Гуматный реагент для обработки буровых растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК а) 1 4627 А К 7 Р 02 ОПИС ЗОБРЕТЕ Й ВТО ка 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ МУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622.243.144.3(088,8) (56)1. Создать и освоить в производстве химические реагенты и материалы Отчет ВНИИБТ по теме В 49, Г.С. В 7202607. 1981, с.10-29.2. Авторское свидетельство СССР В 883139, кл. С 09 К 7/04, 1978 (прототип).(54) (57) ГУМАТНЦЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВНХ РАСТВОРОВ, содержащий бурый уголь, гидроокись щелочного металла и модифицирующую добавку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества реагеита за счет повышения его ингибирующего действия на буровые растворы, в честве модифицирующей добавки реагент содержит гидроокись алюминия при следующем соотношении компонентов, вес.У,Бурый угол 75-77Гидроокись щелочного металла 1 19Гидроокись алюминия 4-6+1,6 -1, 6 )-1, О (-1,0)-0, 63 (-О, 63).0, 6 -О,16 Остаток на сите, 7 13,0 14,2 68,2 КОН 25,0Бурый уголь 75, 0 А 1(ОН) 3,0 12,7 3,0 2,0 15,0 67,3 КОН 19,0 Изобретение относится к буровымрастворам, применяемых в процессепроводки нефтяных и газовых скважина также бурения шахтных отвалов внеустойчивых глинистых породах.Известен гуматно-калиевьгй реагентполучаемый обработкой бурого угляедким кали и используемый в системахингибированных растворов 1 1 1.Однако этот реагент обладает относительно невысоким ингибирующим действием, в связи с чем дополнительнов системах в качестве ингибитора применяют электролит, как правило хпористый калий. Кроме того, при вводепоследнего отмечается резкое повышение водоотдачи и ухудшение реологических свойств раствора - роствязкости и статического напряжениясдвига. Для нормализации этих показателей необходима обработка раство-ра солестойкими реагентами, как праВило дорогостоящими полимерными материалами (КИЦ, акриловые полмерыи т.п.), что увеличивает время, затрачиваемой на химическую обработкураствора, усложняет ее ввиде многокомпонентности состава и в конечномитоге удорожает ее вследствие названных причин и необходимости применения дорогостоящих материалов,Известен гуматный реагент для обработки буровых растворов, содержащийбурый уголь, гидроокись щелочного металла и модифицирующую добавку 12 1,Недостатком этого реагента, содержащего в качестве модифицирующейдобавки триэтаноламина, являются высокие значения эффективной вязкости,статическое и динамическое напряжения сдвига, обработанных им суспензий при попадании в них пластичныхглин,зЦепь изобретения - улучшение качества реагента за счет повышенияего ингибирующего действия на буровые растворы.Поставленная цель достигается гуматным реагентом для обработки буровых растворов, содержащим бурый уголь,гидроокись щелочного металла и моди -фицирующую добавку, в котором в ка честве модифицирующей добавки содержится гидроокись алюминия, при следующем соотношении инградиентов,вес,ХГидроокись щелочногометалла 18-19Бурый уголь 75-77Гидроокись аломиния 4-6П р и м е р. Навеска измельченного бурого угля (с содержанием гуминовых 377) обрабатывалась смесьюедкой щелочи (КОН или МаОН) и гидрата окиси алюминия, растворенныхв таком количестве воды, чтобы общая влажность смеси с учетом влажности бурого угля составляла 55-603.