312934

"г О П И СА Н"И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 312934 Союз Советскик Социалистическил РеелтбликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено ЗО.Х.1968 ( 1280853/23-4)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 31,Ч 111.1971. Бюллетень26Дата опубликования описания 28,Х.1971 МПК Е 211 т 21/04 котлитет ло аелевт изобретений и открытий ори Совете Министров СССРАвторыизобретения И. М, Тимохин, В, Н. Тесленко, В. Д, Городнов, А, И, Малинина,В, И, Залесский, К. К, Исмаилов, И, П, Подлегаев, П. И. Колесников,Б, К, Челомбиев и А, И, Бринцев 3 аявитель СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСОЛЕСТОЙКОГО РЕАГЕНТА Данное изобретение относится к области приготовления реагентов для стабилизации глинистых растворов, применяемых при бурении. В процессе бурения с ростом температуры до 180 в 2 С и минерализации резко снижается активность применяемых реагентов, так как они разлагаются с потерей стабилизирующих свойств.В частности, один из наиболее эффективных синтетических реагентов-стабилизаторов для высокоминерализованных промывочных жидкостей - кар боксиметилцеллюлоза (КМЦ) различных степеней полимеризации и этерификации - теряет стабилизирующие свойства уже при 130 - 140 С из-за термоокислительной деструкции.Поэтому проблема повышения защитных свойств стабилизаторов в этих условиях особенно важна.Известно применение карбоксиметилцеллюлозы в смеси с фенолом (фенолформальдегидной смолой) для повышения термосолестойкости глинистых растворов.Однако при применении этого способа необходимо первоначально добавлять в глинистые растворы большие количества ингибиторов (1 - 2,5% по весу к глинистому раствору) с последующей периодической обработкой глинистого раствора ингибиторами, что приводит к их расходу (несколько тонн), повышению стоимости растворов. Кроме того, если применяется жидкий ингибитор (фенолы эстонских сланцев) или твердый (фенолформальдегидные или фенололигниновые смолы), 5 необходимы дополнительные затраты на перевозку, синтез (например, смолы), повышенные меры по технике безопасности на буровой (например, при обработке сланцевыми фенолами) и др.10 Применение КМЦ вместе с фенолами, содержащимися в таких же количествах как и в карбофене, не обеспечивает ингибирования термоокислительной деструкции КМЦ.С целью улучшения свойств термосолестой кого реагента для обработки глинистых растворов, предложен способ, заключающийся в том, что фенол добавляют в реакционную массу в процессе получения карбоксиметилцеллюлозы.20 Полученный по предлагаемому способу реагент карбофен представляет собой твердый порошкообр азный продукт, светло-коричневого цвета, легко растворимый в воде, нетоксичный.25 П р и м е р ы 1 - 4. Целлюлозу (вискознуюили другого типа) обрабатывают водным раствором едкого натра в смесителях Вернера или Вернера-Пфлейдерера (модуль раствора щелочи: 2,0 объема на 1 вес. ч. целлюлозы) в 30 течение 1,5 час при 15 - 23 С Затем измель312934 Таблица 1 Степень Мольное соотношение замещенияцела:олоэа: по кароок- ХаОГПССН;СООХа: симетильингибитор нымгруппам, и Степень полиме- риэации Модуль раствора щелочи Пример 1:2,1:2:0,51; 2,1: 2: 0,11: 2,1: 2: 0,051: 2,1: 2: 0,0251: 2,1: 2; 0,11: 2,1: 2: 0,0,25 о1: 2,1: 2; 0,015 в 625 589 642 275 446 85 87 84 86 85 87 86 2 2 2 2 1,9 1,9 1,8 1 2 3 4 5 6 7 ь В расчете на СоНо(ОН)а. Таблица 2 Обработка глинистых растворов из кудиновской глины образцами карбофена Время термо- статирования,час После термостатирования при 190 С До термостатирования Глинистый раствор Вэ,рН К К рН СНС,Вэо 1 лииистый раствор -+ 30% Ка С 1+ 2,5% КМЦ30/61 )30 1,31 7,1 8,7 0,0 1 7 1,30 Глинистый раствор +305 о ХаС 1+2,5% карбофена 18/42 21/48 9,0 8,5 4,5 6,0 1,31 1,30 19 21 1 9,5 17 15/39 1,31 Глинистый раствор +30% 1 чаС 1+1% СаСо+0,5% МдЬОо+2,5% карбофена 1,31 1,31 51/82 48/63 6,5 7,0 8,5 8,0 24 28 0,5 9,5 11 6/12 1,31 П р и м е ч а н и е. у - удельный вес, г/с,иа; Т 1 оо - вязкость при заполнении СПВ200 см и истечения 00 слов, сек; СНС 11 о - пРедельное статическое напРЯжение сдвига чеРез 1 и 10 иин покоЯ, л 1 г/слоа; Взо - водоотдача, см за 30 лшн; К - толщина корки, льи; рН - среда раствора. чающуюся от той, которая получается при механическом смешении готовой карбоксиметил.