Реагент для обработки буровых растворов Советский патент 1983 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к технологии бурения скважин на нефть и газ, в частности к химическим реагентам для обработки буровых растворов.

Известны реагенты на основе акриловых полимеров для обработки буровых растворов Cl.

Однако, улучшая одни показатели буровых растворов, они отрицательно сказываются на других.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является реагент для обработки буровых растворов содержащий полиакрилнитрил, щелочь и воду.

Гипан представляет собой линейный полимер с большой длиной молекулы, содержащий, %: полинака 4,3, щелочи 3,1, воды до 5,6% полинака 32,6, щелочи 4 и воды 90,4 2. )

Недостатком известного реагента является инактивация его стабилизирующих свойств в минерализованных растворах. Для снижения водоотдачи до значений, приемлемых для бурения, добавки гипана в минерализованных растворах увеличивают до 2-3 мас.% (на сухое вещество) от объема раствора,

Цель изобретения - понижение водоотдачи растворов.

Поставленная цель достигается тем, что реагент содержит нитролотриметилфосфоновую кислоту при следу.ющем соотношении ингредиентов, мас.%: Полиакрилнитрил 5-20 Щелочь, например едкий натрий, едкий калкЛ4-8 Нитрилотриметил10фосфоновая кислота или ее соли . 0,5-25 Вода Остальное Реаген: может быть получен также в сухом виде,

15

Нитрилотриметилфосфоновая к 1слота имеет формулу

ОН

-СН -Рон

20

,

он

Молекулярный вес 299,06, т,пл,208210°С, т,к, 800°С,

25

Нитрилотриметилфосфоновую кислоту выпускает Чебоксарский химкомбинат

Технология получения жидкого реагента.2

В емкость заливают 0,5 м 8-16%-но30го водного раствора щелочи (едкого натра, едкого калия) , добавляют ЬО200 кг полиакрилнитрила, 5-250 кг нитрилотриметилфосфоновой кислоты или ее солей и доводят объем водой до 1 м. Состав при перемешивании на гревают до 9б-100°С и перемешивают в течение 3-5 ч до получения однород ной вязкой жидкости. Сушку реагента производят перегретым воздухом или другими известными методами. Проверка эффективности проводилась на пресном,минерализованных, эмульсионных и безглинистых растворах. Оценка эффективности производилась составами, содержащими згипан и К-4. За критерий оценки принимались показатели водоотдачи. Результаты приведены в.таблице. Вместо полиакрилнитрила могут использоваться побочные продукты химической и легкой проквлшленностей, содержащие полиакрилнитрил. В условиях нефтегазоразведочных экспедиций и буровых вместо полиакрилнитрила и щелочи может использоваться гидролизов.анный полиакрилнитрил - гипан. Как видно из таблицы, оптимальный состав реагента содержит 5-20% полиакрилнитрила, 4-8% щелочи, 0,5-25% нитрилотриметилфосфоновой кислоты или ее солей и воду. Внедрение изобретения позволяет улучшить качество буровых растворов, уменьшить их стоимость, предотвратить диспергирование в растворе частиц выбуренных пород и обогащение ими раствора, что улучилит условия работы долот и повысит механическую скорость бурения.

Эмульсионньой раствор 5% бентонита +15% нефти + Ч 80% воды

1,03

Эмульсионный раствор + 3i

гипана1,03

Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 4% полиакрилнитрила, +6% NaOH + 10% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 80% воды

Эмульсионный раствор + + ,3% реагента,содержащего 5% пс)лиакрилнитрила,+б% NaOH + 10% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 79% воды

Эмульсионный раствор % 3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила, + 6% NaOH + +10% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 74% воды

Эмульсионный раствор +3% реагента, содержащего 20% полиакрилнитрила, +6% NaOH .+ 10% нитрилотриметилфосфоновой кислоты +64%

воды

47 22/41 40

Более 90

88

79 58/93 21

49

23

15

16/25

14/24

мульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 25% полиакрилнитрила, +6% NaOH 4- 10% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 59% воды

ЭмульсиЬнный раствор + +3% реагента, содержащего 10% полиакрилнигрила, + 3% NaOH + 10% нитрилотримет илфосфоновой кислоты +77% воды Эмульсионный раствор + + 3%, реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила, + 4% NaOH + 10% нйтрилотриметилфосфоновой кислоты + 76% воды

Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила, + 8% NaOH +10% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 72% воды

Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила + 10% NaOH + 10% нитрилотриметилфосфоновойкислоты + 70% воды

Эмульсионный раствор + +3% реагента, содержащего 10% полиакрилнйтрнла, +6% МаОН + 0,25.% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + + 83,75% воды

Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила, + 6% NaOH +0,5% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 83,5% воды

Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила +6% NaOH + 25% нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 59% волы

Продолжение таблиш

1,03 39 16/30 4

1,03 60 25/40 24

45

1,03 47 20/36 10

21

1,03 40 17/32 6

14

1,03 41 24/51 16

42

1,03 48 30/49 40

Брлее 90

25

1,03 62 26/39 11

10

1,03 24 11/19 6 эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержаще го 10% полиакрилнитрила, + 6% NaOH + 30% нитрилотриметилфосфоновой кис лоты +54% воды Эмульсионный раствор + реагента, содержащего 20% полиакриллитрила, +6% КОН + 10% нитрилотриметилфосфоново КЙСЛОТ11 + 64% воды Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 80% гипана, + 20% нитрилотриметилфосфоновой кислоты Эмульсионный раствор + + 3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитрила, + 10% натриевой соли нитрнпотриметилфо сфо ново кислоты + 80% воды Эмульсионный раствор + +3% реагента, содержащего 10% полиакрилнитриjia, т 10t KaJineBoS соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты +80% воды Безглинистый раствор: 20% порошкообразного ме ла + 5% жидкого стекла + 3% СМАДа + 72% воды Безглинистый раствор + + 3% реагента, содержащего 5% полиакрилнитрила, + 4% NaOH + 0,5% ни рилотриметилфосфоновой кислоты + 90,5% воды Безгзшнистый раствор + + 3% реагента, содержащего 20% полиакрилнитри ла., + 8% NaOH + 25% нит рилотриметилфосфоновой кислоты +47% воды Без глинистый раствор + +3% реагента, содержащего 5% полиакрилнитрила, + 4% КОН +0,5 нитрилотриметилфосфоновой кислоты + 90,5% воды

Продолжение таблицы 25 4 47 5 38 6 22 20 20 Безглинистый раствор + + 3% реагента, содержащего 20% полиакрилнитрила, + 8% КОН + 25% нитрилотриметилфосфоновой.кислоты + .47.% воды1,17 40 Везглинистый раствор + + 3% реагента, содержащего 20% полиакрилнитрила, +8% КОН + 25% натриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты + + 47% воды- 1,17 40 Безглинистый раствор + + 3 % реагента, содержащего 20% полиакрилнитрила, +8% МаОН + 25% калиевой соли нитрилометилфосфоновой кислоты + 47% воды 1,17 40 Безглинистый раствор + + 3% гипана1,17 78

Безглинистый раствор + + 3% реагента, содержащего 80% гипана,+ 20% нрилотриметилфосфоновойкислоты

Безглинистый раствор + + 3% реагента, содержащего 80% гипана, + 20% натриевой соли нитрилотриме т ил фос фоновой кислоты

Безглинистый раствор + + 3% реагента, содержащего 80% гипана, + 20% лиевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты

Ингибированный раствор: 5% бентонита + 5% хлоритого калия + 90% воды

Ингибированный раствор

- 3% реагента, содержацего 5% полиакрилнитриla, + 4% NaOH + 0,5%

1итрилотриметилфосфонозой кислоты + 90,5% вод

Продолжение таблицы

13

8/21

40

12

9/21

40

8/22

12

40

12/18

40

Более 90

15

31 9/14 /17 /17 9/74 Более 90 1,05 37 10/15 1,05 30 7/10 , 1,05 35 8/12 1,05 32 6/10 1,05 30 6/9

1,05 51 28/51 1,05 26 0/5 1,05 26 0/6

Ингибированный раствор + + 3% реагента, содержаьпего 8р% гипана, + 20% калиевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты

Продолжение таблицы

13

13

12

14

15

7 26

Более 90

12

11

12

1/5

27

Формула изобретения . Реагент для обработки буровых растворов, солержаздий полиакрилнитри щелочь и воду, отличающийс я тем, что, с целью понижения водоотдачи растворов, он содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мае.%;

Полиакрилнитрил 5,0-20,0 Щелочь4 0-8,О

Нитрилотриметилфосфоновая кислота Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Паус К.Ф. Буровые раствори. М., 1973, с. 83.