Способ отверждения коллоидных систем, содержащих воду, преимущественно буровых растворов

/наый 2490,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(71) Башкирский государственныйучно-исследовательский и проектнинститут нефтяной промышленности(,53) 622.243444(088.8Г 56) 1. Патент США В 3168139,кл. 166-29, опублик. 1965.2. Патент СССР 9 743584,клС 09 К 7/02, опублик. 1979.3. Патент Великобритании У 13кл. Е 1 Р, 1973 Спрототип) .с 54)с 57) 1СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ КЛОИДНЬХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ВОДУ,ПРЕИМУЩЕСТВЕННО БУРОВЫХ РАСТВОРО путем. обработки их раствором окиси полиалкилена в диизоциановом эфире метилфенилена, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени отверждения коллоидных систем, содержащих 15 и более нефти при их захоронении в земляных амба" рах, перед обработкой раствором, окиси полиалкилена в диизоциановом эфире метилфенилена в них вводят пластмассовые.микробаллоны из фенолформальдегидной смолы.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что раствор окиси полиалкилена в дииэоциановом эфире метилфенилена вводят в количестве 4-10 мас.Ъ, а пластмассовые микро- баллоны - в количестве 3-6 мас.% от объема обрабатываемой коллоидной системы.Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и добыЧе нефти, а именно к области охраны окружающей среды от загрязнения отходами нефтедобычи (отработанныьибуровыми растворами, сточными водами, ловушечной нефтью,нефтешламамии т.д.) . При использовании амбарной системы циркуляции при бурении скважинпосле окончания бурения в амбарахотстойниках остаются значительныеобъемы (до 500 м и более) отходовбурения: отработанного буровогораствора, шлама, сточных вод. С целью их утилизации производится засыпка амбаров грунтом с помощью 10 15 бульдозеров, Однако из-за тиксотропных свойств раствора и содержания в нем нефти содержимое амбаров не высыхает (не затвердевает) длительное время, в результате чего большие плошади плодородной земли остаются исключенными из сельскохозяйственного пользования. Кроме того, незатвердевшие отходы бурения являются источником загрязнения окружающей среды.Известны способы обезвреживания отходов бурения путем обработки активирующими добавками, ускоряющими их отверждение. Известно при- менение цементов с этой целью 1 . 20 25 30 Недостатками этого способа являются длительные сроки отверждения от-ходов, большой расход цемента и невозможность его осуществления при значительном содержании в отходах нефти. ров, путем введения в них минерального вещества (летучей золы), ад-, сорбентов (диатомита, активированного угля, окиси алкминия или инфузорной земли), отверждающего связующе- .45 го (гипса и/или жидкого стекла,и/или цемента, и/или мочевиноформальдегидной смолы)и флокулянта - водного раствора полиакриламида2 .Недостатками данного способа являктся сложность и многостадийность проведения процесса (предварительно отходы обрабатываются коагулянтами, Флокулянтами, а затем отвердителем), а также невозможность отверждения .отходов при содержании в них нефти больше 15%,Наиболее близким к изобретению является способ стабилизации грунтов, содержащих воду, путем обработки их реагентом, представляющим собой раствор уретановых предполи 50 55 б 0 меров с концевыми изоцианатными группами (например, раствор окиси полиалкилена в диизоциановом эфире метилфенилена) . Данный реагент при65 Известен способ обработки отходов, преимущественно буровых раство взаимодействии с водой (независимоот степени ее минерализации) образует пластичное резиноподобное тело, которое со временем приобретает некоторук механическую прочность .3.Недостатками данного способа являются низкая степень отверждениясистем, содержащих более 15 нефти,а также систем типа гидрофобныхэмульсий.Цель изобретения - повышение степени отверждения коллоидных систем,содержащих 15 и более нефти приих захоронении в земляных амбарах,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу отверждения коллоидных систем, содержащихводу, преимущественно буровых растворов, путем обработки их раствором окиси полиалкилена в диизоциановом эфире метилфенилена, перед.обработкой раствором окиси полиалкилена в диизоциановом эфире метилФенилена в них вводят пластмассовыемикробаллоны из фенолформальдегидной смолыРаствор окиси полиалкилена в диизоциановом эфире метилфенилена вводят в количестве 4-10 мас.%, апластмассовые микробаллоны - в ко-личестве 3-6 мас.Ъ от объема обраба.тываемой коллоидной системы.Пластмассовые микробаллоны представлякт собой полые микросферические частицы из пластмассы. Получают их из различных синтетическихсмол. (например, Фенолформальдегидныхи мочевиноформальдегидных) методомраспылительной сушки.