Способ получения реагента для обработки буровых растворов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советских
Социалистнческих
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 010280 (21} 2879249/23-03 (51) hA.
С 09 К 7/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 2 3.11.81.Бюллетень ¹ 4 3 (53) УДК 622 ° 243.
° 444 (088.8) Дата опубликования описания 231181 (72) Авторы изобретения
И.Ю. Харив и Л.И. Сивец (71) заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ
БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
15
Изобретение относится к технологии бурения скважин на нефть и газ, в частности к способам получения химических реагентов для обработки буровых растворов.
Известны способы приготовления реагентов на основе акриловых полимеров для обработки буровых растворов (1).
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения реагентов
PC-2 путем гидролиэа полиакриламида эквимолекулярным количеством каустика в присутствии полифосфата натрия.
Оптимальное соотношение между полимером, щелочью н полифосфатом 1:1:1 вес.ч. в пересчете на сухие вещества (2) .
Недостатком указанных способов является то, что полученный реагент обладает низким флокулирующим действием при использовании его в количествах, обеспечивающих оптимальную водоотдачу бурового раствора.
Цель изобретения — повышение флокулирующей способности реагента на основе полиакриламида при концентрации, обеспечивающей оптимальную водоотдачу буровых растворов.
Поставленная цель достигается тем, что гидролиз полиакриламида щелочью ведут 90-95 С в присутствии хлорида натрия или хлорида калия, или хлорнда аммония, причем соотношение ингредиентов следующее, вес.Ъг
Полиакриламид 2-3
Хлорид натрия или хлорид калия, или хлорид аммония 10-20
Гидроксид натрия или гидроксид калия, или гидроксид аммония 0,5-1,5
Вода Остальное
Способ осуществляется следующим образом.
На 1 л 10-203-ного водного раство20 ра хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония добавляется при перемешивании 5-15 г гидроксида натрия или гидроксида калия, или гидроксида аммония раствор подогревают
90-95оС,затем при перемешивании добавляют 20-30 г (на сухое вещество). полиакриламида. Перемешивание произ» водят до получения вязкой жидкосТи желтого цвета, которую выдерживайт
30 при указанной температуре 1,5-2 ч.
883137
Водоотдачар см
Отстой, Содержание
Ъ бентонита в сливе, %
Состав раствора
Вода + 10,5% реагента, полученного гидролизом
2% ПАЛ в 2%- ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2В триполифосфата натрия F 2% гидратированного бентонита (Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом
3% IfAA в ЗЪ-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 3% триполифосфата + 2% гидратированного бентонита
88
7 5 . 17
Вода + 0,5В реагента, полученного гидролизом 2% ПАЛ в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2Ъ трипоЛифосфата натрия + 3,75% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
85
Полученный реагент исследован в лабораторных условиях. Проверялась флокулирующая способность 0,5%-ного водного раствора реагента, обеспе чивающего стабилизацию бурового раствора. Сравнение эффективности проводилось с 0,5%-ным полиакриламидом, гидролизованным известным способом.
Проверка эффективности проводилась путем ввода в 0,5%-ные водные растворы полимеров гидратированного бентонитового раствора из расчета 2 вес.В на сухое вещество. В фарфОровые кружки набирали по 300 см дистиллированной воды. В одну пробу при перемешивании добавили 1,5 r, реаген- 15 та, полученного известным способом, во вторую 1пробу — 1,5 r реагента, полученного известным способом и
11,25 г хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония, в третью щ пробу — 1,5 г реагента, полученного предлагаемым способом. Затем во все три пробы вводили по 9 г гидратированного бентонита. Реагенты добавляли из расчета на сухие вещества.
Две последние пробы содержали эквивалентное количество полиакриламида и хлоридов одновалентных металлов.
Количество щелочи в пробе, содержащей реагент, полученный предлагаемым способом, на 50% меньше, чем в пробе, содержащей полиакриламид, полученный известным способом.
Об эффективности судили по содержанию бентонита, водоотдаче, отстою раствора через 30 мин и содержанию. 35 бентонита в сливе верхней части, составляющей 213 от общего объема, после двухчасового отстаивания.
Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице. 40
Из таблицы видно, что эффективным флокулирующим действием при обеспечении оптимальной водоотдачи обладает полиакриламид, гидролизованный 10-20% хлорида калия или хлорида натрия, или хлорида аммония и
0,5-1,5% гидроксида калия или гидроксида натрия, или гидроксида аммония.
Объем отстоя в пробах, которые обработаны полиакриламидом, полученным указанным способом, составляет 3080% при водоотдаче, не превышающей
10 см за 30 мин. Если количество введенного при гидролизе полиакриламида менее 10Ъ, флокулирующее действие реагента снижается, а увеличение его свыше ЗОВ, ведет к значительному повышению водоотдачи. В пробах содержащих соответствующее количество .полиакриламида, гидролизованного известным способом, флокуляция бентонита незначительна.
Кроме того, использование при гидролизе полиакриламида хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония позволяет в 1,5-2 раза сократить количество соответствующего гидроксида.
Внедрение реагента, приготовленного по предлагаемому способу, в производство позволит повысить скорость бурения за счет уменьшения концентрации твердой фазы раствора путем улучшения флокуляции частиц с последующим удалением флокул, снизить расход дефицитной щелочи, исключить дополнительное применение реагентов-стабилизаторов.
По лабораторным результатам реагент, полученный по предлагаемому способу, флокулирует дополнительно
30-50% твердой фазы раствора, что позволяет увеличить механическую скорость бурения на 20%. Годовой объем бурения по Мингео УССР в глинистых отложениях составляет 150000 м. При стоимости 1 м бурения 100 руб. годовой экономический эффект составит
1500 тыс.руб.
