Раствор для регенерации водозаборных скважин Советский патент 1993 года по МПК C09K3/00 E21B43/27 

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, в частности к способам восстановления производительности водозаборных скважин.

В современной технологии добычи воды из подземных источников артезианскими скважинами, для восстановления их производительности применяется раствор соляной кислоты.

К недостаткам состава по очистке скважин с применением соляной кислоты можно отнести сильное коррелирующее воздействие ее на металлические элементы скважины.

Известен способ обработки скважины раствором ft -феноксивинилфосфоновой кислоты.

К недостаткам известного состава относится слабая крмплексообразующая способность / -феноксивинилфосфоновой кислоты с металлами, входящими в состав солевых отложений.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату при его использовании является раствор для регенерации скважин,содержащий ди- тионит натрия, гексометафосфат натрия, сульфит натрия и воду в следующем соотношении компонентов, мае. %:

Дитионит натрия6-8 Гексометафосфат натрия 0,3-0,5 Сульфит натрия 10-12 Вода Остальное

ч ю ел ю XI о

G

Недостатком известного раствора является то, что в профильтровых зонах наблюдается частичное отложение гидроокисов железа, приводящее к закупорке фильтров. Задавливание раствора за контур скважины осуществляется сжатым воздухом, приводящее к интенсивному окислению дитионита натрия кислородом воздуха, что приводит к снижению восстановительных свойств.

Добавка в значительных количествах сульфита натрия (10-12 мае. %) приводит к увеличиванию концентрации анионов ЗОз2, что отрицательно сказывается на состоянии технологического оборудования и резко снижает качество воды, обогащая ее суль- фатами.

Кроме того, вследствие воздействия кислорода воздуха на ионы ЗОз2 образуется значительное количество ионов ЗОз , которые при наличии ионов Н образуют серную кислоту, что приводит к увеличению коррозионного воздействия раствора на металлические элементы скважин.

Все выше изложенное приводит к снижению степени растворения кольматанта и эффективности обработки скважины.

Целью изобретения является увеличение степени растворения кольматанта, по- вышение эффективности обработки скважин и уменьшение коррозии. Поставленная цель достигается тем, что в растворе содержащем воду и добавки, согласно настоящему изобретению в качестве добавки берут нитрилотриметилфосфоно- вую кислоту и оксиэтилидендифосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Нитрилотриметилфосфоновая кислота6-12 Оксиэтилидендифосфоновая кислота 8-14 Вода Остальное Не выявлено известных технических решений, которые содержали бы отличитель- ные признаки заявляемого изобретения, либо их эквиваленты.

Признаки предлагаемого изобретения не совпадают с признаками известных решений и по этому данное решение обладает существенными отличиями. Раствор готовят следующим образом. Экспериментальным путем по результатам опытных обработок определяют необходимое количество раствора для обработки скважин, например 1000л. В ем- кость объемом 1000 литров заливают примерно 500-600 литров воды, засыпают 60-12 кг нитрилотриметилфосфоновую кислоту, растворяют, затем растворяют 80-140 кг оксиэтилидендифосфоновую кислоту и

доводят объем готового раствора до 1000 литров. После приготовления раствора его заливают в скважину и задавливают в пласт сжатым воздухом.

Введение в состав раствора для регенерации скважин нитрилотриметилфосфоно- вой кислоты и оксиэтилидендифосфоновой кислоты и оксиэтилидендифосфоновой кислоты позволяют создать более кислую реакцию среды (рН 0,29-0,50), что способствует более полному растворению солей и разрушению оксидов кольматанта.

Пример 1. Готовят двенадцать образцов по 50 мл водного раствора содержащего нитрилотриметилфосфоновой кислоты или оксиэтилидендифосфоновой кислоты, концентрациями мае, % (см, таблицу 1), Берут12 навеска кольматанта отобранного с водоподъемных оборудовании скважин, и измельченное (крупность 0,63 1,25 мм) весом 1,0 г.

