Способ приготовления реагента для обработки буровых растворов Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к химическим реагентам, применяемым для Обработки буровых растворов.

Известны способа получения химических реагентов путем модификации полиакрилонитрила и его производ-: ных Cl3

Однако буровые растворы, обработанные этими реагентами, имеют низкую солестойкость, их фильтрационные свойства резко ухудшаются в условиях полиминергшьной солевой агрессии.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ приготовления реагента обработки буг ровых растворов путем щелочного раствора гидролиза мокрых отходов волокна нитрон 2.

Однако солестойкость и ингибирующие свойства буровых растворов, обработанных зтим реагентом, тоже невысока.

Цель изобретения - повышение солёстойкости и ингибирующих свойств раствора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза акрилового полимера, гидролиз ведут в присутствии лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, в вес.%:

Акриловый полимер8-12(Целочь5-10 Лигносульфонаты 2-15

10 Вода . Остальное В качестве лигносульфонатов применяется сульфит-спиртовая барда,сульфит-дфожжевая бражка,-конденсированная сульфит-спиртовая барда 1КССБ) 5 или феррохромлигносульфонат 1ФХЛС).

Пример. Для получения реагента приготовлено 13 смесей, составы которых приведены в табл. 1.

В качестве источника полиакрило20нитрила использовались тканевые отходы из волокна нитрон Полтавской, Черкасской и Одесской трикотажных фабрик. Существенных различий в их свойствах нет. В качестве лигносульфо25 нато8 применяли сульфит-спиртовую

барду, сульфит-дрожжевую бражку, КССБ, ФХЛС. Свойства реагента не зависят от источника лигносульфонатов.

Каждая смесь готовилась отдельно 30 путем щелочного гидролиза отходов

тканей из волокна нитрон при 85100°С в присутствии лигносульфоната.

Действие реагента оценивалось в .системе высокоминерализованного бурового раствора, засоленного 30% хлорида натрия и 2% сульфата кальция. Сравнивалась водоотдача и диспергирующая способность растворов, обработанных реагентом, приготовленным по предлагаемому и известному способом .

Для получения 1000 г реагента по предлагаемому способу в 750 г воды растворяли 70 г щелочи, 80 г ССБ и вводили в смесь 100 г лоскутов из волокна нитрон. Смесь выдержали на водяной бане при ЭЗ-ЮО с в течение 5 ч, после чего охладили ее до комнатной температуры. Базовый буровой раствор обрабатывался полученным химреагентом. Расход реагента составлял 15 вес.%.

В табл. 2 приведены данные об эффективности реагентов, приготовленных разными способами.

Из табл. 2 видно, что гидролиз в присутствии лигносульфонатов значительно повышает солестойкость растворов. Об этом свидетельствуют малые значения водоотдачи растворов, обработанных реагентом, содержащим лигносульфонаты. Одновременно с этим значительно повышается ингибирующая способность растворов.

Водоотдача раствора, обработанного реагентом, приготовленным по известному способу, превыгаает 40 ому30 мин. Водоотдача раствора,об работанного предлагаемым реагентом, находится на уровне 3-4 м.

Минимальное количество лигносульфоната, при котором начинает прояв.ляться его действие, равно 2%. Максимальное количество лигносульфоната, сверх которого повышать содержание лигносульфоната нецелесообразно, равно 15%., .

В табл. 3 показано сравнение стой кости буровых растворов, обработан,ных известными и предлагаемым растворами.

Из табл. 3 видно, что буровой раствор, обработанный реагентом, полученным в соответствии с предлагаемым спосбом, значительно превосходит известный буровой раствор по солестойкости и ингибирующему эффекту. Так, водоотдача известного бурового раствора, содержащего 10% КССБ и 10% гипана до засолонения равна

2 см/ЗО мин, а после засолонения 18 мин. При меньшем содержании лигносульфонатов и гипана водоотдача после засолонения еще больше 1,20 см /30 мин при содержании 10% КССБ и 7% гипана; 28 см /30 мин при 7% КССБ и 7% гипана, 31 минпри 5% КССБ и 5% гипана . Коэффициент устойчивости аргиллита находится на уровне 70-77%.

Водоотдача бурового раствора, образованного 15% реагента, полученного по предлагаемому способу, после засолонения равна 4 мин,а при содержании реагента в количестве 10% водоотдача в аналогичных условиях равна 11 см 30 мин. Коэффициент устойчивости соответственно равен 91 и 86%.

