Способ получения лигносульфонатного реагента для буровых растворов

Способ получения лигносульфонатного реагента для буровых растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, включающий перемешивание сульфит-спиртовой барды или сульфитного щелока с соединением шестивалентного хрома, отличающий .с я тем, что, с целью повьшения структурообразующих свойств реагента и его способности снижать фильтрацию буровых растворов при одновременном упрощении технологии получения реагента , в сульфит-спиртовую барду или сульфитньп щелок предварительно вводят твердый наполнитель и.О,5-5,0%ный водный раствор жидкого стекла в массовом соотношении 1:3-1:5. 3 2. Способ по п. 1, отлича. ющ и и с я тем, что в качестве твердого наполнителя используют мелкоизмельченный асбест ктти мелкоизмельченную целлюпозу., или глину, или2 мел.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01) заю С 09 К 7102

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMHYET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l (21) 3581171/23-03 (,2) 18.04.83 (46) 23.09.84. Бюп. У 35 (72) О.К.Ангелопуло, В.З.Аваков и В.И.Балаба (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышпенности им. И.М.Губкина (53) 622.243.144.3,(088.8) (56) 1. Баранов В.С. и др. Новый реагент КССБ для улучшения качества глинистых растворов, — "Нефтяное хозяйство", 1959, В 7, с, 32-35.

2. Кистер 3 .Г.и др . Получение и применение окзила. В кн: Химическая обработка буровых и цеменгных растворов, Труды ВНИИБТ, вып. 27, М., "Недра", с. 48-51 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ, включающий перемешивание сульфит-спиртовой барды или сульфитного щелока с соединением шестивалентного хрома, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения структурообразующих свойств реагента и его способности снижать фильтрацию буровых растворов при одновременном упрощении технологии получения реагента, в сульфит-спиртовую барду или сульфитный щелок предварительно вво" дят твердый наполнитель н 0,5-5,0Хный водный раствор жидкого стекла в массовом соотношении 1:3-1:5. Я

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю —, шийся тем, что в качестве твердо- Ц ф го наполнителя используют мелкоизмельченный асбест или мелконзмельченную целлюлозу., или глину, или а мел.

1114691

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к получению реагентов для буровых растворов.

Известен способ получения лигносульфонатного реагента, включающий обработку сульфит-спиртовой барды (ССБ) 8 вес.ч . 307.-ного формалина и 50 вес.ч. концентрированной серной кислоты (плотностью 1840 кг/м )., 10

Смесь нагревают до 95 С и в течение

1,5-2 ч осуществляют конденсацию.

Полученную смесь 20-257-ной концентрации нейтрализуют 40-457-ным раствором каустической соды до рН 10-12, 15 добавляют 1 вес.ч. фенола и сушат до Твердого состояния P7) .

Недостатками данного способа получения реагента на основе ССБ являются сложность технологического процес- 2О са и его энергоемкость, а также высокий расход агрессивных материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ окисления ССБ или сульфитного щелока (СЩ} хромпиком, согласно которому получают хромлигносульфонатокзил. Способ включает обработку 30-357.-ной ССБ серной кислотой и хромпиком до рН 1 — 1, 5. Смесь перемешивают, отстаивают, отделяют осадок гипса, производят частичную . нейтрализацию до рН 4-4,5 и высушивают. Весовые соотношения компонентов (на сухое вещество):ССБ 1; хромпик 0,09-0, 13; серная кислота О, 12О, 161 каустик 0,06-0,07 f2) Недостатки известного способа получения peer eíòà на основе сульфит-спиртовой барды — сложность и энергоемкость процесса,: необходимость при- Î менения специального оборудования, использование агрессивных материалов, низкие структурообразующие свойства реагента и его невысокая способность снижать фильтрацию буровых растворов. 45

Цель изобретения — повышение структурообразующих свойств реагента и его способности снижать фильтрацию буровых растворов при одновременном упрощении технологии приготовления реа-50 гента. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения лигносульфонатного реагента для буровых растворов, включающему перемешивание 55 сульфит-спиртовой барды или сульфитного щелока с соединением шестивалент ного хрома, в сульфит-спиртовую барду илн сульфитный щелок предварительно вводят твердый наполнитель и 0,5-5,07.ный водный. раствор жидкого стекла в массовом соотношении 1:3-1:5.

В качестве твердого наполнителя используют мелкоизмельченный асбест, или мелкоиэмельченную целлюпоэу, или глину, или мел.

Соединение шестнвалентного хрома вводят в сухом виде в количестве 1—

10 вес..7, процесс ведут при 40-60 С в любом смесителе в течение 15-30мин.

Размер частиц асбеста или целлюлозы не должен превышать 0,2 мм. В качестве соединения шестивалентного хрома используют бихромат калия К,Сг О, или хромовокислый натрий Na,Cr0, или хроматный шлам, представляющий собой отход промышленностй хромовых соединений и имеющий состав, вес.7:

СгОЭ 16," 810г Fe203 A1 0з

6, 5 ) СаО 32, 2 ИяО 28, /.

Реагент можно готовить на целлюлоз" но-бумажных комбинатах, где имеются отходы — ССБ или СШ, или не*осредственно на буровой.

