Способ получения порошкообразного реагента для малоглинистых буровых растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК о) ПП К 7/О ИЗС)БРЕ И раствора, 3 таблюЬеааавЪ 5 - 16 4 - 13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники(56) Авторское свидетельство СССР М 1377288, кл. С 09 К 7/02, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1447830, кл. С 09 К 7/02, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1068457, кл. С 09 К 7/02, 1982.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ МАЛОГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Изобретение относится к технологии бурения скважин на нефть и газ. в частности к разработке реагентов для обработки буровых растворов.Цель изобретения - повышение ингибирующей способности реагента,Способ получения порошкообразного реагента включает гидрОлиз полиакрилонитрила щелочью и обработку его метилдиметилсиликонатом )ча(К), после чего полученную смесь наносят на твердую фазу гумата калия и сушат в псевдоожиженном слое при температуре не более 90 С, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас. ф,:ПолиакрилонитрилЩелоч ь(57) Изобретение относится к технологии бурения скважин на нефть и гаэ, в частности к разработке реагентов для обработки буровых растворов, Цель изобретения - повышение ингибирующей способности реагента, Способ включает гидролиз полиакрилонитрила щелочного и обработку его метилдиметилсиликонатом йа(К), затем эту смесь наносят на твердую фазу гумата калия и сушат в псевдоожиженном слое при температуре не выше 90 С, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.0,: полиакрилонитрил 5 - 16; щелочь 4 - 13; гумат калия 68-89 и метилсиликонат Ма(К) 1-3. Использование реагента позволит повысить устойчивость стенок скважины, сни-, зить до 40) расход полимера и до 30% снизить время на приготовление бурового Гумат калия 68-89Метилдиме 0тилсиликонэт Г)а(К) 1 - 3 О П р и ме р, Приготовление реагента. 0 В колбу загружают 1530 г воды, в ней СО растворяют 73 г МаОН и добавляют 97 г ПАН. Гидролиэ осуществляется на кипящей водяной бане при перемешивании в течение а 2 - 3 ч. В полученную массу добавляют 80 г метилдиметилсиликоната Иа(К) 340- ной концентрации,В сушилку с кипящим слоем подают гумат калия в количестве 906 г (250 ь-ной влажности), создают псевдоожиженный слой и через форсунки распыляют в этот слой раствор гипана с кремнийорганиче 1669968ре, что предотвращает циклизацию и образование поперечных сшивок как в самом гипане, что сказывается на понижении коэффициента активности, так и в системе межмолекулярных связей полимермеилдиметилсиликонат 4 а(К). В итоге значительно замедляются все деструктивные процессы и улучшается качество реаеиа:10 Гипан тсушки, С Кр (коэффициент активности)(К) Ио 020 п,ти 1,1 4,1, содержание дифункцио ндльных звеньев 20-50.При таком соотношении звеньев дости гается наибольший ингибирующий эффект.Нанесение жидких ингредиентов гипднд и кремнийорганической добавки на твердую фдэу умдтов калия осуществляется в "мягких" условиях при 80 90 С в 30 псевдоожиженном слое. В результате из получаемого порошкообразного редгецта удаляется избыточной аммиак, снижается общая щелочность, происходит более интенсивное взаимодействие все 35 ингредиен гов комбинированного реагента и усилие его ингибирующей способности.Ионы калия, образующиеся при диссоциации гумдов калия, имеют относительно небольшой размер идратнойоболочки, 40 что позволяет им легче и дальше прони кать в микроттещины твердых глицистьх пород, замещая ионы натрия и кальция, а образовавшаяся калиевая (более стойкая и менее гидратированная) форма лини стого минерала в меньшей степени набухает. Кроме того, одновременно кремнийорганическая добавка вследствие своей дифильности ддсорбируется на глинистых минералах, создавая гидрофобный 50 барьер, препятствующий контаху глин с водой, В результате оба процессд, д, цстнуя в одном направлении, предотврдщ; ют увлажнение, набухание и дисперировдние глинистых пород, т.е. увеличивают 55 ингибирующую способност, комбинированного реаген та.Предлагаемый способ предусматриьде введение процесс цри пониженной (по сравнению с прототипом) температуской добавкой. Температура в псевдоожиженном слое поддерживается 80-90"С, что исклк)чает деструкцию полимера, При этом полу тают реагент следующего состд ва,мас,;6 (в пересчете на сухое вещество); гумат калия 77,5; гипан 19,4; кремнийорганическая добавка 3,1.