Реагент для обработки глинистых буровых растворов Советский патент 1991 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к реагентам для обработки буровых растворов.

Цель изобретения - улучшение структурно-механических и смазочных свойств буровых растворов.

Реагент, содержащий фосфонометили- рованное производное 1,3-дизминопропа- нола-2 общей формулы

(но)г -ро -си, -w сн7-а -сн2-н-)-п снг-ро(оп|

СН-,

All

сн,

Т 0(ОП)5

РО(ОН)2

где п Т-20,

дополнительно содержит производное

диаминопропанола-2 общей формулы

H2N CH2-Cll-CH2-NIl-)-nH,

ОН

где п 1-20,

при следующем соотношении компонентов,

мас.%:

Фосфонометилированное

производное 1.3-диаминопропа- нола-280-85

Производное 1,3-диаминопропа- нола-215-20

Фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 получают путем модификации производного 1,3-диаминоп- ропанола-2 формальдегидом и треххлори- стым фосфором при температуре 45°С в течение 4 ч с последующим осаждением це- левого продукта из реакционной массы метанолом.

Продукт представляет собой кристаллическое соединение белого цвета, хорошо растворим в воде, не растворим в спиртах, ацетоне, обпадаетсвойствами сильной кислоты.

Производное 1,3-диаминопропанола-2 получают взаимодействием эпихлоргидри- на со значительным избытком аммиака, взя- того в виде водного раствора, с последующим нагревом реакционной массы при температуре от 10 до 30°С в течение от 1/4 до 6 ч, нейтрализацией образовавшейся соляной кислоты гидроокисью ще- лонного металла, например гидроокисью натрия, и отгонкой избытка водного раствора аммиака.

Производное 1,3-диаминопропанола-2 является пастообразным веществом белого цвета, хорошо растворим в воде, кислотах, не растворим в спиртах, ацетоне, ароматических углеводородах, обладает свойствами щелочи.

Данный реагент способствует значи- тельному снижению условной вязкости и СНС при одновременном улучшении смазочных свойств буровых растворов по сравнению с известным.

0

5

0

5 0

5

0 5

0

5

Реагент готовят путем перемешивания исходных компонентов в течение 30 мин, Для получения 100 г реагента к 80-85 г фос- фонометилированному производному 1,3- диаминопропанола-2 добавляют 20-15 г производного 1,3-диаминопропанола-2.

Можно готовить водный раствор реагента. Для получения 100 г раствора реагента 8,0-8,5 г фосфонометилированного производного 1,3-диаминопропанола-2 растворяют в 90 г воды, затем в этот раствор добавляют 2,0-1,5 г производного 1,3-диа- минопропанола-2. Раствор перемешивают в течение 30 мин, после чего его применяют для обработки бурового раствора.

Эффективность реагента проверялась на пресном и минерализованном растворах с высокими значениями вязкости и статического напряжения сдвига следующего состава, мас.%:

1. Пресный - бентонит 5,0; глина 15,0; КМЦ 0,2; вода 79.8. Минерализованный - бентонит5,0; глина 15,0; КМЦ 1,0: №CI20,0; вода 59,0.

Для измерения технологических параметров приготовленных растворов (плотности - у , условной вязкости - УВ, пластической вязкости - ;, статического напряжения сдвига - СНС, водоотдачи -В и рН)использовались стандартные приборы и методики.

Смазочную способность реагентов оие- нивали по снижению коэффициента сдвига глинистой корки (КСК).

После замера исходных показателей приготовленные растворы делят на серию равных частей. Одну часть растворов обрабатывают известным реагентом, другую - данным Обработанные растворы перемешивают в течение 1 ч на мешалке при скорости 600 об/мин.

По сравнению показателей бурового раствора судят о качестве нового реагента.

В табл.1 приведены качественные и количественные составы реагентов для обработки буровых растворов.