Соответствующими растворами обрабатывают кольматант в течение .30 мин при встряхивании на шуттель-аппарате. По истечению времени суспензия профильтровывается. Остаточная масса кольматанта высушивается пои температуре 104°С до постоянной массы в сушильном шкафу. Определяются остаточные массы 12 образцов кольматанта и относительно к первоначальной массе оценивается степень растворения кольматанта.

Данные приведены в табл. 1.

Пример 2. Готовят одиннадцать образцов по 50 мл водного раствора содержащего нитрилотриметилфосфоновой кислоты и оксиэтилидендифосфоновой кислоты, соотношением мае. % (см. табл. 2).

Берут 11 стальных пластинок маркой СтЗПС с замеренными параметрами и 11 навеска кольматанта отобранного с водоподъемных оборудовании скважин, и измельченное (крупность 0,63 мм 1,25 мм), весом 1,0 г,

Соответствующими растворами обрабатывают кольматанта и стальных пластинок в течение 30 мин при встряхивании на шуттель-аппарате. По истечении времени суспензия профильтровывается. Остаточная масса кольматанта и стальные пластинки высушиваются при 104°С до постоянной массы в сушильном шкафу. Определяются остаточные массы 11 кольматантов и стальных пластинок и относительно к первоначальной массе оцениваются степень растворения кольматанта и удельная скорость коррозии стали. Результаты экспериментальной проверки показали, что опыты с

2 по 8 образцы дают оптимальные результаты..

Результаты экспериментальных исследований показали, что при совместном применении комплексонов НТФ и ОЭДФ степень растворения кольматанта увеличивается в 2.8...3 раза чем в отдельных растворах этих реагентов.

Пример 3. Готовят три образца по 50 мл водного раствора дитионита натрия, гек- саметафосфата натрия и сульфита натрия содержащие мае. % (см. табл. 5). Берут 3 стальных пластинок с замеренными параметрами и 3 навеска кольматанта измельченные крупностью 0,63 а $ 1,25, массой до 1 г.

Соответствующими растворами обрабатывают кольматант и стальную пластинку в течение 30 мин при встряхивании на шут- тель-аппарате. По истечении времени сус- пензия профильтровывается. Остаточная масса кольматанта и стальные пластинки высушиваются при температуре 104°С до постоянной массы. Определяются остаточ

ные массы кольматантов и стальных пластинок и относительно к первоначальной массе оцениваются степень растворения кольматанта и удельная скорость коррозии стали (см. табл. 3).

Данные.свидетельствующие о преимуществе заявляемого раствора по сравнению с прототипом приведены в табл. 4.

Из табл. 4 видно, что заявляемый раствор в 2-3 раза повышает степень растворе- ния солевых отложений и продуктов коррозии фильтров и прифильтрового пространства скважин. При это.м коррозия металлических поверхностей фильтров и обсадных труб скважин при обработке их заявляемым раствором в 3-4 раза меньше чем раствора по прототипу.

Кроме того, в прототипе степень растворения кольматанта оценивается лишь по растворению ионов железа, а по заявляемому раствору степень растворения определялась по растворению всех компонентов кольматанта.

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, в частности к восстановлению производительности водозаборных скважин за счет растворения кольматанта, повышения эффективности обработки скважины и уменьшения коррозии при использовании состава нитрилотри- метилфосфоновой кислоты (6-12 мае. %), оксиэтилидендифосфоновой кислоты (8-14) мае. %) и воды (ост.). 4 табл. ел с

Формула изобретения Раствор для регенерации водозаборных скважин, содержащий воду и добавки, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени растворения кольматанта, повышения эффективности обработки скважины и уменьшения коррозии, в качестве добавки берут нитрилотриметилфосфоновую кислоту

и оксиэтйлидендифосфоновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, мае.

%:

Нитрилотриметилфосфоновая

кислота6-12

Оксиэтилидендифосфоновая

кислота

Вода

8-14

Остальное,

Т а б л и ц а 1

Продолжение табл, 1

Таблица2

Продолжение табл.2

ТаблицаЗ

Таблица