целлюлозы и ингибиторов. кими значениями водоотдачи минерализованных глинистых растворов, подвергнутых термообработке (см, табл. 3), Следовательно, карбофен представляет собой систему, отличенную щелочную целлюлозу перемешивают с твердым монохлорацетатом натрия в течение 0,5 час при 12 - 23 С, после чего в реакционную смесь вводят в соотношениях, приведенных в табл. 1, моноатомный фенол в твердом виде и массу перемешивают еще в течение 30 мин при нагревании до 40 С. Затем реакционную смесь выгружают и подвергают дозреванию в термоконстатной камере.П р и м е р ы 5 - 7. Синтез карбофена осуществляют как и в опытах примеров 1 - 4, Однако в качестве ингибитора применяют жидкие фенолы эстонских сланцев, в соотношениях, приведенных в табл. 1, которые предварительно растворяют в щелочи: используемой для обработки исходной целлюлозы. Перемешивание с монохлорацетатом натрия проводят при 15 - 20 С в течение 1,0 час.Некоторые условия получения и свойств карбофена даны в табл. 1. Обработка глинистых растворов различнойстепени минерализации (вплоть до полногонасыщения поваренной солью и до 1,0 - 1,5 цосолей кальция и магния) термостойким ре 5 агентом осуществляют путем его добавленияв раствор в количествах 1,0 - 2,5% (в зависимости от степени минерализации циркулирующего раствора) в сухом виде, либо в виде5 - 10%-ного водного раствора,10 Результаты обработки высокоминерализованных глинистых растворов (1 и 2) термосолестойким реагентом, приведенные в табл. 2,показывают, что новый термосолестойкий реагент оказывает благоприятные действия на15 высокоминерализованные глинистые растворы, выдержанные при 190 С в течение 2 час иболее.Наличие в промывочной жидкости термосолестойкого реагента приводит не только к ее20 термосолестойкости, но и к значительномуулучшению ее смазочных свойств, что повышает стойкость опоры долота, снижает гидравлические потери, способствует предотвращению посадок и затяжек, предохраняет буриль 25 ный инструмент от коррозии, а стенки скважины от набухания и т. д.Ингибирование КМЦ в процессе ее синтезапозволяет достичь резкого повышения эффек.тивности действия ингибитора, снижения его30 расхода в 150 - .500 раз,Добавление в глинистый раствор КМЦ ифенола в количествах, соответствующи содержанию этих веществ в карбофене, не обеспечивает ингибирования термоокислительной35 деструкции КМЦ, что подтверждается высо32934 Таблица 3 Термостойкость глинистых растворов, обработанных карбофеном КМЦвместе с фенолагкп Водоотдача глиннстого раствора,млИнгибиГлинистый раствор после термостатирования при 180 Сдо термо- статиро- вання глинистыйраствор тор реагент 6 час 2 час 30 30 30 306 8 )30 )308 9 С,Н,ОНФЭСФЭСФЭСФЭС 9 1112 14 С,Н,ОН С,Н.ОН 0,5 0,012 2,0 0,5 0,012 3,0 8,5 ФЭС 0,4 0,010 2,0 4,5 ФЭС 0,6 0,015 3,0 в Количество жидкой фазы, отфнльтровавшейся нз глинистого раствора через бумажный фильтр диаметром75 м.н за 30 пн при перепаде давления в 1 ат.в,нее время), сокращается время и упрощаетсятехнологический процесс обработки глинистого раствора. Предмет изобретения С;особ получения термосолестойкого реагента для обрасотки глинистых растворов на основе карбоксиметилцеллюлозы и фенола, в 10 качестве ингибитора деструкции карбоксиметилцеллюлозы, отличаюш,ицся тем, что, с целью улучшения свойств целевого продукта, фенол добавляют в реакционную массу в процессе получения карбоксиметилцеллюлозы пу тем обработки щелочной целлюлозы этерифицирующим агентом. Составитель С. КотоваТехред Е. Борисова Редактор Л. Герасимова Корректор Е. В, Исакова Заказ 1901/Я Изд.1193 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4(5 Тнпог 1.афня, пр. Сапунова, 2 Кудиновская глина +30 о(о ХаС 1++0,5 о(о Мд 504+2,5 о(о карбофенаРаствор 30% ХаС+2,5% карбофена Раствор +30% КаС-1",о СаС 2+0,5 оМд 504+2,5% карбофенаПрименение карбофена в качестве стабилизатора исключает необходимость использования растворов ингибиторов, что позволяет предотвратить снижение удельного веса глинистых растворов особенно утяжеленных) и в значительной степени уменьшить расход утяжелителя.Значительное уменьшение концентрации фенола при получении и использования карбофена улучшает условия труда и уменьшает затраты на технику безопасности.Применение карбофена исключает эксплуатационные трудности, возникшие при использовании 1 Оо(о-ного раствора ФЭС: отпадает необходимость в обогреваемых емкостях для хранения и применения ФЭС (особенно в зим 0 0 1,5 1,5 100 1001,5 1,5 100 100 0 0 0,038 0,038 2,5 2,5 0,038 0,038 2,5 2,5 2 3 2 2,5 2,0 3,0 2,5 3,0 2,5 3,0