропоновані облегшені дисперсії 41,0 Емультал 2,0 20,0 15,0 Емультал 3,0 30,0 430 52979 Продовження таблиці Склад і технологічні властивості відомих та запропонованих облегшених інвертних дисперсій Склад інвертної дисперсії, % Поверхнево№№ при- Вуглеводнева рідина Вода активна речовина кладів КІЛЬКІСТЬ, КІЛЬКІСТЬ, Назва % Назва % % 3 36,6 41,0 ЕС-2 2,4 4 36,6 41,0 Нафтохім 2,4 5 37,5 42,0 Нафтохім 0,5 6 37,6 42,0 Нафтохім 0,4 7 33,0 34,0 Нафтохім 3,0 8 32,8 34,0 Нафтохім 3,2 9 31,0 34,0 Нафтохім 3,0 10 25,0 70,6 Нафтохім 2,4 11 22,0 74,6 Нафтохім 2,4 12 Конденсат 37,0 41,0 Украмін 2,0 13 Конденсат 37,0 41,0 Лецитин 2,0 14 Конденсат 37,0 41,0 Тарин 2,0 15 Конденсат 37,0 41,0 СМАД 2,0 У таблиці наведені й ІНШІ приклади аналогічного приготування складів дисперсій 2-17 та результати досліджень їх властивостей в умовах граничних та оптимальних концентрацій інгредієнтів З порівняльного аналізу одержаних результатів видно, що густина запропонованих дисперсій зменшується з 940-1000кг/м3 до 450-560кг/м , а фільтрація знижується з 4-8см3/30хв до 02см3/30хв при зростанні стабільності систем Граничні концентрації ПАР і алюмосилікатних мікросфер обрані, виходячи з умов досягнення стабільності і бажаних параметрів інвертних дисперсій 3 таблиці видно, що при ВМІСТІ ПАР менше 0,5% (приклад 6) та мікросфер менше 2% (приклад 11) відбувається часткове розшарування дисперсії з виділенням прямої емульсії та зростанням фільтрації до величин близьких з прототипом При концентрації мікросфер більше 30% (приклад 9) спостерігається перехід рідини до пастоподібного стану, що ускладнює нагнітання їх у свердловину, а при концентрації ПАР понад 3% (приклад 8) параметри дисперсії майже не змінюються, що вказує на недоцільність подальшого їх збільшення з Мікросфери Технологічні властивості Електроста Густина Фільтрація більність % кг/м3 В см3/30 хв 20,0 20,0 20,0 20,0 30,0 30,0 32,0 560 560 540 540 450 450 430 890 920 560 570 570 570 370 560 525 280 >600 >600 >600 150 60 360 310 290 320 0,0 00 0,5 5,0 (розш) 0,0 0,0 0,0 (паста) 2,0 8,0 (розш) 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 1,0 20,0 20,0 20,0 20,0 економічних міркувань Облегшена швертна дисперсія для буріння, завершення та капітального ремонту свердловин може застосовуватися як у вигляді в'язких тампонів, що подаються до вибою для перекриття інтервалу поглинання чи перфорації, так і малов'язких розчинів для заповнення всього стовбура свердловини при бурінні, вторинному розкритті чи закритті свердловини на період проведення ремонтних робіт Використані джерела 1 А с №1530636 СРСР, МКИ3 С 09 К 7/06 Гидрофобная эмульсия для бурения и глушения скважин / Г С Поп, О Л Главати и др Заявл 16 1187, Опубл 23 12 89 Бюл №47 2 А с №861386 СРСР, МКИ3 С 09 К 7/02 Гидрофобная эмульсия для глушения скважин / Б Я Зарецкий, М Ш Кендис, ГА Орлов и др Заявл 25 12 79, Опубл 07 09 81 Бюл №33 3 А с №1310418 СРСР, МКИ3 С 09 К 7/02 Обратная эмульсия для бурения и глушения скважин/ М Ш Кендис, В Н Глущенко, В Н Бойко и др Заявл 29 11 85, Опубл 15 05 87 Бюл №18 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюLightened invert dispersion
Автори англійськоюPop Hryhorii Stepanovych, Bodachivska Larysa Yuriivna
Назва патенту російськоюОблегченная инвертная дисперсия
Автори російськоюПоп Григорий Степанович, Бодачивская Лариса Юрьевна
МПК / Мітки
Мітки: дисперсія, полегшена, інвертна
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-52979-polegshena-invertna-dispersiya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Полегшена інвертна дисперсія</a>
Попередній патент: Змішувач-активатор
Наступний патент: Комутаційний пристрій
Випадковий патент: Інгібітор вірусу імунодефіциту людини (віл) та зворотної транскриптази