Способ получения реагента для обработки буровых растворов

(19) (1 5 цю С 09 К 7/О ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕН(54) СПОСОБ ПОЛ ОБРАБОТКИ БУРО ЕНИЯ РЕАГЕНТА О,ЫХ РАСТВОРОВ(57) Использовани ность: способ вк (2-3 мас,ч.) и со метакриловой и мас.ч.), нагревани мостатирование е мин и введение в е: бурение скваж ючает смешение олимера акрило итаконовой кисл е смеси до 60-70 е в течейие не м оды (8 - 15 мас,ч,),н. Сущщелочи итрила, от (4 - 5 С, теренее 20 табл,тения является улучшных качеств реагента и(71) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (72) М.М, Быстров и В.А. Куприянова (73) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (56) Авторское свидетельство СССР М 883137, кл, С 09 К 7/02, 1980,Авторское свидетельство СССР М 1315465, кл, С 09 К 7/02, 1986. Изобретение относится к технологиибурения нефтяных и газовых скважин, аименно к способам получения полимерныхреагентов для обработки буровых растворов,Известен способ получения реагентовдля обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза полиакрилонитрила при96 в 1 С.Недостатком такого способа являетсяполучение реагента в жидком виде и низкаясолестойкость, а также повышение вязкостиобработанных этим реагентом растворов.Кроме того, технология получения реагентов связана с большими энергозатратами засчет высоких температур и длительного пе-риода гидролиза (3-6 ч),Известен также способ получения реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза полиакриламидав присутствии хлоридов щелочных металловпри 90-950 С.Недостатком этого способа полученияреагента является то, что образующийся реагент, обладая повышенным флокулирующим действием, проявляет Низкую стабилизирующую активностьй,кроме того, такквтребует больших энергозатрат.Наиболее близким к заявляемому является способ получения реагента для обработки буровых растворов путем нагреваводного раствора"щелоЖГД 5 тЯйературы60-100 С, добавления порошка сополимера акрилонитрила с метилакрилатом и термостатирования смеси в течение 1,5-3 ч,Недостатком этого способа, как и всехпредыдущих, является то; что-образующийсяреагент представляет собой водный раствор. сополимера, т. е, основным компонентом реагента является вода. Получение сухого полимера из такого растворасвязано с большимиэнергоэатратами и аппаратуроемкостью, чтоприводит к существенному удорожанию реагента, Получение реагентов в твердом видепутем твердофазного гидролиза не представляетсявозможным ввиду недостаточно высокой реакционной способности исходногосополимера,Целью изобре ениеэксплуатацион рисохранении его свойств, Кроме того, способтребует меньших энергозатрат и временина его получение,Поставленная цель достигается тем, чтов способе получения реагента для обработкибуровых растворов, включающем введениесуспензионного сополимера акрилойитрила,метакриловой и итаконовой кислот; щелочи вводу с последующим нагревом и термостатированйем смеси, перед введением в воду сополимер акрилонитрила, метакриловой иитаконовой кислот смешивают со щелочью иполученного смес 6 нагреваютдотемпературы60 - 70 С, а термостатировайие производят втечение не менее 20 мин, при этом сополимеракрилонитрила, метакриловой и итаконовойкислот, щелочь и воду используют при следующем соотношении ингредиентов, мас;ч,:Сополимер акрилонитрила, метакриловойи итаконовой кислотЩелочь 2 - 3Вода 8 - 15Сущность способа состоит в следующем. Тройной суспензионный сополимерсмешивают с сухой щелочью, полученнуюсмесь нагревают до 60-70 С, после этого всмесь добавляют воду, смесь перемешивают при нагревании (60 - 70 С) в течение 20 -40 мин, При этом визуально наблюдаетсяизменение окраски реакционной смеси отбелой (естественный цвет порошка сополимера и щелочи) через оранжевую до желтой.Образующийся при этом реагент представляет собой творогообразный продукт, хорошо растворимый в воде,П р и м е р 1. Смешивают 20 г(4 мас.ч,)сополимера с 10 г (2 мас,ч,) щелочи, смесьнагревают до температуры 700 С, добавляяводу в количестве 50 г (10 в.