Пеногаситель для обработки глинистых растворов

ЬП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯк двторСКОм СвидительСтвю Союз СоветскихСоциалистическихРеспубики(21) 2954 09 К 7/О исоеаинеиием з Гаеуаерстеинай каиите 3) Приорите СССР ио делан изобретений(53) УДК 622,243, . 144 (088. Ь) цтии. Дата опубликования описания 23. 07. 82) Авторы изобретения Калужское экспериментальное производство Специального конструкторско-технологического бюро=Института. физическо химии им. Писаржевского(71) Заявитель ПЕНОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ Сй), -О-З,обный аэросил эмуль ом топливе и вводят раствор в колицест а 1,21 1 О-О е и 1 Гидро руют в дизель водный бурово0,1-0,154 ве е близким по тех вляется пеногаси буровых раствора исперсные частиц и на поверхности и радикалами. Наибосущностиглинистыщий мелкс привитганическ ческои ль длясодерж окисларемнийо т обител ысок а кр Пеног работкой ма-аэросдисперсного кремнеземнийхлорорганическими апример, диметилдирезультате взаимодейых групп кремнезема с ямиедине лорсила твия си но Изобретение относится к химической, нефтяной, газодобывающей, горно добывающей промышленности.,Известен пеногаситель, представляющий собой 103-ную суспензию газовой сажи в соляровом масле 11.Недостатком указанного пеногасителя является малая эффективность в части удаления газовых включений и жидкой фазы раствора. рганохлорсиланами на поверхности кисла образуются соединения вида Недостатком указанного пеногасителя является трудность получения однородного состава при введении гидрофобного пеногасителя в водный раствор, это увеличивает его расход. Такдля введения в буровой раствор тре буется непосредственно на буровой диспергировать органоаэросил в органической среде-соляровой, жидкости. Привведении пеногасителя наблюдаетсясильное пыление. Предварительное загогущение органоаэросила в органической среде для доставки готового состава резко увеличивает его горюцесть,из-за сильно развитой удельной поверх162 45 50 55 3 945ности применяемого аэросила. Это увелицивает пожароопасность пеногасителя при транспортировке. Кроме тогоприменение в пеногасителе органоазросила с полной конденсацией метилсилильных групп на поверхности удорожает продукт.Цель изобретения - повышение эффективности действия пеногасителя.Поставленная цель достигается тем,что пеногаситель дополнительно содер"жит воду, а в качестве мелкодисперсных частиц окисла содержит отходыпроизводства метилаэросила с привитыми на поверхности кремнийорганическими радикалами с полярными группами наконце 5102-Г 0-51(В).2 иХгде и1;В - органический радикал - СН ,С,н, - ОС 4 н,;Х - полярная группа - ОН, -ИНС 1,причем компоненты взяты в следующемсоотношении, вес,3:Органоаэросил 60-98Вода 2-40в водный раствор вводят суспензию израсчета содержания в ней органоаэросила О, 05-0 1 вес.концентрация метильных групп в кремнийорганицескомслое поверхности органоаэросиЯа составляет 0,8-2,0 мМоль/г 5 Од, кон,центрация полярных групп 0,4 О,6 мМоль/г 510. Наличие на поверхности высокодисперсного аэросила плотного метилсилильного покрова приводит к сохранению сильного пеногасящего эффекта,одновременное содержание на конце метилсилильной цепи полярных групп способствует более легкому введению пеногасителя в водный раствор, повышает его однородность распределения,эффективность действия,В пеногасителе применяют кислыйорганоаэросил. 510 -10-51 (СЦф С 1,получаемый в виде побочного продукта(кислых отходов) в синтезе метилаэросила мауки АМна промышленной установке К 71-69-3. Технология приготовления пеногасителя включает змульгирование дисперсной фазы укаэанного органоазросила в водной среде. Нижний предел концентрации влаги в пеногасителе определяется стремлением уменьшить транспортные расходы, верхний предел - улучшить условия введения пеногасителяв буровой раствор,П р и м е р 1. Пресный раствор,расчетный удельный вес которого105 г/см, обрабатывают сульфит-спиртовой бардой (ССБ). Вспененный раствор имеет параметры0,7 г/см ивязкость (Т) 190 с. В раствор вводятпемогаситель в виде водной суспензии,1 О содержащей 005 органоаэросила отвеса бурового раствора. Органоаэросил имеет на поверхности химическисвязанные кремнийорганические радикалы;.полярные группы 510-0-51(СН 5) -С 1.Со 15 держание органоаэросила в водной суспензии 98 вес.З, концентрация метилсилильных групп составляет 0,8 мйоль/г510 , концентрация полярных группС 1 - 0,4 мМоль/г Ог . Отдельно, в растщ вор вводят дизельное топливо 0,1 вес Д,После дегазации раствор имеет параметры: Э 1,05 г/см , Т 40 с.