Способ приготовления реагента для обработки буровых растворов

Способ приготовления реагента для обработки буровых растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик ()998484 (61) 4oll0JlHHT9llbHoo к авт. свид-ву (22) Заявлено 030780 (2() 2953047/23-03 И1М.Кл.

С 09 К 7/02 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СС-С Р но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230283. Бюллетень 44о 7

РЗ) УДК 622. 243. . 444 (088. 8) Дата опубликования описания 230383 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ OBPASOTKH

БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к химическим реагеитам, применяемым для Обработки буровых растворов.

Известны способы получения химических реагентов путем модификации полиакрилонитрила и его производ-. нык 1).

Однако буровые растворы, обработанные этими реагентами, имеют низкую солестойкость, их фильтрационные свойства резко ухудшаются в условиях полиминеральной солевой агрессии.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ приготовления реагента обработки бу. ровых растворов путем щелочного раствора гидролиза мокрых отходов волокна "нитрон" (2 j.

Однако солестойкость и ингибирующие свойства буровых растворов, обработанных этим реагентом, тоже невысока.

Цель изобретения - повышение солестойкости и ингибирующих свойств раствора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гндролнза акрилового полимера, гидролиз ведут в присутствии лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, в

Акриловый полимер 8-12

Щелоч ь 5-10

Лигносульфонаты . 2-15

Вода Остальное

В качестве лигносульфонатов применяется сульфит-спиртовая барда,сульфит-дрожжевая бражка, конденсированная сульфит-епиртовая барда (КССБ)

15 .или феррохромлигносульфонат (ФХЛС).

Пример. Для получения реагента приготовлено 13 смесей, составы которых приведены в табл . 1.

В качестве источника полиакрилонитрила использовались тканевые отходы из волокна "нитрон" Полтавской, Черкасской и Одесской трикотажных фабрик. Существенных различий в их свойствах нет. В качестве лигносульфо25 натов применяли сульфит-спиртовую барду, сульфит-дрожжевую бражку, КССБ, .ФХЛС. Свойства реагента не зависят от источника лигносульфонатов.

Каждая смесь готовилась отдельно путем щелочного гидролиза отходов

998484 тканей из волокна "ни. рон" при 85о

100 С в присутствии лигносульфоната.

Действие реагента оценивалось в .системе высокоминерализованного бурового раствора, засоленного 30% хлорида натрия и 2% сульфата кальция.

Сравнивалась водоотдача и диспергирующая способность растворов, обработанных реагентом, приготовленным по предлагаемому и известному способом .

Для получения 1000 r реагента по предлагаемому способу в 750 г воды растворяли 70 r щелочи, 80 r ССБ и вводили в смесь 100 r лоскутов из волокна "нитрон". Смесь выдержали на водяной бане при 95-100 С в тече- 15 ние 5 ч, после чего охладили ее до комнатной температуры. Базовый буровой раствор обрабатывался полученным химреагентом. Расход реагента составлял 15 вес.%. 20

В табл. 2 приведены данные об эффективности реагентов, приготовленных разными способами.

Иэ табл. 2 видно, что гидролиз в присутствии лигносульфонатов значительно повышает солестойкость растворов. Об этом свидетельствуют малые значения водоотдачи растворов, обработанных реагентом, содержашим лигносульфонаты. Одновременно с этим значительно повышается ингибирующая способность растворов.

Водоотдача раствора, обработанно- го реагентом, приготовленным по известнрму способу, превышает

40 см/30 мин. Водоотдача раствора,об-З5 работанного предлагаемым реагентом, находится на уровне 3-4 см7 30 м.

Минимальное количество лигносульфоната, при котором начинает проявляться его действие, равно 2%. Мак- 40 симальное количество лигносульфоната, сверх которого повышать содержание лигносульфоната нецелесообразно, равно 15%.

В табл. 3 показано сравнение стой-45 кости буровых растворов, обработан,ных известными и предлагаемым растворами.