ч.), смесь термостатируют при перемешивании в течение 30мин, Полученный реагент - это гранулированная масса, хорошо растворимая в воде.П р и м е р 2. Смешивают 20 г (4 мас.ч,сополимера с 10 г (2 мас,ч.) щелочи, смесь" нагревают до температуры 70 С, добавляют воду в количестве 100 г (20 мас.ч.). Смесьтермостатируют при перемешивании в течение 30 мин. Полученный реагент - однородная вязкая жидкость..П р и м е р 3. Смешивают 20 г (4 мас.ч.)сополимера с 8 г (1,6 мас,ч.) щелочи, смесьнагревают до температуры 70 С, добавляют воду в количестве 50 г (1 0 мас.ч.) и термостатируют при перемешивании в течение 30мин, Полученный реагент - гранулированная масса, не растворимая в воде.В табл, 1 приведены результаты исследований по различным вариантам условий приготовления реагента, из данных которойследует, что реагент, удовлетворяющий основным требованиям (гранулярностьрастворимость в воде и устойчивость к5 воздействию 1,50-ного раствора хлоридакальция) может быть получен при следующем соотношении ингредиентов. мас,ч.:Сополимер акрилонитрила с метила 10 крилатом и итаконовойкислотойЩелоч ь 2 - 3Вода 8 - 15При этом, температура15 получения 60-70 Свремя термостатирования 20 - 40 минВерхние пределы температуры и времени твердофазного гидролиза 70 С и 40.мин20 ограничиваются за счет нерациональностииспользования более высоких значений, хотя на качество продукта они не оказываютвлияния, а приводят лишь к необоснованному повышению энергозатрат.25 В табл, 2 представлены системы и свойства буровых растворов, обработанных заявлен н ым реагентом (ГИ ССАН) иреагентом-прототипом (ГИССАН). Из табл, 2следует, что реагент ГИССАНне уступает30 по своей активности прототипу,Полученный заявленным способом реагент в отличие от известных, в том числепрототипа, может быть легко транспортируем на любые расстояния в любой таре, атом35 числе мягкой (полиэтиленовые или бумажные многослойные мешки), требует существенно меньших затрат (20 - 300) ивремени на его получения (в 1,5-2 раза).Оормула изобретения40 Способ получения реагента для обработки буровых растворов, включающий введение суспенэион ного сополимераакрилонитрила,метакриловой и итаконовойкислот, щелочи в воду с последующим на 45 гревом и термостатированием смеси, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшенияэксплуатационных качеств реагента, передвведением в воду еополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот сме 50 шивают со щелочью и полученную смесьнагревают до 60 - 70 С, а термостатирова-,ние осуществляют в течение не менее 20мин при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:55 Указанный сополимеракрилонитрила,метакриловойи итаконовой кислот 4 - 5Щелоч ь 2 - 3Вода 8 - 151782235 Таблица 1 Состав реагента Условия получения Вид и свойства пРодукта Пример Отноцение к добавке 152 по СаС Сополи" елонь Воданер Т, СВремя, Не растворимые в вопеРастворимые в ваде 30 Вязкая милкпстьГранулы ЗО 30 30 30 30 30Не коагулируют Не коагулируют Не коагулируют Коагулирует Коагулирует5 6 7 нСтулнеобраэнаянзссаВлэкая мидкасть 20 891 О 10 Гранулы Не растворимые в волеРастворимые в вале 1 О 10Не коагулируют 20 1 О 19 20 Не коагулируют Растворимые в воле Т а б л и ц а 2 Показатели раствора Добавка к раствору, 2 по массеСостав раствора, 4 па массе Темп еортура, С Пример( к /м аС 2 агент ВС Гли аС дПа ГИС САН ГИССАНВода0 7 6 6 28 36 2/3 3/5 3/5 4/7 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 0,5 0,5 40 56 62 76 78 38 1502015020 0,1 0,1 0,3 0,3 43 10 11 2,0 2,0 2,0 2,5 3,0 1,5 1,5 6е3,0 20 90 20 20 4912058 13 14 15 16 11 5 5 5 О 427.1434 1220 1225 1230 1220 1220 1250 1255 0,5 1,0 1,О 1,5 105 160 440781 20 20 20 3 оставитель Е,Гембицкаяехред М.Моргентал Корректор ИШмакова Редактор Заказ 4287 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 5,0 3,0 6,0 2,0 4,0 4,0 4,5 2,5 4,5 2,5 4,5 2,5 4,5 2,5 4,5 2,5 94,9 9,9 94,9 94 7 94,7 94,7 94,5 94,5 9, 9 Э 4,9 94,1 94, 1.93 О 30 ЭЗ,О 93,0 30 925 30 92,0 30 93,5 30 93 5 30 93,0 30 92,0 30 70 70.70 70 60 55 55 55 70 30 30 ЗО 30 30 30 40 6020 20 1070 ЭО 1070 150 1070 20 070 ЭО 1070 1070 1070 1070 070 ЭО 1070 1070 1070 1210 107"