Способ пеногашения

)5 В 01 О 19/04 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ(57) Изобретение относится к области пеногашения и может быть использовано в процессах пеногашения газожидкостных очистных агентов и буровых растворов. Целью изобретения является повышение эффективности пеногашения газожидкостных агентов и буровых растворов и снижение расхода пеногасителя. Сущность .изобретения заключается в том, что в качестве кремнийорганического реагента - пеногасителя используют продукт этерификации олигомеров кубового остатка производства тетрахлоршлака. 3 табл,ного нам етоди- нститут Всесоюз института ркутский Н СССР урак, Р.Г,М.: Химия, 1 Я Цель изобретения - повышение эффективности пеногашения и снижение расходапеногасителя при обеспечении восстановления пенообразующей способности,Указанная цель достигается использованием кремнийорганического полимера,полученного этерификацией олигомеров кубового остатка производства тетрахлорсилана в качестве пеногасителягазожидкостных очистных агентов и буровых растворов,В качестве исходного сырья для получения пеногасителя используются кубовые остатки производства тетрахлорсилана.Предлагаемый пеногаситель, получаютследующим образом.В трехгорловуюшапкой, капельнойной трубкой, опущещелочи для поглохлористого водородавого остатка произво(71) Иркутское отделениеучно-исследовательскогоки и техники разведки и Иорганической химии СО А(54) СПОСОБ ПЕНОГАШЕ Изобретение относится к бурению скважин различного назначения и может быть использовано в процессах пеногашения газожидкостных очистных агентов и буровых растворов,Известны способы пеногашения с использованием различных природных и синтетических органических соединений,: Недостатком всех этих способов является . большой расход реагентов (до 3 Д),Известен способ, включающий и рименение пеногасителей на основе кремнийорганических полимеров класса линейных полиметилсилоксанов ПМС, 200, 300, 400, 500;ПЭС-З, ПГЖи др, Однако пеногаси-. тели на основе полиметилскпоксанов имеют недостаточную эффективность пеногашения, не обеспечивают дезактивацию пенообразующего раствора после пеногашения и возможность его повторного.использования, т,е. восстановления пенообразующей способности. колбу, снабженную меворонкой и газоотводнной в водный раствор щения выделяющегося , помещали 500 г кубодстватетрахлорсилана тем прикапывали 150010 15 20 25 30 35 40 50 55 г бутилового спирта, После этого смесь нагревали до 100 С и отгоняли непрореагировавший бутиловый спирт,Полученный продукт представляет собой прозрачную желтоватую жидкость, нерастворимую в воде, растворимую в бутиловом спирте, диметилсульфоксиде и имеющую следующие физико-химическиесвойства:Относительная плотность. б 4 0-8920Показатель преломления для О-линийнатрия, п 2 ОО 1,4225Температура затвердевания,С Не выше 60Элементный состав,мас % Я 14,39 Н 9,51 С 49,35.Продукт представляет собой смесь олигомерных и полимерных продуктов линейной сетчатой и циклической структуры,содержащую связи Я-О-Б.П р и м е р 1, Способ пеногашения,В газожидкостную смесь (пену) с известной исходной плотностью, полученнуюпри перемешивании в миксере "Воронеж"пенообразующего состава на основе 0,5мас,% водного раствора различных ПАВ, втом числе сульфонола, эмульгатора е(ГДР) или алкилсульфоната("Лотос" ), добавляли 0,05 - 1,0 мас,% известного (ПМС) ипредлагаемого (ПБС) пеногасителя, затемперемешивали 1 мин и измеряли кратностьи плотность после пеногашения. Результаты испытаний приведены в табл. 1.