Способ получения порошкообразного реагента для малоглинистых буровых растворов Советский патент 1991 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к технологии бурения скважин на нефть и газ. в частности к разработке реагентов для обработки буровых растворов.

Цель изобретения - повышение ингибирующей способности реагента.

Способ получения порошкообразного реагента включает гидролиз полиакри- лонитрила щелочью и обработку его метилдиметилсиликонатом Na(K). после чего полученную смесь наносят на твердую фазу гумата калия и сушат в псевдоожиженном слое при температуре не более 90°С, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Полиакрилонитрил 5-16

Щелочь4-13

Гумат калия68-89

Метилдиметилсиликонат№(К)1-3

П р и м-е р. Приготовление реагента.

В колбу загружают 1530 г воды, в ней растворяют 73 г NaOH и добавляют 97 г ПАН Гидролиз осуществляется на кипящей водяной бане при перемешивании втечение 2-3 ч В полученную массу добавляют 80 г метилдиметилсиликоната Na(K) 34%- ной концентрации.

В сушилку с кипящим слоем подают гу- мат калия в количестве 906 г (25%-ной влажности), создают псевдоожиженный слой и через форсунки распыляют в этот слой раствор гипана с кремнийорганичеON О

О

ю о

00

ской добавкой. Температура в псевдоожи- женном слое поддерживается 80-90°С, что исключает деструкцию полимера. При этом получают реагент следующею соста ва,мас.% (в пересчете на сухое вещество); гумат калия 77,5; гипап 19,4; кремнийорга- ничебкая добавка 3,1.

Реагенты с другими соотношениями компонентов готовят аналогичным образом.

Метилдиметилсиликонат Na(K) представляет собой кремнийорганическую жидкость 30%-ной концентрации следующего состава:

™3

СН,

(К)МаО-( S.-0 l-l | -Na(K)

I ONrt(K)/n СИ3 ,m

n:m 1:1 4:1; содержание дифункцио- нзпьных звеньев 20-50%.

Г ри таком соотношении звеньев достигается наибольший ингибирующий эффект.

Нанесение жидких ингредиентов гипана и кремнийорганической добавки на твердую фазу гуматов калия осуществляется в мягких условиях при 80 90°С в псепдоожиженном слое. В результате из получаемого порошкообразного реагента удаляется избыточной аммиак, снижается общая щелочность, происходит более интенсивное взаимодействие act1 л ингредиентов комбинированного реагента и усилие его ингибирующей способности.

Ионы калия, образующиеся при диссо- циаиии гумаюв калия, имеют относительно небольшой размер гидратной оболочки, что позволяет им ле(че и дальше прони кать в микритрещииы твердых глинист.,и пород, замещая ионы натрия и кальция, а образовавшаяся калиевая (более стойкая и мен ее ги драгирован на я) форма i л инист о г о минералvi в меньшей степени набухает. Кроме того, одновременно кремнийорганическая добавка вследствие своей дифильности адсорбируется на глинистых минералах, создавая гидрофобный барьер, препятствующий контакту глин с водой. В результате оба процесса, действуя в одном направлении, предотвращают увлажнение, набухание и диспергирование глинистых пород, т.е. увеличивают ингибирующую способность комбинированного реагента.

Предлагаемый способ предусматри- 1зет введение процесго при пониженной (по сравнению с протогипом) температуре, что предотвращает циклизацию и образование поперечных сшивок как в самом

гипане, что сказывается на понижении коэффициента активности, так и в системе межмолекулярных связей полимер- метилдиметилсиликонат Na(K). В итоге значительно замедляются все деструктивные процессы и улучшается качество реа- iema:

Гипан

т°сушки, °С

25 90 150

Кр (коэффициент активности)

10,22

9,23

5,7

Ингибирующую способность оценивали по диспергированию крупки из кернов (фракция 1-2 мм) во вращающихся автоклавах при 80°С в течение 16 ч и последующем рассеивании крупки на ситах.

Ингибирующая способность комбинированных реагентов приведена в табл.1.

В табл.2 и 3 приведены технологические показатели буровых растворов на основе комбинированных реагентов.

Из табл.1 видно, что 1% гумата калия не обеспечивает стабилизации глинистой суспензии и водоотдача становится полной после прогрева до 150°С, а все комбинированные реагенты, взятые в количестве

1%. дают хорошую водоотдачу до и после профеы до 1501С и не уступают по этому поклзчК 1ю чистому гипану причем рН жидкою рг неша, имеющего cociae, мас.%: гу- маг -.алия 80; ПАН 11.4; NaOH 8,6, - равен

11,05 и выше соответствующего порошко- | празного (9,31).

Данные табл.2 показывают, что инги- бирующая способность комбинированных реагентов выше, чем у чистого гипана, и

повышаются по мере увеличения содержания гуматов калия, причем при соотношении i/мат: ПАН : NaOH 90:5,7:4,3 (мас.%) наблюдается синергетический эффект. Введение дополнительной модифицирующей кремнийорганической добавки еще более повышает ингибирующую способность реагентов. Для сравнения приведена диспергирующая способность комбинированного реагента на основе гумата натрия

(УЩР) и гипана, которая выше, чем соответствующий показатель чистого гипана.

Как видно из табл.3 5%-ная бентонитовая суспензия, обработанная комбинированным реагентом, имеющим в своем составе в2,5 раза меньшее количество полимера, после термообработки до 200°С обеспечивает практически одинаковый уровень фильтрации в сравнении с гипаном.

Реагент, полученный по предлагаемому способу, позволяет повысить устойчи вость стенок скважины, значительно (на 30-40%) снизить расходы дефицитного полимерного компонента, на 20-30% снизить время, связанное с приготовлением, обработкой бурового раствора и борьбой с осложнениями.

Формула изобретения Способ получения порошкообразного реагента для малоглинистых буровых растворов, включающий гидролиз полизкрило- нитрила щелочью с последующей сушкой на твердой фазе, отличающийся тем, что.

5

с целью повышения ингибирующей способности реагента, перед сушкой гидролизс- оанный полиакрилонитрил обрабатывают метилдиметилсиликонатом натрия ипи -тлия, в качестве твердой фазы используют гумат калия, а сушку производят в псевдоожижен- ном слое при температуре не более 90°С, причем полиакрилонитрил, щелочь, гумат калия и метилдиметилсиликонат натрия или калия используют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиакрилонитрил5-16

Щелочь4-13

Гумат калия68-90

Метилдиметилсиликонат натрия или калия1-3

Изобретение относится к технологии бурения скважин на нефть и газ, в частности к разработке реагентов, для обработки буровых растворов. Цель изобретения - повышение ингибирующей способности реагента. Способ включает гидролиз полиакрилонитрила щелочного и обработку его метилдиметилсиликонатом NA (К), затем эту смесь наносят на твердую фазу гумата калия и сушат в псевдоожиженном слое при температуре не выше 90°С, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: полиакрилонитрил 5 - 16

щелочь 4 - 13

гумат калия 68 - 89 и метилсиликонат NA (К) 1 - 3. Использование реагента позволит повысить устойчивость стенок скважины, снизить до 40% расход полимера и до 30% снизить время на приготовление бурового раствора. 3 табл.

Примечание В растворе 1 % реагенты

) Жидкий комбинированный реагент

Таблица 1

Жидкий комбинированный реагент Сухой типа и