Реагент-стабилизатор буровых растворов и способ его получения Советский патент 1984 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к .разработке рецептур термосолеустойчивых реагентов, используемых при химической обработке буровых растворов, Известен реагент-стабилизатор бу ровых растворов, содержащий мокргле отходы волокна Нитрон с 2-6% роданистого натрия, каустическую соду и воду. Получение этого реагента проводи ся путем щелочного -гидролиза мокрых отходов волокна Нитрон при кипяче нии в водном растворе каустической соды в течение 1,5-2 ч C1I, Однако такой реагент предназначе для обработки только пресных (неминерализованнык) буровых растворов. При наличии в буровых растворах солей (особенно кальция и магния) реагент высаливается и перестает рабо тать - раствор дестабилизируется. Наиболее близким техническим решением к изобретению является реа гент-стабилизатор буровых растворов устойчивьм в условиях минерализации и высоких температур, представляющий собой сополимер карбоксиметилделлюлозы с солями полиакриловой кислоты Сполиакрилатами), причем сополимеризация проводится в слабощелочной среде при 80-90°С С2, Недостатком известного реагентастабилизатора является то, что он неустойчив к высокой минерализации и, тем более, к полимеризации, т.е. неустойчив в системах, содержащих соли кальция. Цель изобретения - повышение сол стойкости реагента-стабилизатора бу ровых растворов в условиях полиьшнеральной агрессии. Поставленная цель достигается тем, что реагент-стабилизатор буровы растворов, содержащий карбоксиметил деллюлозу, акриловый полимер, щелоч и воду, в качестве акрилового поли45 . 2 мера содержит полиакрилонитрил при следующем соотношении компонентов, мае„%: КарбоксиметилцеллюлозаЩелочь Полиакрилонитрил Остальное Реагент-стабилизатор буровых растворов получают путем сополимеризации карбоксиметилцеллюлозы с полиакрилонитрилоБЫм полимером в щелочной среде. Сначала готовят раствор воды, щелочи и карбоксиметилцеллюлозы, нагревают его до 80-90 С и затем, поддерживая эту температуру, вводят полиакрилонитрил при постоянном перемешивании до образования однородной вязкой жидкости. Пример, К 1 л воды прибавляют 55 г каустической соды и 45 г карбоксиметилцеллюлозы (марки КМЦ600). После полного растворения карбоксиметилцеллюлозы полученный раствор нагревагот до 85 С и вводят в него при перемешивании 80 г отходов волокна Нитрон. Поддерживая эту температуру, продолжают перемешивание до получения однородной вязкой жидкости. В результате получается 1100 г реагента, имеющего следующие показатели: вязкость (YB.iog ) 190 с, удельный вес (у) 1,03 г/см, . При вводе полиакрилонитрила (ПАН) в щелочной раствор карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) происходит химическое взаимодействие межд.у функциональньми группами 1ОЩ и продуктами гидролиза ПАН с образованием блок-сополимера.. При температурах ниже процесс блок-сополимеризации не происходит, при температурах вьше имеет место деструкция КМЦ, что приводит к получению реагента более низкого качества. В табл. 1 приведены состав и показатели реагента на основе блоксополимера ПАН и ЮЩ,

Т а б л и ц 3 1

1. Реагент-стабилизатор буровых растворов, содержащий карбоксиметилцеллюлозу, акриловый полимер, щелочь и воду, отличающийс я тем, что, с целью повьшения его, солестойкости в условиях полиминеральной агрессии, он в качестве акрилового полимера содержит полиакрилонитрил при следующем соотношении компонентов, мае. %: Карбоксиметилцеллюлоза 3-5 Щелочь3-5 Полиакрилонитрил 5-10 ВодаОстальное 2. Способ получения реагентастабилизатора, буровых растворов путем сополимеризации карбоксиметилцеллюлозы с акриловым полимером в щелочной среде, отличающийс я тем, что готовят раствор из воды, § щелочи и карбоксиметилпеллюцозы, нагревают его до 80-90 С и затем, (Л поддерживая эту температуру, вводят Полиакрилонитрил при постоянном перемешивании до образования однородной вязкой жидкости.

Как видно из табл. 1, получающийс реагент обладает удовлетворительными технологическими показателями.

Следует отметить, что даже при незначительных отклонениях в количественных соотношениях ингредиентов, равно как и при замене ПАН солями полиакриловой кислоты (полиакрилатами), а также при изменении порядка ввода компонентов в реакционную смесь стойкость получаемого реагента к солям поливалентных металлов утрачивается (см. табл. 2).

Предлагаемый реагент может быть использован для.стабилизации как

пресных, так и минерализованных растворов. При этом для пресных буровых растворов оптимальное количество реагента составялет 0,3-0,5%, а для минерализованных 1,5-3%.

В табл. 2 приведены результаты, показывающие влияние предлагаемого и известного реагентов-стабилизаторов на технологические показатели бурового мапоглинистого раствора следующего состава, %: глинопорошок (аскангель) 7 кальцинированная сода 0,3; реагент-стабилизатор 3; вода 89,7.

Таблица2

Продолжение табл.2