П р и м е р.2, Способ пеногашения дляпредотвращения пенообраэования (вспенивания) буровых растворов, обработанныхвспенивающими реагентами, напримерПАВ, осуществляли следующим образом,Приготавливали перемешиванием комплексный реагент, содержащий сульфонолв качестве реагента, обладающего высокойпенообразующей способностью, и пеногаситель в соотношении 5:2,5, соответственно. Полученный комплексный реагентвводили в ранее приготовленные пробытрех типов буровых растворов; техническуюводу, полимерный безглинистый раствор(5,0 мас,% глинопорошка), Результаты обработки буровых растворов для предотвращения их вспенивания известным ипредлагаемым пеногасителем приведены втабл, 2,Таким образом, пеногаситель может. быть использован для гашения на выходе изскважины в процессе циркуляции газожидкостных очистных агентов, полученных и пенообразующих составов, т.е, водныхрастворов различных поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также для предотвращения нежелательного вспенивания с соответствующим снижением плотности глинистых и безглинистых буровых растворов при их обработке химическими реагентами, способствующими вспениванию,Оптимальной концентрацией ввода пеногасителя является 0,1-0,4 мас.%, так как при меньшей концентрации эффективность пеногашения недостаточная, а при большейконцентрации эффективность пеногашения возрастает незначительно при большом расходе пеногасителя (табл, 1, пробы 5 и 6).Как видно из табл, 1, предлагаемый способ пеногашения с использованием ПБСзначительно эффективнее, чем с применением полиметилсилоксана ПМС, ПБС в оптимальном диапазоне концентраций (0,1- 0,4 мас.%) обеспечивает в зависимости от типа пенообразующего ПАВ уменьшениекратности "погашенной" пены (Ки/Кп) в 2,2- 8,7 раза и повышение плотности (Пп/Пи) в 2,8-8,8 раза, ПМСдаже при концентрации 1;0 мас.% снижает кратность в 1,5 раза и увеличивает плотность только в 1,52 раза.Из данных табл. 2 видно, что введение ПБС в буровые растворы совместно с вспенивающими реагентами (в качестве примера взят сульфонол, имеющий наибольшую пенообразующую способность) обеспечивает большую степень подавления пенообразования по сравнению с ПМС. Так, например, плотность возрастает в 4,5-8,9 раза, а кратность вспенивания уменьшается в 4,5-8,7 раза, При равной концентрации дляПМСаналогичные критерии эффективности пеногашения не превышают 1,09-1,17 и 1,28-1,34 раза соответственно,Важным преимуществом предлагаемого способа ввиду наличия в пеногасителеподвижных бутокси-;рупп (С 4 Н 90) является инвариантность его пеногасящих свойств, что дает возможность восстановления пенообразующих свойств жидкой фазы (ПАБ +вода) "погашенной" после введения ПБС газожидкостной смеси (ГЖС), При этом обеспечивается возможность создания замкнутого цикла циркуляции ГЖС в процессе бурения по следующей схеме,Пена, выходящая в процессе бурения из скважины, направляется в емкость-отстойник, где гасится введением предлагаемого пеногасителя. Полученный раствор (жидкая фаза ГЖС) обрабатывается соляной кислотой 0,1-0,5 мас,/, а затем нагревается до20-60 С в течение 2-3 ч. После охлаждения раствора до начальной температуры в него добавляется 0,02-0,47 мас.