883 J 37
Продолжение таблицы
Состав раствора
Отстой, %
Водоотдача, см
Содержание бентонита в сливе, %
8 23
Вода + 0,5Ъ реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2Ъ триполифосфата натрия + 3,75% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
28
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2Ъ ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2Ъ триполифосфата натрия + 3,75% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита
23 85
7,5
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
3% ПАА в 3%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии ЗЪ триполифосфата натрия + 3,75% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
8 5 25 94
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
3% ПАА в 3%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 3% триполнфосфата натрия + 3,75% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита
7,0 22 87
Вода + 0,5% реагента, полученного гйдролизом
1,5% IIAA в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия
+ 2% гидратированного бентонита
12 55 72
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
ЗЪ ПАА в 1Ъ-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
8 70 48
Вода + 0,5Ъ реагента, полученного гидролизом
3% ПАА в 1%-ном водном растворе гидролиза натрия в присутствии 15Ъ хлорида натрия
+ 2% гидратированного бентонита
Вода + 0,5Ъ реагента, полученного гидролизом:
4% IIAA в 1%-ном водном растворе .гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
7 66 52
23
6 5
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 0,4%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита 81
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 0,5Ъ-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
55 ода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 1,5%-ном водном растворе гидроксида
1 атрия в присутствии 15% хлорида натрия + ".% идратированного бентонита
8 ° 5 58
Вода + 0,5% ррагента, полученного гидролизом
3% IIAA в 3%-ном водном растворе гндроксида .натрия в присутствии 3% триполнфосфата
+ 3,75% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
883137
Продолжение таблицы
Состав раствора
Отстой, %
Водоотдача, смэ
Содержание бентонита в сливе, %
Вода + 0,5Ъ реагента, полученного гидролизом
2Ъ ПАА в 2Ъ-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15Ъ хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
36
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2Ъ ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 5% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
7,0 31
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2Ъ IIAA в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 10Ъ хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
7,5 65
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 20% хлорида натрия + 2Ъ гидратированного бентонита
9 76
Вода + 0 5% реагента, полученного гидролиэом
2% IIAA в 1Ъ-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 25% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита
14 60
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
1,5% IIAA в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2Ъ гидратированного бентонита
14 57
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2Ъ IIAA в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15Ъ хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
9 78
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
ЗЪ ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
8 68
Вода + 0,5Ъ реагеита, полученного гидролиэом
4Ъ .ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 0,4%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2Ъ гидратированного бентонита
7 28
12
76
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% ПАА в 0,5%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
Вода + 0,5Ъ реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 1,5%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15Ъ хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
60
9 5 63
37
70.Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2Ъ IIAA в 2%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% гидроксида калия + 2Ъ гидратированного бентонита
883137
Продолжение таблицы! !
Содержание. б нтонита, в сливе, %
Отстоир
ВодоЛ отдач, - см
Состав раствора
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% OAA в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 5% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
8,0 33
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% OAA в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 10% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
85 66
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% OAA в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 20% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
9,0 78
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% GAA B 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 25% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита
l6 62
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
1,5% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорйда аммония
+ 2% гидратированного бентонита
13 55
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% IIAA в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония
+ 2% гидратированного бентонита
8 72
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
3% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония.в присутствии 15% хлорида аммония
+ 2% гидратированного бентонита
7,5 59
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
4% OAA в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
2% IIAA в 0,4%-ном водном растворе гидрокснда аммония в присутствии 15% хлорида аммония
+ 2% гидратированного бентонита
7 37
73
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
2% OAA ai 0,5%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония
+ 2%. гидратированного бентонита
52
55
8,5
9,0 34
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% OAA в 1%-ном водном растворе гидроксчда аммония в присутствии 5% хлорида аммония
+ 2% гидратированного бентонита
7,5
Вода + 0,5% реагента,полученного гидролиэом
2% OAA в 1,5%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония
+ 2% гидратированного бентонита
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
2% OAA в 2%-ном водном растворе гидроксида ,аммония в присутствии 15% хлорида аммония
+2% гидратированного бентонита
883137
Продолжение таблнцн
Отстой, Содержание
% бентонита, в сливе, В
Водоотдача,см>
Состав раствора
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом
2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 10% хлорида аммония в присутствии 10% хлорида аммония + 2% .гидратированного бентонита
56
Вода + 0,5% реагента, полученного гидролиэом
2В IIAA в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 203 хлорида аммония
+ 23 гидратированного бентонита
8,5
51
Вода + 0,5Ъ реагента, полученного гидролизом
2В HAA в 1%-ном водном растворе гндроксида аммония в присутствии 2Ъ хлорида аммония
+ 2% гидратированного бентонита е
12 58
Составитель В. Ягодин
Редактор И. Николайчук Техред M.Ãîëèíêà Корректор М. Шароши
Тираж 687 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 10120/36
4нлиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
- Способ получения реагента для обработки буровых растворов путем гидролиэа полиакриламида щелочью, отличающийся тем, что, с целью повышения флокулирующей способности реагента при концентрации, обеспечивающей оптимальную водоотдачу буровых растворов, гидролиз ведут при 90-95 С в присутствии хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония, причем соотношение ингредиентов следующее, вес.З:
Полиакриламид 2-3
Хлорид натрия или хлорид калия, или хлорид аммония 10-20
Гидроксид натрия или гидроксид калия, или гидроксид аммония 0 5-1,5
30 Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Паус К.Ф. Буровые растворы,М., Недра, 1973, с. 83-84.
35 2. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. N. Недра, 1972, с. 196 (прототип).