Реагент, що покращує текучість інвертних бурових розчинів

1. Реагент, улучшающий текучесть инвертных буровых растворов на основе сложного эфира, о т л и ч а щ и й с я тем, что в качестве сложного эфира со* держит сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот фракции С8-С1в или сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот фракции С10-С22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот фракции С 18 -С 20 , или сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот фракции С 12 -С 22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот фракции С18-С20, или сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот фракции С 14 -С 22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот фракции С1б-С,8, или сложный метиловый эфир смеси однократно и/или многократно олефиновоненасыщенных монокарбоновых кислот фракции С,6-С22, или сложный метиловый эфир смеси однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот фракции С16-С24. 2. Реагент по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве сложного эфира содержит смесь метиловых эфиров карбоновых кислот фракции С,6 С22 следующего фракционного состава, маг; %: Насыщенные монокарбоновые кислоты фракции С16 5 Ю Однократно олефино во-ненасыщенные монокарбоновые кислоть фракции С18 54 62 Двукратно олефиновоненасыщенные монокарбоновые кислоты фракции С18 17 23 Трехкратно олефиновоненасыщенные монокарбоновые кислоты фракции С18 7-12 Насыщенные монокарбоновые кислоты фракции С20 1-4 Смесь монокарбоновых кислот фракОстальное ции С22 Изобретение относится к жидким системам для бурения скважин, в частности к средству для придания текучести инвертным жидкостям типа воды в масле для бурения. (21) 93004508 (22)31.01.90 (24) 12.11.99 (31) Р 39 03 784.3 (32) 09.02.89 (33) DE (85) 15.06.93 00 О U1 о 26805 Известно средство для придания текучести жидкостям для бурения, в частности инвертным жидкостям типа воды в масле для бурения, содержащее масляный компонент высокой переносимостью окружающей средой, поддающийся биологическому разложению, и смесь диэтаноламида, жирных кислот таллового масла, производного имидазолина и амида, при соотношении масляного компонента к смеси, равном 97:3 [патент США № 4374737, кл. С 07 К 7/ 06, 1983]. Как масляные компоненты высокой переносимостью окружающей средой, поддающиеся биологическому разложению, следует рассматривать прежде всего растительные масла, например арахисовое масло, соевое масло, масло льняных семян, кукурузное масло, рисовое масло, или же масла животного происхождения, например китовый жир. Известно, что эти масла являются триглицеридами естественных жирных кислот. Выявилось, что в инвертных жидкостях типа воды в масле для бурения триглицериды подвергаются частичному гидролизу, вследствие чего образуются свободные карбоновые кислоты, реагирующие с всегда имеющимися в таких системах для бурения щелочными компонентами, например, с используемым для защиты от коррозии щелочным агентом, причем образуется соответствующая соль. Однако, как известно, соль сильно гидрофильных оснований и прежде всего имеющихся в маслах естественного происхождения кислот С12.24 являются соединениями со сравнительно высоким гидрофильно-липофильным соотношением, приводящими к устанавливанию и стабилизации эмульсий типа масла в воде. Образование даже небольшого количества таких эмульсий типа масла в воде отрицательно сказывается на реологических свойствах инвертных жидкостей типа воды в масле для бурения и на эффективности придания текучести таким жидкостям для бурения. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Целью изобретения является повышение эффективности придания текучести ин- 50 вертным жидкостям типа воды в масле для бурения. Поставленная цель достигается средством для придания текучести инвертным жидкостям типа воды в масле для 55 бурения, содержащим производное кислоты, в качестве которого оно содержит сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот С8-С16 или сложный метиловый эфир смеси насы щенных монокарбоновых кислот С 10 -С 22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С 18 -С 20 или сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот С 12 -С 22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С 18 -С 20 , или сложный метиловый эфир смеси насыщенных монокарбоновых кислот С 14 -С 22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С 16 -С 18 , или сложный метиловый эфир смеси однократно и/или многократно олефиновоненасыщенных монокарбоновых кислот С 1е -С 22 , или сложный метиловый эфир смеси однократно и/или многократно-олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С,6-С24. Предлагаемое средство можно успешно применять при 0-5°С или при температуре до 250°С и выше. Состав смеси насыщенных монокарбоновых кислот С 8 -С 16 смеси насыщенных монокарбоновых кислот C t 0 -C 2 2 или С 12 -С 22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С18-С20> смеси насыщенных монокарбоновых кислот С ^ - С ^ или С 1 4 С22 и однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С 16 -С 18 или C t e -C 2 0 и смеси однократно и/или многократно олефиново-ненасыщенных монокарбоновых кислот С 16 -С 22 или С16-С24, а также конкретное содержание ненасыщенностей не являются критическими относительно поставленной цели. Обычно смеси насыщенных и ненасыщенных монокарбоновых кислот содержат примерно 20-80 мас.