Реагенты с другими соотношениями компонентов готовят аналогичным образом.Метилдиметилсиликонат Ма(К) представляет собой кремнийорганическую жидкость 30 ф-ной концентрации следующего состава: Ингибирующую способность оценивали по диспергированию крупки из кернов (фракция 1 - 2 мм) во вращающихся автоклавах при 80 С в течение 16 ч и последующем рассеивании крупки на ситах,Ингибирующая способность комбинированных реагентов приведена в табл.1.В табл.2 и 3 приведены технологические показатели буровых растворов на основе комбинированных реагентов.Из табл.1 видно, что 1 гумата калия не обеспечивает стабилизации глинистой суспензии и водоотдача становится полной после црогрева до 150 С, а все комбинированные реагенты, взятые в количестве 1 , ддюг хорошую водоотдачу до и после црореьл до 150 С и не уступают по этому покдэ те ю истому гипдну причем рН жидкого рдгенюд, имеющего состав, мас, : гумдг:алия 80; ПАН 11,4; МдОН 8,6, - равен 11,05 и выше соответствующего порошко,прдзцого (9,31).Данные тдбл,2 показывают, что ингибирующая способность комбинированных реагентов выше, чем у чистого гипана, и цовышдется по мере увеличения содержания умдтов калия, причем при соотношении ф умдт; ПАН; йаОН 90:5,7:4,3 (мас.6) наблюдается синергетический эффект. Введение дополнительной модифицирующей кремнийорганической добавки еще более повышает ингибирующую способность реагентов. Для сравнения приведена диспергирующдя способность комбинированного реагента на основе гумата натрия (УЩР) и гипана, которая выше, чем соответствующий показатель чистого гипана.Как видно из табл.3 5-ная бентонитовая суспензия, обработанная комбинированным реагентом, имеющим в своем составе в 2,5 раза меньшее количество пол1669968 имера, после термообработки до 200 С обеспечивает практически одинаковый уровень фильтрации в сравнении с гипаном,Реагент, полученный по предлагаемому способу, позволяет повысить устойчивость стенок скважины, значительно (на 30-40) снизить расходы дефицитного полимерного компонента, на 20 - 307 ь снизить время, связанное с приготовлением, обработкой бурового раствора и борьбой с осложнениями.Формула изобретения Способ получения порошкообразного реэгента для малоглинистых буровых растворов, включающий гидролиз полиакрилонитрилэ щелочью с последующей сушкой на твердой фазе,от лича ющи йс я тем, что,с целью повышения ингибирующей способности оеаген а, перед сушкой гидролиэсванный полиакрилонитрил обрабатывают метилд:метилсиликонатом натрия или ":лия, 5 в качестве твердой фазы йспользуют гуматкалия, а сушку производят в псевдоожиженном слое при температуре не более 90 С, причем полиакрилонитрил, щелочь, гумат калия и метилдиметилсиликонат натрия или 10 калия используют при следующем соотношении компонентов, мас.:Полиакрилонитрил 5-16 Щелоч ь 4 - 13 Гумат калия 68-90 15 Метилдиметилсиликонат натрия или калия 1 - 3 Таблица 1 Состав комбинированного реагента,Реа гент Фракции крупки после диспергиования в течение 16 ч и и 80 СГКР ПАН 1,0 0,2 йаОН Кремний- органическаяобавка Перешлов раствор 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 2,0 1,0 2,0 1,0 П р и м е ч а н и е. В растворе 1 реагенты ф) Жидкий комбинированный реагент 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 60 70 80 86 90 100 80 78,5 79 79 78 77 59 68 85 90 У Р 80 5723171 1,485,711,411,411,41111112216,07,551 1,4 4317138,664,38,68,68,68881713,05.548,6 26,32 27,41 42,21 53,61 67,37 75,94 69,99 39,43 53,0 52,4 69,79 70,46 71,0 52,25 61,2 69,90 70,2 15,96 11,01 16,94 11,14 7,61 4,73 4,38 6,54 15,3 9,1 11,74 9,02 7,00 7,0 14,15 10,94 11,6 13,14 10,0 62,67 55,65 46,65 38,82 27,9 19,68 23,47 45,27 37,9 35,86 23,19 22,54 22,0 33,24 27,86 18,5 16,66 74,04-., та)т) С С С ) С Р С") т СЧС 4 С)%- т - т- т - тсч о, с 4 с) Р а сЮ с Ф о о Г)сч м ст т -Ст) ,) фтСРОсч сч щВ Вао о Ф сРО РсЮеа ов аоофФ ф с) О)т т - -т. т Т БМ Г - Р - СО т:Г СО а) СЭ С) а) С ) Г.- СО ф СО СО СО ф Щ ф ж О) О) ф О) ф Р ф Р- Гт- РЛ ). О) Г) О". О) РС) О) О) СО т- т- О)щ ,+щиЛ О) РР) О) Ю О 1 Ю О) О) Л Р- Г- О) с) г- о, г- о) с) с:) .г с; счС)СО ) тГГ)тГО)С)Гсч - сч сч ч сч сч сч сч с ) ц СЧ- О) ж Ст) Ш Г С)О)саСО Ю СО Р- О) сО СО С ) СО О) ттТ )фФСт)С")Р ). т,гф .О)т то) с.о + а ст) св а) о) о) о) а) о) о) с) Г)О) О) О) Я О) О) О) ж СЧ С 4 О)щ, .Щ. .О) О СС) О. О) ж О) О), Р- и.т тС 4, "4 С) т- С) СЧ СЭ Ст) й) Ст)о )С:) Л Р- Ю СО Г" О) ф С:) СОт т- т- тС 4 -1 С. СЧ СР : С 4 Ю сР С 4 СО О-) т). с 4 ) - сС)сОЛ .Р Г Г т:ГЛа)