Способ отверждения осуществляется следукщим образом,Оставшийся после бурения скважины в земляном амбаре гидрофобноэмульсионный раствор (или другойотход нефтедобычи, например ловушечная нефть) смешивают с пластмассовыми микробаллонами в количестве3-6 мас.Ъ от объема раствора. Дляэтого отходы прокачиваются цементировочным агрегатом или буровымнасбсом.через гидравлическую воронку, в которую при этом засыпаютсяпластмассовые микробаллоны, Дляравномерного перемешивания всегообъема отходов они забираются изодного конца амбара и подаются вдругой конец. После ввода микробаллонов смесь еще некоторое время перемешивается (30-40 мин), а затеманалогичным образом обрабатываетсяотверждающим полимерным реагентомв количестве 4-10 мас.Ъ от объемараствора. После окончания ббработки смесь оставлякт в покое на отверждение, которое начинается через20-40 мин (в зависимости от концентрации отверждающего реагента),1022981 Концентрацияполимер В ного от- верждвющего реагента по прототипу,весКонцентрациякомпонентовдляотверждения попредлагаемомуспособу, на,Составы отверждаемыхсистем рочнооть отверженных образцоу на жатие в кг/см пос е .выдержки,сут3 фф .г Остаточноесодержанневоды ре начала схваты вания,полимерныйотверждающийреагент микроб алло-. типослеотверждения Глинистый нефтеэмуль сионный раствор, глина - 25 КИЦ - 1 НеФть - 15 Вода - ос- тальное,5 7, ,О, 10,4,077,0 26,4 2 1 е 10,0 То же 98 2 3 Гидрофобно,0 эмульсионный раствор 4 . 4 5 нефть - 49 сульфонол -1 5,0 вода - остальное.3То же 2. 28 1,0,0 10,0 ь 46,1 Причем отверждается только нижняя, водяная часть смеси, а сверху остается нефть с пластмассовыми микро- :.баллонами. Эту нефть можно откачать в емкости, отделить от микробаллонов (центрифугнрованием, фильтрованием или другими способами) и испЬльзовать по назначению, а микробаллоны испольэовать йовторно. Отвердев, шую водяную часть (вместес меха ническими примесями и солями) можно засыпать грунтом и почвой и ис- .пользовать участок для сельскохозяйственных и иных целей.Эффективность отверждения по предлагаемому способу и по прототи пу определяется в лабораторных у- ловиях по следующей методике.В пробу нефтеэмульсионного глинистого раствора вводят микробаллоны, раствор перемешивают 15 мин, затем вводят отверждающий полимер.ный реагент и смесь дополнительно перемешивают 2 мин. Полученную смесьпомещают в металлические разборныеФормы размером 50 х 50 х 50 мм и регистрируют начало .схватывания смеси.Через сутки формы разбирают и одиниз отвержденных образцов подвергают испытаниям на прочность с помощью пресса. Остальные образцы помещают в эксикатор.на хранение. Черезопределенный период времени .(5, 10,15 и 30 сут) они также испытываютсяна прочность В таблице приведены результаты экспериментов по отверждению нефтезмульсионного глинистого раствора, содержащего 15 нефти, гидрофобно-эмульсионного. раствора, содержащего 49 .нефти, ловушечной нефти, содержащей 38 эмульгировайной воды ,и 12 твердой Фазы.Отверждение производится по предлагаемому способу.и по известному,Параметры отверждения1022981 Продолжение таблицы Концентрация полимерного от- верждающего реа гента по прототип вес. Концентрациякомпонентовдля отверждения по предлагаемому способу, наостави отерждаемыхсистем Опы олиерныйтвержающийеагент микроь балло- ны 2,1 3,0,0 10,76 2 0,8 ь 32,5 Гель ль т и остаетодная фанефти, че 35 рофобно-эмульержащего 49 едлагаемому верждается в оподобного При отве сионного ра нефти и 50 способу вод виде пластиждении ги твора, со воды по п ая фаза о ного рези ч Составитель В. Ягодинедактор Л, Авраменко Техред А,Ач ; Корректор С. Шекмар Заказ 4153/16 Тираж 6 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушсПмитета СССткрытийя наб., д. писно илиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ЛовушечнаянеФть, :вода,твердые фазы - 12,нефть - остальноеТо же Как следует из данглинистый раствор, со15 нефти, отверждаетлагаемому способу и птотипа (опыт 1) . Однамай способ позволяетускорить сроки отверждсить прочность отвержЦОв,ых таблицы, ержащий до я и по предспособу проо предлагаеначительно ения и повыенных образела, а нефть отделяетсяся сверху. Отвержденная вза, будучи отделенной отрез некоторое время (5-15 сут.) приобретает некоторую механическую прочность. Остаточное содержание волы в отделенной нефти незначитель ное -14 Й,5.По известному способу от дить гидрофобно-эмульсионный раствор не удается, в этом случае образуется скоагулированный гель, не обладающий какой-либо прочностью.Аналогично,отверждается и ловуше ная нефть, содержащая 38 воды и 12 механических примесей.