% однократно олефиново-ненасыщенных компонентов, примерно 5-60 мас.% двукратно олефиново-ненасыщенных компонентов и в случае необходимости примерно 4-15 мас.% многократно олефиново-ненасыщенных компонентов. Смеси указанных ненасыщенных монокарбоновых кислот содержат по крайней мере 50 мас.% однократно олефиново-ненасыщенных компонентов и максимум 40 мас.% двукратно олефиново-ненасыщенных компонентов. Все указанные смеси могут содержать небольшие количества низших карбоновых кислот (С6, С-,). Растительными мь лами естественного происхождения при омылении или переэтерификации метанолом образуют сложный метиловый эфир названных 26805 смесей карбоновых кислот, например пальмовое масло, арахисовое масло, касторовое масло, сурепное масло, хлопковое масло, соевое масло, подсолнечное масло и льняное масло. Типическим животным материалом для получения сложного метилового эфира соответствующих смесей карбоновой кислоты является ворвань, в частности сельдяной жир. При получении инвертных жидкостей типа воды в масле для бурения предлагаемое средство можно использовать в количестве, обеспечивающем то, что оно образует большую часть постоянной-масляной фазы. Инвертные жидкости типа воды в масле для бурения, получаемые с использованием предлагаемого средства, имеют следующие реологические свойства: пластическую вязкость примерно 10-60 мПа, предпочтительно примерно 15-40 мПа, предел текучести примерно 25-220 кг/ /100 м 2 , предпочтительно 50-120 кг/100 м 2 , причем параметры определяют при 50°С. Для определения данных параметров и используемых при этом методом действительным данные по уровню техники, подробно описываемому в справочнике "Manual of Doling Fluids Technology" фирмы NL-Baroid, Лондон, Великобритания, в частности в главах "Mud Testing Tools and Techniques" и "ОН Mud Technology". П р и м е р . Известным образом получают инвертные жидкости типа воды в масле для бурения, имеющие следующий состав: Масляный компонент согласно опытам 1-3, мл 230 Вода, мл 26 Органофильный бентонит (марки Geltone II фирмы NL Baroid), г 6 Органофильный лигнит (марки Duratone фирмы NL Baroid), г 6 Известь, г 2 Эмульгатор воды в масле (марки EZ-mul NT фирмы NL Baroid), г 6 Барит, г 346 Дигидрат хлористого • кальция, г 9,2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Реологические свойства получаемых таким образом инвертных жидкостей типа воды в масле для бурения определяют и в нестаревшем состоянии, и в старевшем состоянии следующим образом. Определение вязкости при 50°С в вискозиметре марки Fann-35 фирмы NL Baroid. Известным образом определяют пластическую вязкость, предел текучести и количество образовавшегося геля (в кг/м2) по истечении 10 с и 10 мин соответственно. Старение осуществляют путем обработки в автоклаве - в вращающейся печи - в течение 48 ч. Опыт 1. В качестве масляного компонента используют сложный метиловый эфир жирной кислоты сурепного масла, имеющий следующие показатели (в зависимости от источника сырья): кислотное число (макс.) 1; число омыления 187-197; йодное число 100-115; распределение остатков карбоновой кислоты, %: С16 5-10; С 18 1 " 3 » С 18 .54-62; С 1 Г 17-23; С18„. 7-12; С20 1 -4; следы разных кислот С 12 -С 22 остальное. Определяемые на нестаревшем и старевшем материалах показатели приведены в табл. 1. Опыт 2. В качестве масляного компонента используют сложный метиловый эфир жирной кислоты соевого масла, имеющий следующие показатели (в зависимости от источника сырья): кислотное число (макс.) 1; число омыления 189-195; йодное число 115-135; распределение остатков карбоновой кислоты, %: С16 8-13; С18 3-6; С18. 23-30; С18..40-50; С18,.. 4-12; С20 1-4, следы монокарбоновых кислот С10-С22 остальное. Определяемые на нестаревшем и старевшем материалах показатели приведены в табл. 2. Опыт 3. В качестве масляного компонента используют технический сложный этиловый эфир олеиновой кислоты, имеющий следующие показатели (в зависимости от источника сырья): кислотное число (макс.) 1; число омыления 192-197; йодное число 84-92; распределение остатков карбоновой кислоты, %: С14 2-5; С16 4-6; С16, 4-6; С17 1-3; С18 1-3; С18„ 63-73; С18 7-12; следы разных карбоновых кислот до С22 остальное. Определяемые на нестаревшем и старевшем материалах показатели приведены в табл. 3. 26805 Таблица Характеристика Пластическая вязкость Предел текучести Количество образовавшегося геля (кг/100 м2) Юс 10 мин Нестаревший Старевший материал 21 6 материал 29 44 34 44 25 6 Таблица Характеристика Пластическая вязкость Предел текучести Количество образовавшегося геля (кг/100 м2) Юс 10 мин Нестаревший материал 19 11 материал 34 34 Пластическая вязкость Предел текучести Количество образовавшегося геля (кг/100 м2) Юс 10 мин 2 Старевший 29 34 23 6 Таблица Характеристика 1 Нестаревший Старевший материал материал 21 6 23 6 24 34 3 34 44 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Самборська Замовлення 530 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101