Буровой раствор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 973586(22) Заявлено 020281 (21) 3243073/23-03с присоединением заявки М 9(23) ПриоритетОпубликовано 151182. Бюллетень Мо 42 11 М. Кл,С 09 К 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийЗ 1 УДК 622. 243. ,444(088.8) Дата опубликования описания 1511,82 В.Д.Городнов, В.И.Иссерлис, М.В.Прокофьев и В.А,Петренко;и газовой пнаучно-иссл кой Революцииинститут нефтйм. И.М.Губкинанститут синтетичес дена Октябр сного Знаме мышленности довательскийсмол(71)Заявители 4) БУРОВОЙ РАСТВО урового ет приой темпебуровыхозовойии80-851 КИЦ) 1 Д и 0.Изобретение относится к составам . термостойких буровых растворов 1 неминералиэованных и минерализованных,неутяжеленных и утяжеленных), 5 содержащих в качестве реагентапонизителя водоотдачи натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (КМП), путем введения в ее состав ингибиторов термоокислительногидролитической деструкции.Известен способ об б ки растворов карбоксимет люл (КМЦ) со степенью пол зац 650-800 и степенью за ия5 Недостатком данного бурового раствора является то, что он применим только до 180 оС.Наиболее близким к предлагаемому является буровой раствор, содержащи глину, воду и пониэитель водоотда-чи, в качестве которого используется продукт взаимодействия КМЦ с этаноламинами - карбаминол. Раствор йри необходимости может содержать другие добавки: хлорид натрия, утяжелитель, регулятор рН и т.д. Карбаминол вводят в буровой раствор в количестве до 2,5 Ъ (, 21. Недостаток известного браствора в том что он можменяться только до забойнратуры 200 оС.Цель изобретения - повышение термостойкости бурового раствора.Поставленная цепь достигается тем что буровой раствор, содержащий глину, воду и понизитель водоотдачи в качестве реагента понизителя водоотдачи бурового раствора включает продукт взаимодействия КИц со степенью полимериэации (СП) 620-750 и степенью замещения СЗ) 80-85 с этаноламином и реагентом, представляющим собой свежеприготовленный нитролигнин, смешанный с кальцинированной содой, введенными в процессе получения (КМЦ) при следующем соотношении компонентов, мас.В:Глина 3-20Пониэительводоотдачи 0,5-2,0 Вода ОстальноеСинтвэ понизителя водоотдач ,ГИПП) осуществляется следующим образом.Целлюло о вида) со ст1050-1200 оСоставитель А.БалуеваТехред Т, фанта Корректор У.Пономаренко Редактор К.Волощук Тираж 661 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 8613/28 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Буровой раствор, содержащий глину, воду и понизитель водоотдачи, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения термостойкости раствора,он со- .5 держит в качестве понизителя водо- отдачи продукт взаимодействия карбоксиметилцеллюлозы со степенью полимеризации (СП) 620-750 истепенью .замещения (СЗ) 80-85 (КМЦ) 10 с этаноламином и реагентом, представляющим собой свежеприготовленный нитролигнин, смещенный с каль цинированной содой, введенными в процессе получения КМЦ при следующем соотношении компонентов, вес.%1Глина 3,0-20,0Понизитель водоотдачи 0,5-2,0Вода ОстальноеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 607838, кл. С 09 К 7/00, 1969.2. Авторское свидетельство СССР 9 402633, кл. С 09 К 7/02, 1970 (прототип).вором гидроокиси натрия концентрации 200-240 г/л при 18-25 фС 1,01,5 ч, отжимают от избытка водногораствора гидроокиси натрия до 2,62,8-кратной массы по отношениюк массе, абсолютно сухой целлюлозы 5смольное соотношенйе целлюлозы кгидроокиси натрия 1;1,9 до 2,0).Измельчают 1,5-2,0 ч после чего к нейдобавляют ингибиторы термоокислительно-гидролитической деструкции - 10зтаноламин и игетан в количестве соотнетственно 4,5-5,0 и 1,5-2,0 отмассы абсолютно сухой целлюлозы,После перемешинания в течение 0,250,5 ч с ингибиторами в реакционнуюсмесь вводят монохлорацетат натрияв соотношении 1,7-1,8 моль целлюлозы.П р и м е р, 332 г (2 моль) ацетатной целлюлозы со степенью полиме Оризации 1130 помещают в мерсеризационную ванну, содержащую 20 л гидроокиси натрия концентрацией 235 г/л ивыдерживают н ней 1,0 ч при 18-25 С,затем отжимают до массы 845 г (содер-жание гидроокиси натрия 2 моль на1 моль алкалицеллюлозы), измельчают1,75 ч и добавляют 16 г триэтаноламина и б г игетана, тщательно перемешивают 0,3 ч и вводят 408 г3,5 моль) монохлорацетата натрия. З 0Реакционную смесь перемешивают еще1,5 ч при температуре, повышающейсяот 18 до 45 фС, разгружают в емкостьи затем высушивают и Измельчают.Синтезированный образец характеризуется следующими показателями, степень полимеризации 730, степеньзамещения 82,8, содержание эфира52, содержание гель-фракции 3,0,растворимость 99,0. 40Образующаяся карбоксиметилцеллюлоза со степенью замещения 80-85 истепенью полимеризации 620-750 без выделения ее в чистом виде взаимодействует с игетаном и этаноламином с . 45образованием нового реагента ГИПП.Нижнйй предел величины степени полймеризации ГИПП, обеспечивающий приемлемые значения водоотдачи буровогораствора после прогрева - 620,50что подтверждается результатами син,еза по примеру образца 3 из ацетатой целлюлозы со СП 1060 Препарат:арактеризуется следующими показателями СП, СЗ 82,3, содержаниегель-фрации 3,4, содержание оснонного вещества 51,0, растворимость99,0. Добавки указанного препаратаГИИПв количестве 0,5 обеспечивают сохранение водоотдачи менее10 см после прогрева при 260 фС 60в течение 2 ч неминерализонанного бурового раствора и 2 - сильноминералиэованного (после прогрева при 240 Св течение 4 ч), содержащего 28,5хлорида натрия и 0,3 хлорида кальция.65 В табл.1 приведены условия опытон получения понизителя водоотдачи ГИППи его основные показатели.Только в указанных н табл.1 соотношениях целлюлозы, гидроокиси натрия и монохлорацетата натрия возможно получение КМЦ с необходимыми СП и СЗ. ГИППпредставляет собой коричневый или светлокоричневый порошок с влажностью 5-10, легко растворимый в воде и буровых растворах, неток. сичен. Добавки этаноламинов больше 5,0 и меньше 4,5 и игетана больше 2,0 и меньше 1,5 не улучшают защитное действие ГИПП.Приготовление бурового раствора осуществляется следующим образом.Расчетное на приготовление малоглинистого бурового раствора количество глинопорошка или комовой глины суспендируют в водном растворе щелочных реагентов (рН"10) и тщательно пере= мешивают. За ем полученную суспен.зию обрабатывают порошкообразным ГИПП, перемешивают до полного его растворения и в случае необходимости утяжеляют да заданной плотности, вводят соли, нефть и другие добавки. При повторных обработках ГИППвводят в порошкообразном виде в циркулирующий буровой растнор в количестве 30-40 от расхода на первичную обработку. В табл.2 представлены данные результатов обработки буровых растворов образцами ГИПП.Данные в табл.2 показывают, что этот реагент-пониэитель водоотдачи оказывает благоприятное действие на буровые растворы, различной минерализации, термостатиронания при 240- 260 фС в течение двух часов и более.В табл.3 даны результаты обработки буровых растворов образцами ГИППи других модификаций КМЦ триэтаноламином и игетаном.