Способ получения реагента - стабилизатора для буровых растворов Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к способам бурения скважин, а именно к реагентам для обработки буровых растворов.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса экструдирования за счет снижения температуры рабочих органов экструдера при одновременном улучшении потребительских свойств реагента-стабилизатора.

Поставленная цель достигается использованием в качестве модификатора гуматной и/или лигносульфонатной добавок с содержанием основного вещества не менее 50% в количестве 0,02-0,1% от массы зерновой основы, причем обработку осуществляют не менее чем за 0,5 ч до экструдирования.

В качестве гуматной добавки можно использовать, например, углещелочной реагент (УЩР), гуматнокалиевый реагент (ГКР). аммонизированный торфяной реагент (АТР), торфощелочной реагент (ТЩР), а также другие аналогичные продукты с содержанием гуматов не менее 50 мас.%.

В качестве лигносульфонатной добавки можно использовать сульфитспиртовую барду (ССБ). конденсированную сульфитспиртовую барду (КССБ), концентрат суль- фитдрожжевой барды (КСДБ), феррохромлигносульфонат (ФХЛ С) и другие технические лигносульфонаты с содержанием основного вещества не менее 50 мас.%.

Особых требований к качеству кукурузного сырья не предъявляется. Чем выше содержание крахмала, тем эффективнее стабилизирующая способность реагента.

Описываемый способ может также дополнительно включать операцию введения мелкодисперсной структурирующей добавки, например торфа, отходов зерноочистительных процессов, пивной дробины и других в количестве 1-10% от массы реагента,

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлоЈ

00

OI 10

00

женный способ отличается от известного новой совокупностью признаков: обработка гумат- и/или лигосульфонатсодержащими добавками в количестве 0,02-0,1%.

Для экспериментальной проверки спо- соба осуществляли экструдирование смесей различного состава (табл. 1), а также проверку эффективности полученных реагентов-стабилизаторов на примере обработки гидрогельмагниевого (ГГМ), алюминизированного(АГР)ихлоркалиевого (ХКР) буровых растворов (табл. 2).

Реагенты вводили в буровые растворы в количестве 2 %. Измеряли плотность (ПР), условную вязкость (УВ), водоотдачу (В), ста- тическое напряжение сдвига (СНС) и водо- оодный показатель рН растворов.

Реагенты приготовили следующим образом.

Кукурузную крахмальную основу pea- гента обработали путем перемешивания модифицирующей добавкой (ФХЛС) с содержанием основного вещества 82,6% в количестве 0,015 %. Затем в течение 1 ч довели влажность смеси до 25% и подвер- гали экструдированию при частоте вращения шнека питателя 96 об/мин.

Анализ результатов, представленных в табл. 1, показывает, что при запредельных концентрациях модифицирующей добавки ( № 15, 5) температура корпуса матрицы Т спустя 15 мин после начала экструдирова- ния превышала 162°С, т.е. была сопоставимой с таковой для известного способа (№ 19). Кроме того, количество гидроксида на- трия Щ (в мае.ч. на 10 мас.ч. реагента), необходимое для приготовления 8%-ного клейстера с водоотдачей не более 3 см3, в опытах № 1 и 5 выше, чем в опытах № 2-4. Таким образом, несоблюдение заявленного соотношения ингредиентов не позволяет повысить эффективность способа.

Отрицательный результат достигается и при обработке зерновой основы модифицирующей добавкой менее чем за 0,5 ч до экструдирования (№ 7). Таким образом, период времени П между окончанием обработки крахмальной основы модифицирующей добавкой и экструдированием смеси должен быть не менее 0,5 ч.

В качестве модифицирующей добавки можно использовать различные гумат- или лигносульфонатсодержащие вещества (№ 3, 8, 10-15), при этом содержание основного вещества в добавках должно быть не менее 50%, так как в противном случае (№ 9) цель изобретения не достигается.

Зерновая основа, так же, как и в известном техническом решении, может быть

представлена различными зерновыми культурами (№ 3, 6, 8, 10, 12). Что касается зерновых отходов, например пшеничных, со стадии зерноочистительного (03) или шли- фовочного (ОШ) процессов (М° 16,17), то для осуществления данного способа они не пригодны. Их можно использовать лишь в качестве структурообразующей добавки. Введение модифицирующих добавок в реагент после экструдирования (№ 18) также неэффективно.

Зольность (3) реагента, получаемого предложенным способом, ниже, чем у известного.

Анализ результатов обработки реагентами буровых растворов (табл. 2) показывает, что потребительские свойства предложенного реагента, как стабилизатора буровых растворов, выше, чем известного. Так, например, водоотдача гидрогельмагниевого раствора при добавлении предложенного реагента в количестве 2 % снижается от 12 см3 у исходного раствора до 4-7 см3 у обработанного (№ 2-4). Известный же реагент позволяет снизить водоотдачу только до 8 см3 (№ 19). При этом рН раствора падает с 7,6 до 6,2. В то время как при введении в буровой раствор предложенного реагента (N 2-4) водородный показатель находится в пределах 7,3-7,6, т.е. практически не изменяется.

Полученный в результате осуществления способа реагент совместим со всеми использующимися в бурении реагентами различных классов. На его основе могут быть получены полифункциональные композиции, например микрополидобавки.

Реагент разработан с учетом основных положений экологии буровых растворов и является экологически чистым продуктом.

Отмеченные выше достоинства реагента предопределяют целесообразность использования его в промысловой практике.

Формул а изо бретени я

Способ получения реагента-стабилизатора буровых растворов, включающий обработку зерновой основы модификатором с последующим экструдированием смеси, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса экструдирования в, качестве модификатора используют гуматный и/или лигносульфонатный реагенте содержанием основного вещества не ниже 50% в количестве 0,02% - 0,10% от массы зерновой основы, а обработку зерновой основы модификатором проводят не менее чем за 0,5 ч до экструдирования.

Таблица 1

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: зерновую основу реагента обрабатывают гуматной и/или лигносульфонатной добавками, содержащими не менее 50% основного вещества не менее 0,5 ч после обработки зерновую основу подвергают экструдирова- нию. В реагент дополнительно можно ввести мелкодисперсную структурирующую добавку в количестве от 1 до 10% от массы реагента.2 табл.

Таблица2 Результаты обработки реагентами буровых растворов

Продолжение табл.2.