Способ получения компонента инвертной дисперсии Советский патент 1993 года по МПК C09K7/06 

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, а именно к технологии приготовления гидрофобно- эмульсионных дисперсий, используемых при бурении и глушении скважин.

Цель изобретения - упрощение технологии, повышение качества дисперсии (се- диментационной стабильности в динамических условиях), расширение сырьевых ресурсов и утилизация отходов производства синтетических жирных кислот.

Поставленная цель достигается тем, что в шлам от производства сульфонатных присадок к смазочным маслам (отход производства) вводят водный раствор низкомолекулярных карбоновых кислот Ci- СА. В качестве раствора низкомолекулярных кислот используют отход производства синтетических жирных кислот (кислые стоки СЖК) с последующей обработкой смеси углекислым газом при температуре 50- 90°С до получения стабильной инверсной дисперсии.

Кислые стоки СЖК содержат от 7 до 15 мас.% органических кислот Ci-C/з и имеют кислотное число 65-150 мг КОН/г.

Шлам от производства сульфонатных присадок представляет собой неоднородную массу с плотностью 920-1200 кг/м3 следующего состава, мас.%;

Углеводородная фаза10-30 Сульфонат кальция 20-30 Карбонат кальция 15-30 Гидроксид кальция 13-20 Вода 7-30

Шлам является неотъемлемым отходом производства сульфонатных присадок к смазочным маслам и используется в качестве компонента инвертно-эмульсионных дисперсий для бурения и глушения скважин. Седиментационная стабильность этой дисперсии в центробежном поле при скорости вращения 600 об/мин в течение 5 мин, определяемая по количеству отслоившегося осадка составляет 8-20 об.%.

ел

с

00

о

Ьь

VI о

со

Предлагаемый способ отличается от известного введением нового компонента - водного раствора низкомолекулярных кислот и последующей обработкой полученной смеси углекислым газом при температуре 50-90°С,

В результате химического взаимодействия (твердой фазы шлама) карбоната и преимущественно гидроксида кальция с низкомолекулярными кислотами (кислой водой СЖК) образуются кальциевые соли СЖК (R СОО)2Са.

В присутствии кальциевых солей СЖК и сульфоната кальция (содержащегося в шламе) взаимодействие гидроксида кальция с углекислым газом приводит к образованию мелкодисперсного карбоната кальция, благоприятствует тонкому диспергированию воды и формированию на его поверхности прочного адсорбционно-сольватного слоя, препятствующего его коалесценции и седиментации.

Проявление данного эффекта позволяет получить дисперсию инвертную с высокой седиментационной устойчивостью.

Осуществление способа осуществляли как в промышленных условиях для получения опытной партии, так и в лабораторных условиях с использованием шлама и кислых стоков СЖК, отобранных с промышленных установок.

Для примеров, проведенных в лабораторных условиях, применяли шлам от производства сульфонатной присадки, имеющий условную вязкость по ВП-5 21,4 с и следующий состав, мас.%:

Углеводородная фаза30 Сульфонат кальция 24 Карбонат кальция 15 Гидроксид кальция 13 Вода 18 Пример 1. В реакционную колбу, снабженную перемешивающим устройством и барбатером, загружают 285 г шлама, нагретого до температуры 70°С, добавляют при перемешивании 15 г кислых стоков СЖК с кислотным числом 109 мгКОН/г и пропускают углекислый газ со скоростью 1,5 л/мин в течение 30 мин,

Получают однородную стабильную дисперсию, которую испытывают в лабораторных условиях.

Седиментациейную стабильность определяют по количеству отделившейся твердой фазы в объемных процентах в центробежном поле при скорости вращения 600 об/мин в течение 5 мин.

Пример 2-11 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя количество вводи- мых компонентов, концентрации (характеризуемые кислотным числом) кис- 5 лых стоков СЖК и температурные режимы приготовления дисперсии.

Состав и свойства инвертных дисперсий приведены в таблице. Граничные условия содержания кислых стоков и

10 температуры выбирали исходя из седиментационной устойчивости инвертных дисперсий.

Как следует из данных таблицы, при содержании кислых стоков 3,3% (пример 10) и

5 20% (пример 4), а также при температуре ниже50°С(примеры 5, 6) седиментационная стабильность дисперсии снижается.

В то же время при температуре 90°С (пример 7 и выше) несмотря на ускорение

0 процесса и получение стабильной дисперсии процесс проводить нецелесообразно во избежании испарения и уноса в атмосферу органической части и воды, содержащихся в шламе, изменения его состава и экологиче5 ских соображений. Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет увеличить седимен- тационную стабильность дисперсии в 12 раз.

0 Предлагаемый способ получения инвер- тной дисперсии отработан в промышленных условиях. Разработаны технические условия (ТУ 38.302-03-3-90) на компонент инвертной. дисперсии присадку Дисин.

5 Присадка Дисин. прошла широкую промышленную проверку и в настоящее время широко используется на месторождениях Западной Сибири.

В 1990 г, производственным объедине0 ниям Уренгойгазпром, Надымгазпром, Ямбурггаздобыча, Черноморнефтегаз поставлено 1800т присадки Дисин. Формула изобретения Способ получения компонентов инверт5 ной дисперсии ключающий введение водного раствора солей в шлам от производства сульфонатных присадок к смазочным маслам, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повы0 шения качества дисперсии, смесь дополнительно обрабатывают углекислым газом при бО-ЭО С, а в качестве водного раствора солей используют побочный продукт производства синтетических жирных кислот

5 (СЖК)-кислые стоки СЖК в количестве 5-15 мас.% от шлама производства сульфонатных присадок.

Способ заключается в введении побочного продукта производства синтетических жирных кислот- кислые стоки СЖК(5-15%) - в шлам производства сульфонатных присадок, обработки углекислым газом при температуре , при этом повышается качество дисперсии. 1 табл.