Способ получения реагента для обработки буровых растворов Советский патент 1982 года по МПК C09K7/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУЮВЫХ РАСТВОРОВ

I

Изобретение относится к технологии производства реагентов, предназначенных для управления эксплуатационными свойствами буровых растворов, используемых при бурении нефтяных и газовых скважин, а также шахтных стволов.

В настоящее время известные способы получения реагентов, например конденсированной сульфит-спиртовой барды (КССБ), карбоксиметшщеллюлозы (КМЦ), характеризуются разновидностью используемого сырья и специфичностью технологии, позволяющей получить разные вещества с различными уровнями термостойкости, солестойкости, глиноемкости и предела утяжеления 1.

Однако сырьевая база для приготовления этих реагентов ограничена.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гудронощелочного реагента для обработки буровых растворов, включающий введение воды и щелочи к кислым гудронам, полученных при очистке масляных дистиллятов, нагревание и механическое перемецшвание полученной смеси 2.

Недостатками известного способа являются сложность его воспроизводства из-за большой продолжительности процесса (6-7 ч) и многокомпонентность используемых дорогостоящих компонентов.

Цель изобретения - упрощение способа получения реагента для обработки буровых растворов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве щелочи вводят 20-25%-ный водный

to раствор аммиака в количестве 30-35% от объема кислого гудрона при сооянмиения кислых гудронов с водой 1:3 с одновремен|сым нагреванием смеси до 40-50С и механилеским перемешиванием в течение 2-2,5 ч.

ts

Кислые гудроны растворяются в водном растворе аммиака только в предлагаемом режиме. Использование 20-25%-ного водного раствора аммиака в количестве 30-35% от

20 объема кислого гудрона, при соотношении гудрона я воды 1:3 обеспечивает получение хорошо перемешиваемой, перекачиваемой и транспортируемой системы. 390 Указанное количество введенного аммиака является оптимальным, так как обеспечивает полное растворение органической массы гудрон и получение реагента, эффективно снижающего водоотдачу буропых растворов. При применении аммиака в количестве менее нижней границы оптимального т. е. менее 30% от объема кислого тулрона, последаий ие нейтралилуется, не растворяется полностью в аммиачной поде и находится в нестабильном состоя1тн. Применение аммиака в количестве гЬолее верхней гранитш опт1 мальиого. т. е. более 35%, нерационально и избытоадое содержание аммиака в реагенте не допустимо. Оптимальная температура 40- 5Ь°С необ одима для э4)фективного перемешивания кислоIO гудрона в аммиачной воде, что связано с производительностью производства реагента. При поддержании телтературы меньше нчукяего предела система чрезмерно трудно перемешнпается и требует много времени на приготовление. При поддержании температуры выше верхне го предела имеют место большие потери аммиака в результате испарения. Кроме того, поддержание высокой температуры способствует излиишему расходу энергии. В результате осуществления предлагаемого способа получается черного вдета водно-ше лочной раствор аммонийных соединений органи геской масс - гудронов с содержанием до 0,5% золы и до 2% азота, имеющий следующую характеристику: плотность 0,95-1,06 вязкость 37/70 сПз; водоотдача по ВМ 6-0,01,0 рН- 7,5-8,5 и пригодный для химобработки буровых растворов. Системы, полученные в указанном диапазоне компонентов и режимных параметров, по характеристике мало отш1чаются между собой. Пример I. При минимальном содержа1ши компонентов, т. е. при соотношении гудрона с водой 1:3, поддержании температуры смеси 40-50°С и механическом перемешивании постепенно вводят вошсый раствор аммиака в количестве 30% от объема кислого гудрона и перемешивание продолжают 2 ч при той же температуре. Получают черного цвета водно-щелочной раствор аммонийных соединен органической массы - гудронов с содержанием до 0,5% зольт; до 1,0% азота, имеющий спедующуто характеристику: плотность 1,06 г/см; вязкость 70 сПз; водоотдача 0,0 по ВМ-6; рН 7,5. Пример 2. При среднем содержании компонентов, т. е. при том же соотношении гудрона и воды, температуре среды, перемешивании вводят 13%-ный водный раствор аммиака в количестве 33% от объема кислого гудрона и продолжают перемешивание 2,5 ч при той же температуре среды. Получают того же цвета воднощелочной раствор аммонийных соединений органической массы гудронов с содержшгием до 0,4% золы; до 1,5% азота, имеющий следующую характеристику: плотностъ 0,98 г/см; вязкость 53 сПз; водоотдача 0,5 см рН 8,0. Пример 3. При наибольшем содержании компонентов, т. е. при том же соотношении гудрона и воды, температуре среды и перемешивании вводят 25%-ньш водный раствор аммиака в количестве 35% от объема кислого гудрона и продолжают перемецгавание 2,5 ч при той температуре среды. Получают того же цвета водно-щелочной раствор аммонийных соединений органической массы гудронов с содержанием до 0,57о золы; до 2,0% азота, имеющий следующую характеристику: плотность 0,95 г/см; вязкость 30 сПз; водоотдача 1,0 рН-8,5. Пригодность полученного реагента для обработки буровых растворов определяют по его способности стабилизировать водоотдачу 5%-ного бурового .раствора из бентонитовой глины на пресной воде до значения 2,0-2,5 за 30 мин по прибору ВМ-6. Сохранение качества предлагаемого реагента на уровне известного определяют путем сравнения эксплуатационных свойств буровых растворов, обработанных этими реагентами. Получеьшые результаты приведены в таблице. Использование предлагаемого способа получения из кислых гудронов реагента для обработки буровых растворов обеспечивает осуществление одностадийного безотходного процесса, исключающего загрязнение окружающей среды; сокращение времени производства и материалоемкости реагента без снижения его качества; возможность поддержания рП буровых растворов в пределах 7,0-7,5, что способствует повышению эффективности его производства.

S S

in и

Я,

Оч

и

tn

о

о

ГЛ

1Л

гм

3

о n

о гО.

о оГ

1П

я о

о hгоо

00г5 и § :S j: и

5 SS

° и iQ S 2 :S «

о

ля, о о о

о - - - Я- «О, О, Я. О ш

о rf

о

гТ

гТ -- 1- « Г

гл

- го гч

- § и

-. :s s s s s

гч п г

-T t- ,

«S

-, о

S ;Q :Q

o.

+ fi

7908786в

Формул л изобретениягудрона при соотношеняя кислых гудронов

Способ получгяия реагента для обработкисмеси до н механическим перемешибуропых растйорой, включающий введениеванием в течение 2-2,5 ч.

воды и щелочи tc кислым гудронам, получен- s

ных при очистке масляных дистиллятов, иагрс-Источники информашш,

ваиие и мехмкческое перемешивание получен-принятые во вкимаиие при экспертизе

ной смеси, отличающийся тем, «по,I. Кястер Э, Г Химическая обработка

с целы упрощения способа, в качестве щелочи буровьтх растворов. М., Недра, 1972, . 137. BBOjMT .Ш-25%-инй подиь1й раствор аммийи 10 2. Авторское свидетельство СССР N 255151, ка в колич«н;тве .10 35% от объема кислогокл. С 09 К 7/02, 1967 (прототип).

с водой 1:3 с одновременным нагреванием