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

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к получению реагентов для буровых растворов.

Цель изобретения - повышение растворимости, флокулирующей и ингибирующей способности реагента.

Реагент содержит, мас.%:

Полиакрилонитрил59-62

Щелочь NaOH31-33

Кубовый остаток при

производстве

этиленциангидрина5-10

Затем осуществляют диспергирование раствора с последующей сушкой в псевдоожиженном слое при температуре 70- 90°С.

Модифицирующая добавка - жидкость темного цвета, без запаха, хорошо растворимая в воде, является кубовым остатком при производстве этиленциангидрина и под названием Стержневой крепитель КОЭ.

Наличие в модифицирующей добавке амидных, гидроксильных, эфирных и др. функциональных групп и соответственно карбоксилатных, амидных и нигрильных групп в гидролизованном полизкрилнитри- ле (гипане)

iO 00

Јь

со

о о

-ГСН2-СН l-fCH -СН 1-РСН2-СН L COONcJ L CONH2J ICM.

приводит к образованию (особенно на стадии их диспергирования) аддуктов по типу молекулярных комплексов за счет межмолекулярных водородных связей и донорно-ак- цепторных взаимодействий. При этом основная цель их состоит из молекул гипана, а в боковой цепи фрагменты модифицирующей добавки, усиливающие эффекты флио- куляции и ингибирования комплексного, хорошо растворимого (в воде) реагента.

Конкретные примеры приготовления реагента.

П р и м е р 1. Для приготовления раствора реагента (при мольном соотношении полимер - щелочь 1:0,7) к 60 г поли- акрилонитрила прибавляется 32,0 г гидроксида натрия и 892,0 г воды. В конце гидролиза к раствору добавляется 16,0 г 50%-ного раствора КОЭ, при атом соотношение компонентов составляет, мас.%: ПАН:МаОН:КОЭ 62:33:8. Затем раствор реагента подается на диспергирование и сушку, которую проводят в псевдоожиженном слое при 70-90°С.

П р и м е р 2. Для приготовления раствора реагента с соотношением компонентов, мас.%: ПАН:№ОН:КОЭ 61:32:7, к 61 г ПАН прибавляется 32 г NaOH и 893 г воды. После прибавления в конце гидролиза 14 г КОЭ, раствор реагента диспергируется и подается на сушку.

П р и м е р 3. Для приготовления раствора реагента с соотношением компонентов в мас.%: ПАН:№ОН:КОЭ 56:29:15, к 56 г ПАН добавляется 29 г NaOH и 855 г воды. В конце гидролиза к раствору прибавляется 30 г 50%-ного раствора КОЭ. Раствор диспергируется и подается на сушку.

В табл.1 приводятся сравнительные данные по флокуляции данного реагента при различном соотношении компонентов и реагента прототипа.

Исследование проводили по следующей методике.

К 250 мл 4%-ой суспензии гидрослюдистой глины (Дружковский глинопорошок) прибавляли 0,001 г реагента-флокулянта из расчета на 1 г твердой фазы. Перемешивали переворачиванием цилиндра 20 с по секундомеру и отмечали время осветления 20 мл суспензии. Коэффициент А, представленный в табл.1, показывает отношение времени, необходимого для осветления 20 мл 4%-ной суспензии, взятой в объеме 250 мл без добавки реагента-флокулянта, ко времени, необходимого для осветления 20 мл суспензии того же состава и объема с добавлением реагента-флокулянта.

Флокулирующая способность реагентов контролировалась также объемом осветленного слоя суспензии того же состава за 30 мин.

Полученные данные показывают, что максимальной флокулирующей способно- стью (коэффициент А 15-20) данный реагент обладает при компонентном составе в интервале для ПАА 59-62, NaOH 31-33 и КОЭ 5-10, мас.%,

В этом интервале флокулирующая спо- собность данного реагента в 2 раза превышает флокулирующую способность известных реагентов.

Ингибирующую способность данного реагента исследовали на крупке, получен- ной из керна Чокраского яруса (глубина 900-1000 м) со Старогрозненской площади (скважина 449). К 250 г раствора добавляли 6% крупке размером 1-2 мм и термостати- ровали во вращающихся автоклавах 16 ч при 80°С. После охлаждения раствор отсеивали на сите 0,2 мм.

В табл.2 приведены результаты испытаний данного и известного реагентов, которые показали, что в указанном интервале компонентов реагент обладает наибольшей ингибирующей способностью.

Технологические свойства реагента проверены на системах, содержащих 5% са- ригюхского бентонита и 0,3% реагента. Результаты их сведены в табл.3,

Из табл.3 видно, что соотношение компонентов в реагенте - HAH:NaOH:K03 59:31:10 является наиболее оптимальным для стабилизации бурового оаствора по во- доотдаче при прогреве до 150°С.

Изобретение позволяет повысить эффективность бурения в породах, склонных к набуханию, осыпям и обвалам.

Формула изобретения

Способ получения реагента для буровых растворов, включающий гидролиз поли- акрилонитрила щелочью и последующую сушку его, отличающийся тем, что, с целью повышения растворимости, флокулирующей и ингибирующей способности реагента, гидролиз ведут в присутствии кубового остатка при производстве этилен- циангидрина, а сушку - в псевдоожиженном слое при температуре не выше 90°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиакрилонитрил59-62

Щелочь31-33

Кубовый остаток при

производстве этиленциангидрина5-10

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для получения реагентов для буровых рас творов. Цель изобретения - повышение растворимости, флокулирующей и ингиби- рующей способности реагента. Реагент получают путем гидролиза полиакрилонитрила Щелочью в присутствии кубового остатка при производстве этиленциангидрина с последующей сушкой в псевдоожиженном слое при температуре не выше 90°С. Соотношение компонентов в реагенте следующее, мас.%: полиакрилонитрил 59-62, щелочь 31-33, кубовый остаток при производстве этиленциангидрина 5-10. Использование реагента позволяет повысить эффективность бурения в породах, склонных к набуханию, осыпям, обвалам. 3 табл. со с

Таблица 2

0,3 0,3 0,3 0,3

65 62 60 59

СП 00

Л ьо о о

35 33 32 31

5 8 10

5,14,66,86,69,19,5

3,05,210,3О/О8,39,0

3,05,28,5О/О8,07,5

3,05,06,8О/О7,94,5