Проверялось также действие реагента, полученного тремя различными способами: введением лигносульфонатов в состав реакционной смеси до проведения гидролиза отходов тканей из волокна нитрон, введением лигносуль-. фонатов в горячий продукт щелочного гидролиза отходов тканей из волокна нитрон и смешением лигносульфонатов с охлажденным продуктом щелочного гидролиза отходов тканей из волокна нитрон.

Результаты проверки действия реагента показали, что только при проведении щелочного гидролиза в Присутствии лигносульфонатов можно получить реагент, обеспечивающий высокую солестойкость бурового раствора. Так, при прочих равных условиях введение в раствор 15% реагента, полученного по предлагаемому способу (первому) после засолонения 30% NaCl и 2% CaS04 обеспечивает минимальное значение водоотдачи (4 -мин).

При обработке базового раствора таким же количеством реагента,полученного по второму и третьему способу, водоотдача после засолонения равняется соответственно 27 и 40. смЗ/30 мин.

Аналогичные результаты получены при применении вместо отходов тканей из волокна нитрон порошкообразного полиакрилонитрила.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность химической обработки буровых растворов. Одновременно, снимаются затраты на химическую обработку буровых растворов.

Таблица 1

8

10 12 15 10 10 10 10 10 10 10 10 10

3/8

28

294/11 27 0/8

30О/О

7 7 7 7 7 3 5

79

77

75

73

70

79

77 «

10 12 7 7 7 7 7

72

70

82,5

5

82

68

65

81

Таблица 2

60

40

40

87 91 92 прешел

прошел

4

91 90

4

4

90 88 76 74 91 92 7

40

38 4 -3

13

92

40

63

4065

40

77

I, Обработка раствора реагентом, полученным по предлагаемому способу (состав 3) ,

Исходный раствор +15%

реагента43 32/51

Исходный раствор +

+ 15% реагента + . . .

+ 30% Nad + 20 CaSQ, 30 . . О/О

Исходный раствор +

+ 10% реагента37 28/46

.Исходный раствор + + 10% реагента +

33 + 30% NaCl + 2% CaSO

II. Лигносульфатный буровой раствор, обработанный гипаном

Исходный раствор +

,+ 1,5%КССБ +1,5% гипана 2611/18

Исходный раствор +

1,5% КССБ + 1,5% гипана + 30% Nad 2% CaS04

Доходный раствор +

+ 3% КССБ + 3% гипана нт 89/156

. 29 18/31

Исходнслй раствор + +5% КССБ +5% гипана + 30% Nad + + 2% CaS04

Исходный раствор +

35 + КССБ + 7% гипана

Исходный раствор + + 7% КССБ + 7% гипана + 30% Nad + + 2% CaS04

3

92

8 а

12/18

10

69

40

40

72

69

40

71

40

70

70

35

31

35/156

74

31

28

75/126

Исходный раствор + +10% КССБ + 7% типана

75/146

102

76

Исходный раствор +.

+ 1.0% КССБ + 10% гипаН91 + 30% NaCl +

+ 2% CaS0498 -.1820

III. Обработка раствора реагентом, полученным при введении лигносульфонатов в горячий продукт щелочного гидролиза отходов тканей из волокна нитрон

Исходный раствор +

+ 15% реагента47 35/56 34

Исходный раствор +

+15% реагента +

+ 30% Nad + 2% CaSO

Исходный раствор +

+ 10% реагента

Исходный раствор +

+ 10% реагента +

+ 30% MaCl + 2% CaSO

89 IV.

Исходный pacTBiop + + 15% реагента

29/51

49

Исходный раствор + + 30% NaCl + 2% Case.,

нт

Исходный раствор +

го/49

53 + 10% реагента

Исходный раствор +

+ 10% реагента +

+ 30% NaC +2% CaSO

нт

Продолжение табл. 3

74

77

20

20

76

27

19

74

23

38

72

63

40

40

63

40

40 Обработка раствора реагентом, полученным при смешении лигносульфонатов с охлажденным продуктом щелочного гидролиза отходов тканей из волокна нитрон

Формула изобретения

Способ приготовления реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза акрилового полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения солестойкости и ингибирующих свойств раствора,гидролиз ведут в присутствии лигносульфонатов при следующем соотношении ингредиентов , вес.%:

Акриловый

полимер8-12

Щелочь5-l5

Лигносульфонат

2-15 Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 2. Авторское свидетельство СССР W 663709, кл. С 09 К 7/02, 1975 (прототип).