. способ обработки глинистых буровщ раствороводнако применение окиси железа, . , так назы1ваемого "губчатого же- ^" требует капитальных затрат нат.е лезаего получение, так как оно получается путем синтеза из высокоактивного химически чистого порошка с определенным средним размером частиц реагента, который составляет (б-8)-10 м.151изобретение относится к способу обработки буровых растворов.путем нейтрализации сероводорода и может быть использовано в нефтяной •промышленности. .известны способы обработки буровых растворов путем нейтрализации серово-. дорода химическими реагентами: окисью железа, соединениями на основе окиси меди и окиси цинка [1 ].to20химический реагент на основе окиси меди - основной углекисльгй карбонат ^ имеет тенденцию осаждаться на трубах, что приводит к гальванической коррозии, которая быстро выводит из строя бурильные трубы.основной карбонат цинка при всех его положительных свойствах неприемлем для использования в связи с несовместимостью с высокоминерализованным буровым раствором.известен способ обработки глинис-» тых буровых растворов путем нейтрализации сероводорода хлоридом железа [2?.хлорное железо-дорогостоящее вещество и, кроме того, оно сильно понижает рн среды. это объясняется тем, что ре.акция взаимодействия хлорного железа с сероводородом обратима2fec ц -f зн^з ±; fej^s ^ -<- бнс 1учитывая, что сероводород также сильно понижает щелочность раствора, необходимо создавать в буровом раст- ,воре предварительно щелочную среду.недостатком также является возможность образования пирофорных ^отложений в результате взаимодействия окиси железа с сероводородом, что может быть причиной взрыва и пожара.

. способ обработки глинистых буровщ раствороводнако применение окиси железа, . , так назы1ваемого "губчатого же- ^" требует капитальных затрат нат.е лезаего получение, так как оно получается путем синтеза из высокоактивного химически чистого порошка с определенным средним размером частиц реагента, который составляет (б-8)-10 м.151изобретение относится к способу обработки буровых растворов.путем нейтрализации сероводорода и может быть использовано в нефтяной •промышленности. .известны способы обработки буровых растворов путем нейтрализации серово-. дорода химическими реагентами: окисью железа, соединениями на основе окиси меди и окиси цинка [1 ].to20химический реагент на основе окиси меди - основной углекисльгй карбонат ^ имеет тенденцию осаждаться на трубах, что приводит к гальванической коррозии, которая быстро выводит из строя бурильные трубы.основной карбонат цинка при всех его положительных свойствах неприемлем для использования в связи с несовместимостью с высокоминерализованным буровым раствором.известен способ обработки глинис-» тых буровых растворов путем нейтрализации сероводорода хлоридом железа [2?.хлорное железо-дорогостоящее вещество и, кроме того, оно сильно понижает рн среды. это объясняется тем, что ре.акция взаимодействия хлорного железа с сероводородом обратима2fec ц -f зн^з ±; fej^s ^ -<- бнс 1учитывая, что сероводород также сильно понижает щелочность раствора, необходимо создавать в буровом раст- ,воре предварительно щелочную среду.недостатком также является возможность образования пирофорных ^отложений в результате взаимодействия окиси железа с сероводородом, что может быть причиной взрыва и пожара.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистически»

Республик

С 09 К 7/04 (22) Заявлено 31.08. 7 7 (21) 2523773/23-03 с присоединением заявки J%

Гесудврстввииый камитет (23) Приоритет— дп делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень !1!а 16

Дата опубликования описания 30.04 .8! (53) УЛК, 622.243. .!44.2(088.8) (72) А вторы изобретения

Р. M. Хасаев, Л.В. Конышева, Л.С. Леонтьева и P.Ì.Àáä ëëàåâ (54) .СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способу обработки буровых растворов, путем нейтрализации сероводорода и может быть использовано в нефтяной промышленности.

Известны способы ебработки буровых

5 растворов путем нейтрализации сероводорода химическими реагентами: окисью железа, соединениями на основе окиси меди и окиси цинка (!).

Однако применение окиси железа, т.е. так называемого "губчатого же- леза", требует капитальных затрат на его получение, так как оно получает15 ся путем синтеза из высокоактивного химически чистого порошка с опреде ленным средним размером частиц реагента, который составляет (6-8) 10 м.