П р и м е р 2. Минерализованныйраствор, имеющийся расчетный удельный25 вес 1 1,18 г/см , обрабатывают ССБдо параметров0,6 г/см Т не течет. Гашение пены проводят введением пеногасителя в виде водной суспензии, содержащей 0, 1 от .веса бурово 5 В го раствора. На поверхности окисласодержатся химически связанные крем 1нийорганицеские радикалы:510О-(СН) -С 1, Содержаниеорганоаэросила в водной суспензии70 вес,4, концентрация метилсилильных групп - С 1 - 0,4 мМоль/г О. Отдельно в раствор вводят дизельноетопливо в количестве 0,1 вес., После дегазации раствор имеет парамет 4 о,ры: " 1, 16 г/см , Т (не течет) 60 с. П р и м е р 3. Пресный утяжелен- ный раствор, имеющий 1,34 г/см обрабатывают конденсированной порошкообразной ССБ. Вспененный раствор имеет параметры:1,12 г/см Т 250 с. Гашение пены проводят введением пеногасителя в виде водной суспензии, содержащей 01 органоаэросила от веса бурового раствора. Органоазросил имеет на поверхности химически связанные кремнийорганические радикалы, полярные группы: 510-0-(СНЦд -ОН. Содержание органоазросила в водной суспензии 60 вес.Ф, Концентрация метильных групп составляет2 мМоль/г 510, концентрация молярных групп - С 1 0,4 мИоль/г 510.После дегазацииЭ 915163раствор имеет параметры13 г/смТ 50 с.П р и м е р Ц, Пресный раствор,расчетный удельный вес которогоЯ"1,1 г/см , обрабатывают ССБ до параметров:0,7 г/см , вязкостьТ 150 с. Пеногашение проводят путемвведения пеногасителя в виде воднойсуспензии органоаэросила 0,14 от веса бурового раствора, На поверхности Оокисла содержится химически связанные кремнийсилоксановые радикалы:510 - О- (О-С 4 Н ) -ОН. Содержаниеорганоаэросила в водной суспензии50 вес Отдельно в раствор вводят 15дизельное топливо в количестве0 1 вес После дегазации растворЭЪимеет параметры: 1,12 г/см , Т 50 с.Известный пеногаситель (маркиМАС) обладает резко выраженной огидрофобностью, поэтому в водныерастворы он вводится только послепредварительного суспензированияв дизельном топливе. Централизован, -ное изготовление пеногасителя из 25отдельных компонентов (органоаэросил, органическая среда) сильно осложняется повышенной горячестью полученного пеногасителя, особенно притранспортировке и хранении. Высоко- Зоразвитая поверхность органоаэросила(200 м /г) способствует интенсивногму испарению органической среды,поэтому пеногаситель готовят непосредственно в условиях буровых установок, доставляя по отдельности компоненты пеногасителя, порошкообразныйаэросил и жидкие нефтепродукты.Новый пеногаситель водных растворов (марки АМ) легко вводится вводный буровой раствор и не требуетпредварительного диспергирования ворганических средах, при этом нетолько сокращается расход дизельноготоплива, но и исключается дополнитель-,ная операция приготовления суспензиив полевых условиях.Известный пеногаситель являетсясильнопылящим веществом, что повышаетего потери. Высокая степень дисперсности реагента МАСприводит к то.му, что при попадании в воздух он находится во взвешенном состоянии в виде пыли в течение длительного времени, подвергая ойасности здоровье работающих, что особенно слерует учитывать, так ка предельно допустимаяконцентрация (ПДК) его составляет1 мг/м воздуха,2 6Предлагаемый пеногаситель водных растворов марки АМнепыпящий порошок, непосредственно готовый к употреблению, удобен в дозировке.Известный органоаэросил марки МАСимеет небольшой насыпной вес (80 г/л), что снижает коэффициент заполнения транспортных объемов.Объем предлагаемого пеногасителя водных растворов АМв 3-4 раза меньше объема известного пеногасителя, что позволяет повысить эффективность использования полезных транспортных средств тары, что особенно важно при доставке пеногасителя авиатранспортом в отдаленные районы.Кроме того, предлагаемый пеногаситель водных растворов более эффективен в работе. В случае бурового раствора расход органоаэросила уменьшается в 2 раза.Концентрация органоаэросила в водной суспензии указывается относительно веса органической среды бурового раствора, потому что концентрация метилаэросила (марки МАС) также указана относительно органической среды бурового раствора. Это дает возможность сравнить эффективность работы известного и предлагаемого пеногасителя.учитывая содержание органической среды в применяемом буровом растворе (8-10) концентрация органоаэросила (АМ) составит 0,005-0,011 от веса бурового раствора.В случае водных растворов, не допускающих введение пеногасителя в виде суспензии в углеводородной среде оказываетсч работоспособным .только предлагаемый пеногаситель.Новый пеногаситель отличается высокой технологичностью, его приготовления из доступного сырья,дешевизной.Пеногаситель водных растворов (марки АМ) получают на основе от ходов метилаэросила промышленной установки КМ-3 и/о "Хлорвинил".