Способ получения реагента для обработки буровых растворов Советский патент 1992 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к технологии бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам получения полимерных реагентов для обработки буровых растворов,

Известен способ получения реагентов для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза полиакрилонитрила при 96-100°С.

Недостатком такого способа является получение реагента в жидком виде и низкая солестойкость, а также повышение вязкости обработанных этим реагентом растворов. Кроме того, технология получения реагентов связана с большими энергозатратами за счет высоких температур и длительного периода гидролиза (3-6 ч).

Известен также способ получения реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза полиакриламида в присутствии хлоридов щелочных металлов при 90-95° С.

Недостатком этого способа получения реагента является то, что образующийся реагент, обладая повышенным флокулирующим действием, проявляет низкую стабилизирующую активность и, кроме того, также требует больших энергозатрат.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения реагента для обработки буровых растворов путем нагрева водного раствора щел 8чТГД6 Ґе13Щратуры 60-100° С, добавления порошка сополимера акрилонитрила с метилакрилатом и тер- мостатирования смеси в течение 1,5-3 ч.

Недостатком этого способа, как и всех предыдущих, является то, что образующийся реагент представляет собой водный раствор сополимера, т. з. основным компонентом реагента является вода. Получение сухого полимера из такого раствора связано с большими энергозатратами и аппаратуроемкостью, что приводит к существенному удорожанию реагента. Получение реагентов в твердом виде путем твердофазного гидролиза не представляется возможным ввиду недостаточно высокой реакционной способности исходного сополимера.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств реагента при

(Л

™э

X

СО

ю

к

Ы СП

СА)

сохранении его свойств. Кроме того, способ требует меньших энергозатрат и времени на его получение.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения реагента для обработки буровых растворов, включающем введение суспензионного сополимера акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот, щелочи в воду с последующим нагревом и термостати- рованйем смеситперед введением в воду со- полим ер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот смешивают со щелочью и полученную смесб йагревают до температуры 60-70° С, а термостатирование производят в течение не менее 20 мин, при этом сополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот, щелочь и воду используют при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: Сополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот4-5

Щелочь2-3

Вода8-15

Сущность способа состоит в следующем. Тройной суспензионный сополимер смешивают с сухой щелочью, полученную смесь нагревают до 60-70° С, после этого в смесь добавляют воду, смесь перемешивают при нагревании (60-70° С) в течение 20- 40 мин. При этом визуально наблюдается изменение окраски реакционной смеси от белой (естественный цвет порошка сополимера и щелочи) через оранжевую до желтой. Образующийся при этом реагент представляет собой творогообразный продукт, хорошо растворимый в воде.

Пример 1. Смешивают 20 г (4 мас.ч,) сополимера с 10 г (2 мас.ч.) щелочи, смесь нагревают до температуры 70° С, добавляя воду в количестве 50 г (10 Б.Ч.), смесь термо- статируют при перемешивании в течение 30 мин. Полученный реагент - это гранулированная масса, хорошо растворимая в воде. Пример 2. Смешивают 20 г (4 мас.ч,) сополимера с 10 г (2 мас.ч.) щелочи, смесь нагревают до температуры 70° С, добавляют воду в количестве 100 г (20 мас.ч.). Смесь термостатируют при перемешивании в течение 30 мин. Полученный реагент - однородная вязкая жидкость.

-Пример 3. Смешивают 20 г (4 мас.ч.) сополимера с 8 г (1,6 мас.ч.) щелочи, смесь нагревают до температуры 70° С, добавляют воду в количестве 50 г (10 мас.ч.) и термо- статируют при перемешивании в течение 30 мин, Полученный реагент - гранулированная масса, не растворимая в воде.

В табл. 1 приведены результаты исследований по различным вариантам условий

приготовления реагента, из данных которой следует, что реагент, удовлетворяющий основным требованиям (гранулярность, растворимость в воде и устойчивость к воздействию 1,5%-ного раствора хлорида кальция) может быть получен при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: Сополимер акрилонитрила с метила- крилатом и итаконовой

кислотой4-5

Щелочь2-3

Вода8-15

При этом, температура получения60-70° С

время термостати- рования20-40 мин

Верхние пределы температуры и времени твердофазного гидролиза 70° С и 40 мин ограничиваются за счет нерациональности использования более высоких значений, хотя на качество продукта они не оказывают влияния, а приводят лишь к необоснованному повышению энергозатрат. В табл. 2 представлены системы и свойства буровых растворов, обработанных за- явленным реагентом (ГИССАН-2) и реагентом-прототипом (ГИССАН). Из табл, 2 следует, что реагент ГИССАН-2 не уступает по своей активности прототипу.

Полученный заявленным способом реагент в отличие от известных, в том числе прототипа, может быть легко транспортируем на любые расстояния в любой таре, в том числе мягкой (полиэтиленовые или бумажные многослойные мешки), требует существенно меньших затрат ( v 20-30%) и времени на его получения (в 1,5-2 раза).

Формула изобретения Способ получения реагента для обработки буровых растворов, включающий введение суспензионного сополимера акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот, щелочи в воду с последующим на- гревомитермостатированиемсмеси, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств реагента, перед введением в воду еополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот сме- шивают со щелочью и полученную смесь нагревают до 60-70° С, а термостатирование осуществляют в течение не менее 20 мин при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: Указанный сополимер

акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот/ 4-5

Щелочь2-3

Вода8-15

Таблица 1

Использование: бурение скважин. Сущность: способ включает смешение щелочи