Недостатком также является возможность образования пирофорных отложений в результате взаимодействия окиси железа с сероводородом, что может

-быть причиной взрыва и пожара.

Химический реагент на основе окиси меди — основной углекислый карбонат — имеет тенденцию осаждаться на трубах, что приводит к гальванической коррозии, которая быстро выводит из строя бурильные трубы. . Основной карбонат цинка при всех его положительных свойствах неприемлем для использования в связи с несовместимостью с высокомннерализованным буровым раствором.

Известен способ обработки глинистых буровых растворов путем нейтрализации сероводорода хлоридом.железа (2).

Хлорное железо-дорогостоящее вещество и, кроме того, оно сильно понижает рН среды. Это объясняется тем, что реакция взаимодействия хлорного железа с сероводородом обратима

2FeC1З+ 3H>S Fe>Sэ+6НС)

Учитывая, что сероводород также сильно понижает щелочность раствора, необходимо создавать в буровом растворе предварительно щелочную среду.

825579

Применение бурового раствора, содер. жащего хлорное железо, приводит к разъеданию резинотехнических изделий цементировочных агрегатов, сильной коррозии бурового оборудования и требует непрерывной корректировки рН среды путем подщелачивания. Кроме того, хлорное железо сильно увеличивает вязкость бурового раствора, делая его нетекучим. Существенным недостатком использования хлорного железа является образование сульфида железа, который обладает пирофорными свойствами и может стать причиной пожара и взрыва.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки за счет улучшения связывания сероводорода.

Известно, что при действии сильных восстановителей в присутствии разбавленных кислот, несмотря на малую растворимость в воде, двуокись марганца легко вступает в реакции.

Несмотря на то, что двуокись марганца (IV) ничтожно мало растворяется в воде, тем не менее сильные восстановители, к которым относится се45 роводород, восстанавливают водные суспензии двуокиси марганца до солей марганца (!!), и реакция протекает следующим образом

О, 08-.0, 1

Остальное до

100

Поставленная цель достигается тем, что нейтрализацию ведут отходами витаминного производства.со следующим химическим составом, вес. :

Двуокись марганца 60-65

Едкий калий 3-5

Влага 30-37.

Отходы витаминного производства вводят в количестве 0,08-0,1 вес. .

Отходы получаются при произвоцстве никотиновой и аскорбиновой кислот (ТУ 64-5-15-77).

Обрабатывают глинистый буровой раствор следующего состава, вес. :

Глина 10-30

Понизитель вязкости и водоотдачи 10-1 2

Утяжитель 20-30

Поверхностно-активное вещество (ПАВ) 1-3

Натрий хлористый 1-20

Вода Остальное до 100

С целью определения эффективности способа обработки в лабораторных условиях цилиндр с двумя отводами в противоположных днищах объемом 2 л заполняют предлагаемым составом, содержащим ингредиенты в следующем соотношении, 7 вес.

Глина 10-30

Понизитель вязкости и водоотдачи 10- 1 2

Утяжилитель 20-30

ПАВ 1-3

Натрий хлористый 1-20

Отходы витаминного производства

Вода а

Затем в цилиндр из газометра дозируют сероводород в концентрации, .близкой к максимальному практическому содержанию era в буровом растворе (457). Закрыв отводы, цилиндр помещают на мешалку для механического перемешивания содержимого. Опыты проо водят при 15-20 С и атмосферном дав.лении. По окончании опыта определяют

10 содержание сероводорода как в газовой фазе, так и в растворе. Опытами установлено, что добавка отходов витаминного производства позволяет в течение всего опыта сохранить постоян15 ство основных параметров бурового раствора при полной нейтрализации сероводорода.

Испытания показывают, что после насыщения сероводородом бурового раст20 вора его параметры ухудшаются. Однако они восстанавливаются, а некоторые даже улучшаются после добавки отходов витаминного производства.

Механизм нейтрализации сероводо25 рода отходами витаминного производства в буровом растворе заключается в следующем.

Сероводород — сильный восстановитель и проявляет в водных растворах

30 свойства слабой двухосновной кислоты.

Двуокись марганца амфотерна,. то есть обладает как основными, так и кислотными свойствами.

МпО 2H S = Мпб+S - 2Н О

Известно, что. при вскрытии сероводородсодержащих пластов содержание сероводорода в пластовом флюиде ко55 леблется в пределах 0,5-457.