Из табл. 3 видно, что буровой раствор, обработанный реагентом, по- 50 лученным в соответствии с предлагаемым спосбом, значительно превосходит известный буровой раствор по солестойкости и ингибирующему эффекту.

Так, водоотдача известного бурового раствора, содержащего 10% КССБ и 10% гипана до засолонения равна

2 см /30 мин, а после эасолонения

18 см э/30 мин. При меньшем содержании лигносульфонатов и гипана водоотдача после засолонения еще больше (20 см /30 мин при содержании 10%

КССБ и 7% гипана; 28 см з/30 мин при 7% КССБ и 7% гипана, 31 смЗ/30 мин— при 5% КССБ и 5% гипана . Коэффициент устойчивости аргиллита находится на уровне 70-77%.

Водоотдача бурового раствора, образованного 15% реагента, полученного по предлагаемому способу, после засолонения равна 4 см7"30 мин,а при содержании реагента в количестве 10% водоотдача в аналогичных условиях равна 11 см /30 мин. Коэффициент ус3 тойчивости соответственно равен 91 и 8б%.

Проверялось также действие реагента, полученного тремя различными способами: введением лигносульфонатов в состав реакционной смеси до проведения гидролиза отходов тканей из волокна "нитрон", введением лигносуль- . фонатов в горячий продукт щелочного гидролиза отходов тканей из волокна

"нитрон" и смешением лигносульфонатов с охлажденным продуктом щелочного гидролиза отходов тканей из волокна "нитрон".

Результаты проверки действия реагента показали, что только при проведении щелочного гидролиза в присутствии лигносульфонатов можно получить реагент, обеспечивающий высокую солестойкость бурового раствора. Так, при прочих равных условиях введение в раствор 15% реагента, полученного по предлагаемому способу (первому) после засолонения 30% NaC1 и 2% Са504 обеспечивает минимальное значение водоотдачи (4 см /30 мин).

При обработке базового раствора таким же количеством реагента,полученного по второму и третьему способу, водоотдача после засолонения равняется соответственно 27 и

40 см З/30 мин.

Аналогичные результаты получены при применении вместо отходов тканей из волокна "нитрон" порошкообразного полиакрилонитрила.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность химической обработки буровых растворов. Одновременно снимаются затраты на химическую обработку буровых растворов.

998484

Таблица 1

Состав, вес.В

Смесь щелочь отходы тканей иэ волокна

"ннтрон" лигносульфонат (сульфнт-спиртовая барда) вода

77 .

75

12

70

79

77

10

72 с

12

10

0,5

82,5

82

12

15

18

10

Таблица 2

Параметры раствора после обработки

Известный способ приготовления реагента

3/8

60

Предлагаемый способ

4/11

29 состав 1

О/8

27 состав 2

О/О

30 состав 3 Назначение химической обработки раствора

Вяэ- СНС .

KocTbg мг/см с

Водоотдача см /30 мин

Водоотдача после термостатирования при

1204 C

Коэффициент устойчивости аргиллита в филътрате, Ъ

998484

Продолжение табл. 2

Параметры раствора после обработки

Водоотдача, см3/30 мин

Вязкость, с

СНС мг/см

Водоотдача после термостатирования при

120 С состав 4

О/О

91

2/9

27 состав 6

90 состав 6 состав 7 состав 8

90

28 состав 9

88 состав 10

4/1 3

38

76 состав 11

3/11

39

74 состав 12

О/4

29 состав 13

О/6

92

О/6 состав 14 14

10% реаген-. та + 5% ССБ

63

20% реагента + 5% ССБ

40

30% реагента + 53 ССБ

32

Назначение химической обработки раствора

Раздельное введение реагента, .приготовленно,го по известному способу, и ССБ

Гидролиэ не прошел

Гидролиэ не прошел

Коэффициент устойчивости аргиллита в фильтрате, Ъ

Т а б л и--ц а--3.998484

Добавка к исходному раствору, %

Параметры раствора

Водоотдача, см/ЗО мин

CHcк 2 мг/см

Вязкость, с

i. Обработка раствора реагентом, полученным по предлагаемому способу (состав 3) Исходный раствор + 15% реагента

