Способ получения термостойкого реагента для глинистых растворов на основе лигносульфонатов

(51)5 С 07 6 1/00, С 09 ГОСУДАР СТ ВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТГНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКН 1 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Фь щч КОМУ С ЕЛЬСТВ К АВ Изобретение растительного с получения новог для глинистых ра ских лигносуль быть использова мышленности.Цель иэобрет относится к переработке ырья, а именно к способу о термостойкого реагента створов на основе техничефонатов, который может н в нефтяной и газовой проения - упрощение проце ем, что осуще- гексашении алин: атрия гно- ржас.ч, дми(21) 4741180/04(71) Северо-Кавказский государственныйнаучно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРВ 581134, кл. С 09 К 7(02, 1967.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ЛИГНОСУЛЬФОНАТОВ(57) Изобретение относится к переработкерастительного сырья, в частности к получению термостойкого реагента для глинистых Поставленная цель достигается тпроцессы окисления и конденсацииствляют одновременно в присутствииметиленди амина при соотнолигносульфонаты технические; формгексаметилендиамин; бихромат100:3,0-5,5:0,8-1.5:1,0-2,5,П р и м е р 1. Смесь 100 мас.ч.сульфонатов технических (ЛСТ) с сонием сухих веществ 32 6, 3,0формалина, 8,0 мас,ч, гексаметилен растворов на основе лигносульфонатов. Цель - упрощение процесса. Получение ведут путем окисления лигносульфонатов бихроматом натрия и конденсации с формалином в присутствии гексаметилендиамина при 90-95 С в течение 1-1,5 ч. Процесс проводят при соотношении лигносульфонаты технические: формалин: гексаметилендиамин: бихромат натрия 100:(3,5-5,5):(0,8-1,5):(1,0-2,5) мас.ч. Новый реагент устойчив к действию кальциевых(до 1,5), магниевых (до 1,0) солей, а так же может применяться для обработки минерализованных растворов при содержании в них 10-15 йаС и при полиминеральной агрессии. 8 табл. на (ГМДА) и 1,0 мас.ч. бихромата натрия в четырехгорлой круглодонной колбе, снабженной мешалкой, термометром и обратным холодильником, нагревают при 90-95 С в течение 1-1,5 ч, после чего реакционный продукт охлаждают.Аналогично готовят другие реагенты при различных соотношениях исходных компонентов.Составы реакционной массы для синтеза реагентов приведены в табл. 1.Получение термостойкого лигносульфонатного реагента сопровождается резким увеличением вязкости реакционной массы, при этом увеличение содержания формалина, ГМДА и бихромата натрия приводит к увеличению вязкости получаемого реагента.Зависимость условной вязкости реагента отсостава реакционной массы приведена в табл. 2.Резкое возрастание вязкости рас 1 воров реагента свидетельствует о том, что в результате процесса происходи. конденсация лигносульфонатов,Полученные реагенты используют для обработки буравы х растворов, п риго то в. ленных из бентонитовой глины марки ПБГ,Результаты испытаний представлены в табл, 3,Иэ представленных в табл, 3 данных следует, что реагенты 1-18 характеризуются различной активностью.фильтрационные свойства при комнатной температуре буровых глинистых растворов, обработанных реагентами 1-18, примерно одинаковы. При 200 С лучшими значениями показателя фильтрации характеризуются буровые растворы, обработанные реагентамн 6-15, Введение в буровой глинистый раствор реагентов 4-16 практически не повышает статического напряжения сдвига, эвто снижает значение показателю фильтрации при 200 ОС по сравнению с известным реагентом 18 более чем в 2-4 рвза.Структурно-реологические и фильтрационные свойстве обработанных буровых растюрое определяются массовым соотношением ингредиентов реакционной массы, и, прежде всего, массовым содержанием в реагемте ГМДА и бихромата натрия,Как смдует из )рнных табл. 3, наилучшими фмльтрационными н структурно-рвологическими пареметрэми характеризуются растворы, обработанные реагентами, полученными при следующем соотношении ингредиентов реакционной массы, мас.ч,: ЛСТ; формалин 3,0-5,5, ГМДА 0,8-1,5; бихромат натрия 1,0-2,5,Снижение содержания компонентов ре- акционноИ массы снижает активность реагвнта, уавличвние не оказывает существенного положительного влияния на фильтрационные свойства растворов, однако приводит к повышению структурно-реологических характеристик последних, Оптимальным соотношением ингредиентов является состав 8, содержащий мас.