Пример . В 100 мл 207-ной ССБ вводят 20 r глинопорошка и 80 мл

5Ж-ного раствора жидкого стекла (ж:с.) и тщательно размешивают . После этого раствор обрабатывают 10 г

КгСгг01 (бихромата калия) . Нагревают до 60 С и в течение 15 мин ведут прогрев реакционной смеси. Затем смесь охлаждают и вводят в буровой раствор.

В соответствии с указанной методикой получают различные составы реагента, действие которого оценивают по улучшению параметров. глинистого бурового раствора, имеющего р

=1100 кг/мэ g = 5,0 мПа. с, 8 <,,р

=1,5/1,6. . Ф,=- 60 смг. Количество.введенного реагента составляет 27 в пересчете на сухое лигносодержащее веществое

Данные испытаний приведены в табл.

1.

Как видно из представленных в табл. 1 данных, упрощается технология получения реагента, причем используют дешевые широкодоступные материалы.

Его можно использовать для попучения и обработки буровых растворов на в одной ос нове . уменьшение указанных концентраций не позволяет получить высококонцентрированный реагент. Повышение кон1114691 центраций создает большие трудности при смешении ингредиентов.

Увеличение температуры прогрева. выше 60 С создает трудности при расто ворении реагента, вместе с тем IIo вышается способность реагента снижать фильтрацию при повышении температуры.

При температуре ниже 40 С процесс о

Ф слишком растягивается во времени. 10

В табл. 2 приведены параметры раз— личных буровых растворов, в которые вводят реагент, имеющий состав 10 (табл. 1) .

Анализ данных табл. 1 и 2 показывает, что предлагаемый реагент позволяет улучшитЬ структурно-механические и фильтрационные свойства буровых растворов. Реагенты (2 и 3) разжижают раствор и снижают его фильтрацию. Однако в минерализованных системах гораздо важнее создавать структуру в растворе.

Улучшение свойств буровых растворов происходит. в результате оптималь-. ного конденсирования лигносодержащих веществ на поверхности инертного материала, увеличивающего его структу рирующую и кольматирующую способности.

k, о (.

Иа

CI O

>3 к

1ООф

Ю ха (I

"« t

Ю е» Ю е»

С0

° «

C)

Фе) С«(н

С 3 еч

«е

av и1

C«I

Оо

° « е»

CJ ф I ф Pl I

O В

Ю

МЪ

Ю

«А ь

Ю

Ю ее

Н и

bC" и

CV

CJ

Ф ф

Я о

laI

f»

CI ф а

О и о х

М ь

6 ь ф »

Ю

Нее о

М

1 °

Ю

CI

М

oj

Я о

Щ (»

CI ф

Я

О и о х

В4

Н о

Ф4 и о

+ о

+

CI (( ф

Я о

IC

I»

CI ф

Я о о х

М

D ее

Н о

h«( и а

Ю"

CI

«

О и о .х !

Ü4 е»ъ

Ф

an

+ о

О и

О х

1 (ее

C«I

О

1»

О

ФФ

at «

»Э«

Ю

Н о ф

Р

CV

1

aD о ф о

1 о х

Э у

«О х

Ф

+ ф

6 х о

an

6 о

Я

5

+ о

v о

Щ

О х

2Н

Ю

Ю ее

Ю ф е»

Ю

Ю м

Ю н

Н о

° е

+ й

CI an

+ й

g (( Ф ф

I» Я

О ф В

IL (CI

1а о х о

I й

М О

an 1С

° « 1

Ю К

11 И

» ю ь

6 1

6 о о

В В х х

Ю Ю

Ф»Ъ ° C»I

O«Ф «(C о о о

УЮ р Р юо ь ю

Ю - о ь

11 !4б91

Ю

«

i х

Ю

И( о

О и

O х

64 Ф!

»» ф у

° ф!

g B» л о

М о х

М

М

Ю

1»

Ю

4 (0 о о

Ф

О х

ЭМ а

Ю

an

3 и

3

C)

Ь о

C«I

Ц о

О х

I» ф

X и о

Н о

С» у.

h а

И

C)

»»

CII

v о

«« о х ! м

Ю

23

Cl ф

1 1 1469 1

Та бли ца 2

Состав раствора

Колич ест во ввеПараметры раствора до обработки афаметры раствора после обработки мПа ° с

Qi/%0, Па

Ц1/Qi.

Па

Ф1о р Ì3

ФЗо см мПа с

100 г глинопрошка

100 г NaC1

800 г Н,о

750 мп насыщенного раствора ИаС1

:250 мп насыщенного .раствора NgC1

1,8/2,0 34

4 2 2/24 10

900 мл насыценного .раствора NaC1

100 мп IOX-ного раствора СаС1, 1,0/1,1 12

О

100 r глинопорошка

100 мп 1ОЖ-ного раствора CaCl

800 мл Н 0

6 2, 2/2,6 13

1,6/1,8 47

Раствор 1+37 окзила (прототип) 1,6/1,8 17

2,2/2,4 56

° Составитель В.Ягодин

Редактор В.Петраш Техред М.Тепер Корректор E.Сирохман

Заказ 7705 Тирак 633 Подписное

ВЧИКЧИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", г . Уигород, ул . Проектная, 4

Раствор 1

Раствор 1

2, 2/2,6 56

2, 2/2,4 56

2, 2/2,4 56 денного реаген" та на су хое лигнос одержащее ве щестно,Х

6 2,4/2,6 21

S 2,6/3, 0 14

3, 2/3,5 12