Предлагаемый пеногаситель испытан как в пресных, так и минерализованных водных. буровых растворах, содержащих органические среды, так и без них. Проведены испытания в водном растворе стирального порошка, мыла водных суспензий красителей, целлюлозы.В дополнительных примерах (5-8) приведен состав и свойства буровых растворов,.не содержащих смазывающихдобавок (нефти), и в водных раст ворах до и после вводится пеногаситель водных растворов (марки АМ).П р и м е р 5. Пресный раствор,состоящий из воды 1000 см бентонитового глинопорошка 300 г, имеет следующие параметры:1,0/ г/см,Т 28 с, В 12 см /30 мин, СНО, 125 кг/см , (К) 2 мм, обрабатывают3/ конденсированной ССБ от .об.ьемараствора, В результате вспениванияраствор имеет следующие параметры:3" 091 г/см, Т 95 с, В 8 см 1/30 мин,К 2 мм СНС 51-99 мг/см-. В раствор непосредственно вводят пеногаситель в виде 203 концентрации метилаэросила 510 -О(СН 5) 1-С 1 в во "де, (В приготовленный выше раствор0,002 вес 1 метилаэросила от весабурового раствора). 20После дегазации раствор имеетследующие параметры; 1,07 г/см ;Т 26 с, В 80 см /30 мин, К 2 мм,3СНС б 2-88 мг/см, В случае применения длл пеногашения известного 25реагента МЯСв аналогичных условиях его расход увеличивается в 2раза, кроме того для введения пеногасителл МАСтребуетсл применениеуглеводородной среды. ЗОП р и м е р б. МинерализоВанныйраствор, содержащий на 1000 см300 г бентонитового глинопорошка,имеющего соленость Фильтрата 21 вес.хлористого натрия имеет следующиепараметры:1,05 г/см, Т 28 с,6 12 см/30 мин, СНС 12-ч 5 мг/смфК 2 мм, обрабатывают конденсированной ССБ 3 от объема раствора, В результате вспенивания раствор имеет щследующие параметры: у 0,91 г/см3Т 95 с, В 8 см /30 мин, К 2 мм,СНС О 51-99 мг/см 2; В раствор вводятпеногаситель в виде суспензии органоаэросила, содержащий 209; метилаэросила вида:Б 10 - О(СНЗ) .) -С 1. Рабочий раствор содержит 0,01 метилаэросила от веса бурового раствора,Известный пеногаситель (МАС)непосредственно в водный растворввести не удается из-за его сильнойгидрофобности.П р и м е р 8. Вспенивают дваводных 34-х раствора стиральногопорошка "Эра-А" от объема 100 мл55до 1000 мл. В первый раствор вводятновый пеногаситель в количестве 0,13метилаэросила от веса водной Фазы.Органоаэросил введен в виде 304-ной водной суспензии. Второй раствор контрольный. Оба раствора одинаково перемешивают. В первом растворе объем пены уменьшается (за 30 мин) в 12 раз оольше, чем во втором.Использование нового пеногасителя водных растворов по сравнению с известными обеспечивает сокращение расхода органоаэросила с 0,1-0,15 от веса раствора до 0,05-0,13, упрощение процесса введения пеногасителя в водный раствор, так как органоаэросил, содержащий, полярные группы на конце химически привитых органических радикалов хорошо вводится в водный раствор, образуя суспензию. Предварительное загущение органоаэросила резко уменьшает при работе с ним пыление, пожароопасность при транспортировке. При введении в водный раствор исключается операция предварительного смешивания пеногасителя с органической основой. Пеногаситель можно транспортировать и ввести в буровой раствор отдельно от дизельного топлива. Более низкая стоимость за счет применения органоаэросила, получаемого в виде побочного продукта - отхода в промышленном синтезе метилаэросила. При введении небольших количеств пеногасителя практически не изменяются основные параметры раствора, кроме удельного веса и вязкости.Формула изобретенияПеногаситель для обработки глинистых растворов, содержащих дисперсныечастицы окисла с привитыми на поверхности кремнийорганическими радикалами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эФФективности действия, он дополнительно содержит воду,а в качестве мелкодисперсных частицокисла содержит отхОды производстваметилаэросила с привитыми на поверхности кремнийорганическими радикалами с полярными группами на конце10 -О(К)2 1 Х,где и 31,К - органический радикал, например СН, ОСН,Х - полярные группы, например,С 1, ОН или их сочетания,при следующих соотношениях компонентов, вес,й:9 ч 5162 Составитель А. БулаеваРедактор Н, Рогулич Техред А,Бабинец Корректор В.Бутяга Заказ 5257/33 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, М 5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Отходы производства метилаэросила 60-98 Вода 2-ч 0Источники информации принятые во внимание при экспертизе 101. Авторское свидетельство СССРй 335367, кл, С 09 К 7/06, 1970.2. Токунов В.И. и др. Новый реагент МАС 200 для буровых растворов, 5 Нефтяйое хозяйство. М., "Недра",1979, с, 63-66 прототип).