32/51

Исходный раствор +

+ 15% реагента +

+ 30% NaCI + 20 CaSQ

О/0

Исходный раствор +

+ 10% реагента

28/46.Исходный раствор +

+ 10% реагента +

+ 30% NaCI + 2% СаБО 33 12/18 6 б

4

II. Лигносульфатный буровой раствор, обрабОтанный гипаном.Исходный раствор +

+ 1,5% КССБ+ 1,5% гипана 26

11/18

69

86/140

40 нт исходный раствор +

+ 3% КССБ + 3% гипана

18/21

25 нт

40.

89/156

Исходный раствор + .

+ 5% КССБ + 5% ги-. пана

18/31

29

31 нт

Исходный раствор +

+ КССБ + 7% гипана

35/156 3

74

75/126 28

95

Исходный раствор +

+ 1,5% КССБ + 1,5% гипана + 30% NaCI +

+ 2% Са$04

Исходный раствор + + 3% КССБ + 3% гипана + 30% NaCI +

+ 2% CaSO

Исходный раствор +

+ 5% КССБ + 5% гипана + 30% NaCI +

+ 2% Са504

Исходный раствор +

+ 7% КССБ + 7% гнпана + 30% NaCI +

+ 2% Са504

Водоотдача после-" термо,статирования при

120 С

Коэффициент устойчивостиаргиллита в фильтра-. те, %

998484

Продолжение табл. 3

Параметры раствора

Добавка. к исходному раствору, %

CHC мг/см

Вязкость, .с

Исходный раствор +

+ 10% КССБ + 7% гипана

29/49

77

75/146

102

98 18 20

111 . Обработка раствора реагентам, полученным при введении лигносульфонатов в горячий продукт щелочного гидролиза отходов тканей из волокна "нитрон"

Исходный раствор +

+ 15% реагента 3 4

35/56

Исходный раствор +, + 15% реагента +

+ 30% NaCl + 2% CaSO>

16/31

74

Исходный раствор + .

+ 10% реагента

41/67

Исходный раствор +

+ 10% реагента +

+ 30% NaCl + 2%. CaS04.

89

38

1Ч. Обработка раствора реагентом, полученным при смешении лигносульфонатов с охлажденным продуктом щелочного гидролиэа отходов тканей иэ волокна "нитрон"

Исходный раствор +

+ 15% реагента

29/51

Исходный раствор +

+ 30% NaCl + 2% CaSO<

40

40 нт

Исходный раствор +

+ 10% реагента

2о/49

Исходный раствор +

+ 10% реагента +

+ 30% NaCl + 2% CaSO<

40

40 нт

Исходный раствор +

+ 10% КССБ + 7% гипана + 30% ИаС1 +

+ 2% CaS04

Исходный раствор +

+ 10% КССБ + 10% гипана

Исходный раствор +

+ 10% КССБ + 10% гипана + 30% йаС1 +

+ 2% CaSO@

Водоотдача, см /30 мин

Водоотдача после термостатироваг ния при

120 С

Коэффициент устойчивости аргиллита в фильтрате, %

Лигносульфонат

Вода

2-15

Остальное

Составитель A.Áàëóåâà

Редактор Г.Безвершенко Техред E.Õàðèòoí÷èê Корректор В..Бутяга

Заказ 1070/44 Тираж 637 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

Формула изобретения

Способ приготовления реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза акрилового полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения солестойкости и ингибирующих свойств раствора,гидролиз ведут в присутствии лигносульфонатов при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Акриловый 10 полимер 8-12

Щелочь 5-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Недра", 1972, с. 190-198.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 663709, кл. С 09 К 7/02, 1975 (прототип).