% гидроксида натрия, обеспечивающего нейтрализацию соляной кислоты. При этом пенообразующийПтотность послепеногаЭшптектиеность пено" Кратност ь послс. пи- геше стьиск"лгашения исклись гс пьс писоо г. гси ь, 1 н П/Пки/Кл нл, /см, П ь:еия,г/см,П ния,кпрслт агсемь способ г,6 4,2 8,7 Е,5 Е,з Е.3 4,3 4, 6 г,с 045 0,05 0,105 0,105 0105 0 1 С о,105 О,10; О,СЭС с 1 О О 1:,Он 1,О 090 0,25 6 - 3 о 0,5 О "Лотос" (алклсуль;ат) 0,5 13,0 с,35 2,9 6,5 с,14 О,4 О 2 о 3,0 г,г 11 ааесть,Т способ 9 су "ео л, о,51 О Т1 г14 Е05 о,о 5 9,Е О, 1 О; с, 105 о,1 о 5О, 1 С; О, 1 О 1,05 1,02 105 О,9,7 О, 115 1,о 3 7,Е 1,14 1 С,О о,г О, 12 1,го 1,24 1,5 г 1 О,О 7,6 о,5 о,13 1,3 о 1,0 6,70,25 1 С,О О, 105 0,16 1,50 0,105 1,о 7 1,30 о,30 15Лотс" (элкилсульфат) 0,5 6 г 0,14 0,25 4 9 г, 14 1,33 состав восстанавливает пенообразующие свойства и после повторного вспенивания в компрессорно-дожимном устройстве буровой повторно используется в качестве очистного агента. 5Для экспериментальной проверки восстановления пенообразующей способности пенообразую.цего состава после пеногашения предполагаемым пеногасителем было приготовлено 11 проб газожидкостной сме си (табл, 3),П р и м е р 3. В газожидкостную смесь (г 1 ену) кратностью 10, полученную как указано в примере 1 (проба 1, табл. 1), и пенообразующего состава (0,5 мс. сульфонала) 15 добавляли раствор технической соляной кислоты (0,1-0,5 о/о), Затем колбу со смесью в течение 2-3 ч нагревалидо 20-60 С. Послеохлаждения смеси до комнатной температуры содержимое колбы нейтрализовали гид роксидом натрия (0,07-0,47 мас,оо,) до рН 6-7. Повторное вспенивание производили при перемешивании в течение 5 мин на миксере "Воронеж". а затем измеряли кратность полученной пены и время истечения 25 50 пенообразующего раствора, т.е, жидкой фазы ГЖС, характеризующее ее стабильность, Результаты исследований приведены в табл, 3.Из полученных данных видно, что при 30 повторном вспенивании кратность полученной ГЖС достигает в зависимости от концентрации пеногасителя, соляной кислоты и режима кислотной обработки 2,1-10,0 при стабильности 120-400 с.. Таким образом, применение предлагаемого способа пеногашения по сравнению с использованием известного полиметилсилоксана ПМСобеспечивает в 2-8 раз повышение эффективности пеногашения. т, е. бол ьшую степе н ь снижения кратности и повышения плотности при меньшем в два раза расходе пеногасителя, Кроме того, совместное или раздельное введение нового пеногасителя в буровые растворы со вспенивающими химическими реагентами в 4,0- 8,0 раэ эффективнее по предупреждению снижения плотности (Пп/Пи) и вспенивания раствора (Ки/Кп), При использовании предлагаемого способа пеногашения возможно также восстановление пенообразующих свойств пенообразующего состава и его повторное использование, т.е. организация замкнутого цикла циркуляции и охрана окружающей среды при бурении с ГЖС.Формула изобретения Способ пеногашения, включающий введение кремнийорганического реагента, о тл ича ющийся тем,что,сцельюповышения эффективности пеногашения гаэожидкостных очистных агентов и буровых растворов и снижения расхода пеногасителя, в качестве кремнийорганического реагента используют продукт этерификации олигомеров кубового остатка производства тетрахлорсилана,Таблица1731251 Таблица 2 блица ой Количест"ео 1 аОИдля нейт"рализациимас.Ф Реним кис Кратность лень пос" ле повтор ного вспе нивания Время истечения50 пеноонцентрация, мас,бработки ПБС ПИС"400 НГ т,обр.растора,1,44 6,0 9,2 3,0 21 62 5,2 6,4 10, 5 5 1,0 0,5 400 220 ззэ 120 151 264 337 335 300Заказ 1529 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина 60 3,020 2,040 2,560 3,020 2,040 2,560 3,020 2,040 2,560 ЗО20 2,040 2,560 3,020 2,040 2,560 3,020 2040 2,560 3,020 2,040 2,560 3,020 2,040 2,560 3,020 2,040 2,560 3,020 2,040 2,560 3,0 0,05 0,14 0,24 0,24 0,11 О, 12 0,23 0,37 0,32 0,36 0,15 0,14 0,30 0,45 0,45