В табл.2 приведены данные о влиянии на технологические параметры приготовленных растворов известного реагента - опыт 3, 4 согласно авт. св. СССР № 973358. В табл.2 в реагенте Р 1. Р 2 и т.д. цифровой индекс обозначает номер данного реагента в табл.1.

Результаты испытаний показывают, что данный реагент, содержащий в своем составе Фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 80-85 мас.% и производное 1,3-диаминопропанола-2 1520 мас.% превосходит известное техническое решение.

Так, для снижения условной вязкости до 25-27 с, СНС1/Ю до 25/45 дПа приготовленного пресного раствора расход известного реагента составляет 0,05% (табл.2 опыт 4), данного реагента 0,025% (табл.2 опыты с 17 по 19), раствор, обработанный данным реагентом, обладает лучшими смазочными свойствами (КСК снижается до 0,39-0,3).

Еще больший эффект достигается при использовании реагента для обработки исходного раствора, содержащего 20% NaCI. Добавка 0,05-0,1% данного реагента снижает условную вязкость до 45-36 с, CHCi/io до 34/57-15/36 дПа, КСК до 0,65-0,30 (табл.2 опыты с 20 по 28), те же добавки известного реагента снижают вязкость до 260 с, КСК до 1,68, а CHCi/ю при добавке 0,08% снижается до 150/186 дПа, при увеличении до 0,1 % наблюдается пост СНС до 156/195 дПа.

Содержание в реагенте производного 1,3-диаминопропанола-2 менее 15% (опыты с 29, 30, 31 и 35, 36, 37) и увеличение более 25% (опыты с 32 по 34 и 38 по 40) малоэффективно, структурно-механические и смазочные свойства буровых растворов мало изменяются

Таким образом, при использовании данного технического решения полностью реализуется цель изобретения, а именно:

-снижаются структурно-механическое свойства пресных и содержащих 20% NaCI буровых растворов;

-улучшаются смазочные свойства буровых растворов;

-сокращается расход вводимой добавки по сравнению с прототипом.

Формула изобретения Реагент для обработки глинистых буровых растворов, содержащий фосфонометилиро- ванное производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы

(no)2-po-CH2-N-f снг-сн-ск2-куаснг РО(ОН)

СИ

Ля

РС(ОН):

СН2

ро(он)2

где п 1-20, отличающийся тем, что, с целью улучшения структурно-механических и смазочных свойств, он дополнительносодержитпроизводное1,3-диаминопропанола-2 общей формулы

H2N CH2-CH-CH2-NH-)-nH, ,. ОН

/

где п 1-20, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфонометилированнсз производное 1,3-дизминопропанола-2 80-85

Производное 1,3-диаминопропанола-2 15-20

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к реагентам для обработки буровых растворов. Цель - улучшение структурно-механических и смазочных свойств буровых растворов. Реагент для обработки глинистых буровых растворов содержит фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы , где N = 1 - 20. Раствор дополнительно содержит производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы , где N = 1 - 20, при следующем соотношении компонентов, мас.%: фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 80 - 85

производное 1,3-диаминапропанола-2 15 - 20. Фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 получают путем модификации производного 1,3-диаминопропанола-2 формальдегидом и треххлористым фосфором при температуре 45°С в течение 4 ч с последующим осаждением целевого продукта из реакционной массы метанолом. Реагент готовят путем перемешивания исходных компонентов в течение 30 мин. После этого реагент применяют для обработки бурового раствора. Реагент способствует значительному снижению условной вязкости при одновременном улучшении смазочных свойств бурового раствора. 2 табл.

Peaiент

Известный Предлагаемый

Предлагаемый Предлагаемый Предлагаемый Сравнительный Срав штельный

I а б л и ц а 1

Содержание компонентов, мае.

Фосфонометилирован- НОР производное 1 , 3-диаминопро- паиола-2

20

17,5

15

10

25

Пресный

Пресный

Минерализованный

ч