Наличие сероводорода до 1 а с учетом коэффициента бсзопасности до

0,5% не представляет опасности для обслуживающего персонала буровой, 825579 так как он не выделяется в окружающую среду и не требует нейтрализации.

В связи с тем, что состав бурового раствора — многокомпонентная сиСтема, Глина

10-30 10-12 45

9,42

Понизитель вязкости и водоотдачи

Утяжелитель

1-3

ПАВ

Натрий хлористый

1-20

0,08

Вода

Буровой раствор тот же

9,46

0,09

10-15 45

Буровой раствор тот же

10-25 45

0,10

9,56

lOO

Экспериментами установлено, что глина, входящая в состав буровых растворов, обладает способностью поглощать сероводород, Чем больше глины в

Отходы витаминного производства

Отходы витажДгного производства

Отходы витаминного производства

10-12

20-30

Остальное до

1ОО определить добавку реагента расчетным, путем не представляется возможным.

Результаты опытов по определению оптимального количества отходов в предлагаемом составе приведены в таблице. растворе, тем больше поглощается, сероводорода и меньше необходимо вводить отходов витаминного производства.

Из данных таблицы видно, что ниж,ним концентрированным пределом добавки отходов витаминного производства является 0,08Х так как количество сероводорода, оставшееся в буровом растворе,не представляет опасности, как указывалось выше, а верхним концентрационным пределом 0,107., так как при этом достигается полное улавливание сероводорода и дальнейшее 10 увеличение добавки отходов нецелесообразно.

Данные показывают, что при максимальном содержании сероводорода (45 ), имеющем место на производстве 15

1 он практически полностью нейтрализуется при расходе отходов витаминного производства 0,08-0,10 вес.7 и при этом обеспечивается постоянство параметров бурового раствора. 20

Кроме того, эксперименты показывают, что скорость коррозии, вызываемая предлагаемым раствором, равна

0,2664 г/м ч (по сравнению со скоростью, вызываемой исходным раствором,25 увеличивается всего на 0,04 г/м ч), 2 что допустимо в условиях эксплуатации, в то время, как скорость коррозии растврра, насыщенногo сероводо.родом, равна 0,5328 г/м ч.

230 .Таким образом, применение предла raeMorh способа уменьшает коррозию в

2 раз а.

На практике приготовление бурового раствора с добавкой отходов витаминного производства может быть осуществлено следующим образом.

В глиномешалку закачивают буровой раствор с параметрами согласно геолого-техническому наряду. Затем в ту же 40 мешалку загружают рекомендуемое количество отходов, исходя из общего объема бурового раствора в скважине и запасных емкостей. В течение 3040 мин смесь тщательно перемешивают, 4s после чего перекачивают ее в емкость с краном для спуска смеси в желобную систему.

79 8

Перед вскрытием пластов, содержащих сероводород, приготовленную смесь спускают в желоб в течение одного цикла циркуляции бурового раствора в скважине.

Применечие предлагаемого способа обработки бурового раствора удешевляет процесс нейтрализации сероводорода в буровом растворе путем использования отходов витаминного производства, стоимость которых 0,33 р. за

1 кг,.повышает эффективность процесса, Кроме того, обеспечивается постоянство реологических параметров бурового раствора, расширяется ассортимент реагентов для нейтрализации сероводорода и уменьшается коррозия бурильного оборудования, что удлиняет межремонтный пробег.

Формула изобретения

1. Способ обработки глинистых буровых растворов путем нейтрализации сероводорода, отличающийся тем, чтд, с целью повышения эффективности обработки за счет улучшения связывания сероводорода, нейтрализацию ведут отходами витаминного производства со следующим химическим составом, вес.Ж:

Двуокись марганца 60-65

Едкое кали 3-5

Влага 30-37

2, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, отходы витаминного производства вводят в количестве

0,08-0,1 вес.X.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нефть и газодобывающая промышленность. "Экспресс-информация". 1974, 29, с. 9-15.

2. Ахметшин Э. А, и др. Опыт проводки скважин при возможных проявлениях сероводорода на месторождениях ,Узень. — "Бурение", 1977, Ф 6, с 11-13.

Составитель Г. Сапронова

Редактор В. Петраш Техред А. Ач . Корректор Н. Бабинец

Заказ 2347/28 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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