ч,: ЛСТ 100; формалин 4,3; ГМДА 1 2, бихромат натрия 1,8. Использование приведенного соотношения позволяет получить реагент, характеризующийся высокой активностью по снижению показателя фильтрации при 200 С; обработанные укаэанным реагентом глинистые растворы имеют низкие значения структурно-реологических параметров и поквэвтеля фильтрации при 200 С,В табл. 4 представлены данные, характеризующие зависимость фильтрационных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 свойств бурового раствора от количества добавленного реагента 8.В соответс 1 вии с данными табл.4,количество реагента, добавляемого в глинистый раствор, составляет 7(в пересчете на сухое вещество) от объема бурового раствора,Параметрами процесса, определяющими качество приготовленного реагента, являются соотношение ингредиентов реакционной массы, продолжительность (г) и температура процесса.В табл. 5 и 6 представлены данные, показывающие влияние температуры и соотношения ингредиентов реакционной массы на продолжительность процесса получения термостойкого лигносульфонатного реагента соответственно.Иэ табл. 5 следует, что температура оказывает существенное влияние на продолжительность процесса получения реагента. Так, при температуре менее 70 С (пример а), не удается приготовить реагент, характеризующийся высокой активностью (показатель фильтрации глинистого раствора даже при 20 С составил 9,6 см, что свидетельствует о крайне низкой эффективности действия реагента), Повышение температуры (пример б) позволяет получить реагент, отличающийся высокой активностью в отношении снижения показателя фильтрации бурового раствора при температурах до 200 ОС. Однако для этого необходимо затратить больше времени, чем при осуществлении способа согласно прототипу. Увеличение температуры (примеры в.д) позволило сократить продолжительность процесса более чем в 2 раза по сравнению с прототипом, Дальнейшее повышение температуры практически не приводит к положительному результату (пример б). Оптимальными являются условия проведения процесса согласно примеру в,Продолжительность процесса определяется соотношением ингредиентов реакционной ма" сы (табл. 6).Иэ табл. 6 следует, что повышение содержания ингредиентов позволяет уменьшить продолжительность процесса, Оптимальными являются условия примера к. Более высокое содержание ингредиентов приводит к резкому росту вязкости с образованием водонерастворимого продукта,Технологические параметры процесса получения реагента представлены в табл, 7,Иэ приведенных в табл, 7 данных следует, что предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность процесса получения реагента с 200 до 90 мин, число стадий процесса - с четырех до одной приодновременном снижении расхода бихромата натрия более чем в 2 раза.По сравнению с существующими полимерными термостойкими реагентами - понизителями показателя фильтрации буровых растворов (различные марки КМЦ, полиакрилатные реагенты) получаемый по предлагаемому способу реагент характеризуется более высокой устойчивостью к агрессии поливалентных ионов,В табл. 8 представленыранние, характеризующие эффективность Действия предлагаемого реагентэ на глинистую суспензию в присутствии хлорида натрия и солей кальция и магния.Из приведенных в табл,8 данных можно заключить, что получаемый по предлагаемому способу реагент устойчив к действию кальциевых (до 1,5), магниевых (до 1,0) солей (примеры г-и), а также может применяться для обработки минералиэованных растворов при содержании в них 10-15 МаО (примеры а-в) и при полиминеральной агрессии (примеры к-м). Таким образом, предлагаемый способпозволяет получить более простым способом эффективный термостойкий лигносульфонатный реагент, не уступающий по 5 активности действия на буровые глинистыерастворы существующим реагентам, в частности КСС 6-4. Формула изобретения 10 Способ получения термостойкого реагента для глинистых растворов на основе лигносульфонатов путем окисления лигносульфонатов бихроматом щелочного металла и конденсации с формалином в 15 присутствии органической добавки, о т л ич а ю щ и й с я тем. что, с целью упрощения процесса, в качестве органической добавки используют гексаметилендиамин и процесс проводят одностадийно нагреванием ис ходных реагентов при соотношении лигносульфонаты технические: формалин: гексаметилендиамин; бихромат натрия 100:3,5-5,5:0,8-1,5:1,0-2,5 мас.ч. при 90-95 С в течение 1-1,5 ч.25Таблице 11705298 Таблица 2 Таблица 3Вязкость по ПВ,Предельное напрвкение сдвига через 1 и 1 О мин покоя, + Водоотдача за 30 мин.Таблица 4 ф Водоотдача эа 30 мин