В табл.3 показано, что образцы модифицированной КМЦ с СП 605 и 604 (образцы 5 и 7), а также с СП 812 (образец 6) не обеспечивают термо-. устойчивости буровых растворов до 240 фС. Образец 8 1 с низкими значениями СП и СЗ) не обеспечивает термо"ф устойчивости до 220 ОС даже при больших (3) добавках.В табл.4 показана термостойкость буровых растворов,. стабилизиронанных образцами ГИППи другими защитными реагентами.Введение ингибиторовна стадии мерсеризации , нецелесообразно, так как часть их уходит с отжимной щелочью на .стадии перемешивания госле введения монохлорацетата натрия - также нецелесообразно, поскольку труд. но достигнуть их равномерного распределения в реакционной массе. Наи" более рационально ингибиторы вводить в любой последовательности на завер973586 повысить термостойкость на 40-60 еСпо сравнению с термостойкостью бу"этанол игетанамин 52,0 98,7 1 г 2,0 г 1,8 1 у 5 718 85,0 2,8 2,0 748 80,6 3,1 1 з 19 ф 1 7 51,9 98,982;9 4,2 50,8 99,1 4,5 2,5 656 1 : 2 0 3 1 8 6,0 1,2 732 83,0 3,6 52,1 97,8 1 з 2,0 з 1,8 3,0 П р и м е ч а н и е: Б образцы 1 и 3 вводят монозтаноламин, а в 2 и 4- триэтаноламин. шенин стадии измельчения за 0,250,50 ч до введения монохлорацетатанатрия.Применение бурового раствора, ста.билиэированного ГИПП, позволяет Мольное соотношениесцеллюлозагидроокисьнатрия:монохлорацетатнатрия Степеньполыме- риэации Степень за- ме- ще- ния 1 Т а Содер- аа.ние гель- фракции, Ъ1 1 1 1 1.11 1 1 Ф 1 е о л О аг ощЦ ОЕф О 1 х 1 Оа Х с О оюх ф;ч Х Р 1 Р ххо цха1 Е М йх 1 1 1 1 1 11 1 11 1 О й О фю О . аеа аоф ф н юо и б о а О ц М Р Х о ф О хо х г 4 Ц ",Р щххх ф ф РЮднн цх хахйнн ",ьеаооо ццнхон Ы цон, И1 й11 1 1 1 1 111 1 1 1 1 э нх Р; Р О Р ЕР 1 О а Х 1 фь 1 Х 1 Р1 ф 1 .Ле 3,Н 1 ХОР 1 Наф 1 Р 1 О 1Е 1 Н 1х одО О рр1 а с 11 Е 1 Е 11и111 ОГ -1 1 11 ГГ Рй1. 11 11 1 Х ц с Е Е КО-О Р с" ЮР ПО сО схо мХ,ч .о Р о ь о о ю ч гч сч гч о м с с с ф Ф ф о ю во . мЗо кафф юо м 1 ь.Н оо 1 Ю фа оЭФ Ж ч дЯ сМ о 1 1 и Юй аоод ф 31 с 1к ахво м%о ч О сфф поч 1-л :ьЮфйО 1 З ДХм нЮй Рэмам оЦО ЭДф а) Ю ф 1юо -анхи -оооОМЩ ООф с0 сфере хочВЬЮ МЮа ОИХ ДХС% ф 1 фФ б Д Э 0 цро ео а 5 м а 0 . сО Ю сООЮ Х Ч "% сЫ ОЭ о -фее-фо аоч "11 м ЯЯ 1.% сД Ц Е 1 доц ЮфЮЯсЮ м Й ахам 3 н;.1 о. о % % ььь ьнь оа оэ 1 р 1 ч- .1 1 аФс Фэхх дннх Э п 1 х эРоо анка 1 Ю Нох 3 хо. Э Рь аМ РьЭХХ аннх 1Ф1 Х 1 х 1 Юфоа 1 Х1 Н 1 п 3 1 Ноо г - - 13 1 а 1 Э 1 Н1н йххФЯ оц аг ох1. ЦОХ 1 ь сЯх ахмао 1 л о.ф сХЭ0 сфХлХоч налахсд аФЧ Х 1;Оехеоох х ах-ф 1оос 5 он ах 1 охн йчх ю уцй а сЭ ПхцомлцЭХЦ сЮОдано аф 3 Ц ю с О йй хо фо хо х Ф о хн о 6 а л ф о973586 14О 1с 6 хх ннх Юх а н юо ОцдВ оо нЕО 1 ь ь сЮ Ч СЧс х н х ах н а о д оо иа СО О 1 сс С мсО ь Э о Ыэх хад бак ДО 1 Ю КОНсД(Ч 9о 1 Ю Ц хх хк а 1. СОа Х О 11 КО Оэ йодо х а 1:фиъЮ ось н1 х к й Цао хк ох о 1 1 о 1 Д о1 О 1 1 ООО 1 1 О 1 1 Е 11 -О 1 е 1 1 СО о о1 Ч сс.Ч сн чХ Х 9 Цс 1К ООФС 1402 0хк бхцОХмЭДао со Кхк ьааОХ ОНД сКООО сСОХООхьсч Ф 1 фХс д ац х кхча х ах оМх О,хб д ь Ц 9 о о 3 О Х д с К мэ а с щ Н ьао ао х о хоЫО,Хаоы ко ход, с0сОх ь счХ 1Цыб хИхо цхокицхю хЫ Оо оцо 5 фХ сЦ Мох д м с с Ф Н одэао ха Х Оо дсф Ю кпц 1 н Р хйд, оох оо:Е 1 Х ен аб он д о но о йЮ 1 О,О, Э 1 1 Н1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( 1 1 (С Ц О -х СЧсФо Н с о,а,хххЩс Н ом э СЧ со х (б х Расход Ц Щ с ЬОЧ о о о о ф со СЧ гЧ г 4 О 1 с с ф (сссфоЭ счюЭО( Омд о "(д хасэн но оО ЮМОг 4 с1 о 1э с(э х з-е ФхоцО (;дод сод о о м Ф СЧ СЧ ф г 1сОЪ Ю СЧ СЧ м с с т 1 %"1 Оъ м в о П М с с М ОЪ сСЧ 1" ЭОмС 1 ХСб сб ОХГ- с ЮСЧОом Ос"4 с гсосч 1э а 4х-е аК бООс од