Реакционная масса тщательно перемешивалась до завершения реакции взаимодействия бурого угля с гидроокисями, после чего реагент подсушивался до остаточной влажности 15-207Ингибирующая способность реагентаоценивалась по диспергируемости шлама в 5 Ж-ных растворах реагентов различных составов. Для этого применялась специально отсеянная фракциягидрослюдистой глины размеров(-2,5 )- 1,6 мм. Навески такой глины помещались вместе с растворами реагентовв плотно закрывающиеся сосуды и подвергались 2-часовому перемешиванию,Затем, пользуясь набором сит, проводили фракционный анализ проб. Результаты по диспергированию представленыв табл,1Крупность, мм Состав реагента +1,6 (-,6)-1,0 (-1,0)-0,63 (-0,63)-0,16 -О,6 Остаток на сите, Х Бурый уголь 78,0 А 1(ОН) 4,0 8,0 1,4 2,9 8,6 80,0 7,5 1,6 1,3 1,9 81,7 1,0 1,4 82,2 7,4 1,4 1,4 8,8 81,0 1,0 1,4 1,2 7,8 82,6 8,8 2,4 2,0 10,0 76,8 КОН 19,0Бурый уголь 11,0А 1(ОН) 5,0КОН 18,0Бурый уголь 77,01 (ОН)3КОН 18,5Бурый уголь 76,5А 1(ОН)З 6,0КОН 18,0Бурый уголь 76,0А 1(ОН)з 7,0КОН 200Бурый уголь 73,0А 1(ОН) 10,0КОН 11,0Бурый уголь 73,0 Как видно из табл.1, в растворах реагентов, содержащих в своем составе 80"823 гидроокиси алюминия глина представлено исходной фракцией + 1,6 мм, тогда как в реагенте без гидроокиси алюминия эта фракция составляет только 682. Увеличение содержания гидроокиси алюминия в реагенте свыше 67 практически не изменяет степени диспергирования глин. Даже 157,-ная добавка бетонита в раствор, обработанный предлагаемым реагентом, не вызывает значительных изменений реологических показателей (условной вязкости, предельных динамического и статического напряжений сдвига); начальные реологические показатели буровых растворов, содержащих предлагаемый реагент также ниже, чем у растворов с гуматно-ка.лиевым реагентом при практически одинаковой величине водоотдачи, Иэ этой таблицы также следует, что повышать содержание А 1(ОН) свыше 6 Х неется ходный расагент 11,0 9,55 0 1,04 3,0 1 от ле раство глина 9,0 9,7 О 8,о не 5,8 95 н/,5 9 07 6,0 56 3,30 30 О 9,6 3/ 28,3 71,0 2 88 34,6 ,32 5,0 Исходны рас вор + реаген 0 9,6,05 4,0 32,0 Тот не раствор + глина,0 24,0 9/23 1 То зеф 4/ 11 75 9,5524/52 5,1 9,45 7 О 913 22,0 66 4 с 81 лодный растр Ф реагент,06 4,5 10,5 О/8 7,0 т не раствор глина 50 зе,5 38,0 целесообразно, а ЭХ-ные добавки недостаточны,В табл.2 приведены показатели Ислодны раствор+реагент Тот ве рвстворсО/16271 5,0 0,8 6,8 1,09 6,5 40,5 3/23 6, 1 9,65 Тот яе раст ор + глина 10,9 1,12 11,5 52,5 28/37 5,0 9,35 29,6 1,14 24,5 105,0 48/85 4,3 9,55 То зе лиевым реагентом с добавкой 5 Хтриэтаноламина,В табл,Э приведены показатели,растворов, обработанных гуматно-ка Таблица 3 Показатели раствора СН мг,5, 0 13,5 9,4,0 1 Тот ае раство/т 1,2 Не оиред 0,7 расге ходы ый Р+ ре О/О 1,0 9,45 Э,твор,7 8 ый ра ранге 9,5 4,4 . 3,05 4,5 Э Исходныйбентонираствор 5,0 5,0 4однм/1046271 Продолкение табл,3. раств кааатели раствора Проба СИ 11,0 дни игс/си/8 13 22,5 10 9 45 Исходный раст вор + реаген г,5 9,60 10 б 5 О 24 Тот ке раство,О 124, 5 89/ 115 4, 2 скую об реагент уменьшить затраты на химиработку эа счет сокращении материалов,35 Способ получения реаит в смешении буровогощелочи (КОН или МаОН) и гидрата ок си алюминия, что вписывается в суШествующую технологическую схему производства гуматных реагентов. В связи с этим производство предлага мого гуматного реагента не требует организации нового производства ил переоборудования действующего. гента состоугля со смесью Составитель Гедактор Г.Безвершенко Техред И,Над ираж 639 нного комитета СС ений и открытий 35, Раушская наб. ое Филиал Ужгород, ул, Проектная атент Добавлено в гуиатно- б калиевый н реагент г с доба- кой ТЗА5 Ж 5 5 О Данные табл,1-3 свидетельствуют, что гуматный реагент, содержащий гидроокись алюминия, обладает высоким ингибирующим действием, эффектив но предотвращает набухание и диспергирование глины, обеспечивает оптимальные структурно-механические, вязкостные и фильтрационные свойства бурового раствора.Использование изобретения позволяет проводить безаварийной бурение в осыпающихся и набухающих породах, сократить время на приготовление, об работку и утяжеление растворов,аказ 7652/23 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж