Способ получения реагента для обработки буровых растворов Советский патент 1981 года по МПК C09K7/02 

Полученный реагент исследован в лабораторных условиях. Проверялась флокулирующая способность 0,5%-ного водного раствора реагента, обеспе чивающего стабилизацию бурового раствора. Сравнение эффективности проводилось с 0,5%-ным полиакриламидом, гидролиэованным известным способом.

Проверка эффективности проводилас путем ввода в 0,5%-ные водные растворы полимеров гидратированного бентонитового раствора из расчета 2 вес.% на сухое вещество. В фарфоровые кружки набирали по 300 см дистиллированной воды. В одну пробу при перемешивании добавили 1,5 г, реагента, полученного известным способом, во вторую )Пробу - 1/5 г реагента, полученного известным способом и 11,25 г хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония, в третью пробу - 1,5 г реагента, полученного предлагаемым способом. Затем во все три. пробы вводили по 9 г гидратированного бентон1 та; Реагенты добавляли из расчета на сухие вещества Две последние пробы содержали эквивалентное количество полиакриламида и хлоридов одновалентных металлов. Количество щелочи в пробе, содержащей реагент, полученный предлагаемым способом/ на 50% меньше, чем в пробе/ содержащей полиа криламид, полученный известным способом.

Об эффективности судили по содержанию бентонита, водоотдаче, отстою раствора через 30 мин и содержанию бентонита в сливе верхней части, составляющей 2/3 от общего объема, после двухчасового отстаивания.

Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что эффективным флокулирующим действием при обеспечении оптимальной водоотдачи

обладает полиакриламид, гидролизованный 10-20% хлорида калия или хлорида натрия, или хлорида аммония и 0,5-1,5% гидроксида калия или гидроксида натрия, или гидроксида аммония Объем отстоя в пробах, которые обработаны полиакриламидом, полученным указанным способом/ составляет 3080% при водоотдаче, не превышающей 10 см за 30 мин. Если количество введенного при гидролизе полиакриламида менее 10%, флокулирующее действие реагента снижается, а увеличение его свыше 30%, ведет к значительному повышению водоотдачи. В пробахсодержащих соответствующее количество .полиакриламида, гидролизованного известным способом, флокуляция бентонита незначительна.

Кроме того/ использование при гидролизе полиакриламида хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония позволяет в 1,5-2 раза сократить количество соответствующего гидроксида.

Внедрение реагента, приготовленного по предлагаемому способу, в производство позволит повысить скорость бурения за счет уменьшения концентрации твердой фазы раствора путем улучшения флокуляции частиц с последующим удалением флокул, снизить расход дефицитной щелочи, исключить дополнительное применение реагентов-стабилизаторов .

По лабораторным результатам реагент, полученный по предлагаемому способу, флокулирует дополнительно 30-50% твердой фазы раствора, что позволяет увеличить механическую скорость бурения на 20%. Годовой объем бурения по Мингео УССР в глинистых отложениях составляет 15000-0 м. При стоимости 1 м бурения 100 руб. годовой экономический эффект составит 1500 тыс.руб.

Вода 4- 10,5% реагента, полученного гидролизо 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2% триполифосфата натрия + 2% гидратированного бентонита

0,5 реагента, полученного гидролизом 3% ПАА в 3%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 3% триполифосфата +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2% трипоЛифосфата натрия + 3,75% хлорида натрия +2% гидратированного бентонита

88

21

7,5 . 17

91

26

85

Вода + 0,5% рэагента, полученного гидролизом

3% ПАА в 3%-ном водном растворе гидроксида

натрия в присутствии 3% триполифосфата

+ 3,75% хлорида натрия + 2% гидратированного

бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2% триполифосфата натрия + 3,75% хлорида калия +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2% триполифосфата натрия + 3,75% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 3% ПАА в 3%-нрм водном растворе гидроксида натрия в присутствии 3% триполифосфата натрия 4- 3,75% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 3%ПАА в 3%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 3% триполифосфата натрия + 3,75% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 1,5% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 3% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 3% ПАА в 1%-ном водном растворе гидролиза натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом: 4% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 0,4%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом ,2% ПАА в 0,5%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия +2% гидратированного бентонита

Зода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1,5%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия +7% тидратированного бентонита

Продолжение таблицы

8 23

86

28 83

7,5

23

85

8,5

94

25

7,0

87

22

55

72

12

70

48

52

66

84

6,5

23

81

28

11

62

55

62

58

8,5

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 15% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 5% хлорида натрия +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 10% хлорида натрия 4- 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 20% хлорида натрия -(- 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 25% хлорида натрия + 2% гидратированного бентонита

Вода.+ 0,5% реагента, полученного гидролизом 1,5% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 3% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 4% .ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2.% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 0,4%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в О,5%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода +0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в1,5%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 15% гидроксида калия + 2 гидратированного бентонита

Продолжение таблицы

10 36

72

7,0

80

31

7,5

65

58

43

76

14

60

65

57

68

14

78

41

68

48

28

83

12

32

76

58

60

9,5

63

56

10

37

70

Вода « 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 5% хлорида калия +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 10% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 20% хлорида калия +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА В 1%-ном водном растворе гидроксида калия в присутствии 25% хлорида калия + 2% гидратированного бентонита

.--..

Вода + 0,5% реагента, полученногогидролизом

1,5% ПАА в 1%-ном водном растворегидроксида

аммония в присутствии 1-5% хлоридааммония + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 3% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония, в присутствии 15% хлорида аммония +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 4% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 0,4%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония +2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА В| 0,5%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида гилмония + 2% , гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента,полученного гидролизом 2% ПАА в 1,5%-ном водном растворе гидроксида аммония в присутствии 15% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 2%-ном водном растворе гидроксида ,аммония в присутствии 15% хлорида аммония 4-2% гидратированного бентонита

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом .2% ПАА в 1%-ном водном рястворе гидроксида аммония в присутствии 5% хлорида аммония + 2% гидратированного бентонита

Продолжение таблицы

77

8,0 33

52

8,5 66

48

9,0 78

16 62

63

68

13 55

50

8 72

7,5 59

62

72

37

73

38

11

64

52

8,5 55

65

9,0 34

73

79

7,5 30

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом 2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида {аммония в присутствии 10% хлорида аммония |В присутствии 10% хлорида аммония +2% гидратированного бентонита8 60 56

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом

2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида

аммония в присутствии 20% хлорида аммония

+2% гидратированного бентонита8,5 70 51

Вода + 0,5% реагента, полученного гидролизом

2% ПАА в 1%-ном водном растворе гидроксида

аммония в присутствии 2% хлорида аммония

+2% гидратированного бентонита12 58 67

J, Формула изобретения

v

Способ получения реагента для обработки буровых растворов путем гидролиза полиакриламида щелочью, отличающийся тем, что, с целью повышения флокулирующей способности реагента при концентрации, обеспечивающей оптимальную водоотдачу буровых растворов, гидролиз ведут при 90-95 С в присутствии хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония, причем соотношение ингредиентов следующее, вес.%:

Продолжение таблищ-т

Полиакриламид2Хлорид натрия или хлорид калия, или хлорид аммония10-20

Гидроксид натрия или гидроксид калия, или гидроксид аммония 0,5-1,5 ВодаОстально

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., Недра, 1972, с. 196 (прототип).