Способ получения реагента для глинистых буровых растворов

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пуАРГОщнивоимо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(71) Институт общей и неорганической химии АН БССР(56) 1. Рязанов А.Я. Справочник по буровым растворам, М., "Недра", 1979.ю с. 74.2Там же, с. 80 прототип (54)(57) 1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВтем взаимодействия лигносульфонав с добавкой, о т л и ч а ю "и й с я тем, что, с целью уменьшея пенообразования реагента в растре и снижения его водоотдачи, взадействие лигносульфонатов с доЯО 10670 банкой проводят при 90-97 фС в течение 0,5-2,0 ч при рН 5-6,5, а в качестве добавки используют аминокислоты или аминокислотосодержащие продукты в количестве 5-15 от массылнгносульфонатов,2. Способ по п. 1, о т л и -ч. а ю щ и й с я тем, что в качестве аминокислотосодержащих продук"тов и аминокислот используют илитриптофан, или алкилоламид,или продукты гидролиза серной кислотой от-,ходов кожевенного производства:мездру, мездровый клей, кожевеннуюпыль, стружку хромового дубления.3. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что реагент впресные глинистые растворы вводят вколичестве 1-3 мас.В, а в минерализованные - 3-5 мас.Ъ.Изобретение относится к бурению скважин в соленосных отложениях и может быть использовано в нефтяной и газовой проьыаленности, а также в геолого-разведочном бурении.Известны реагенты для обработки 5 бурового глинистого раствора, напри" . мер углещелочной реагент (УЩР 1)(1 3.Однако данный реагент в присутствии хлористого натрия коагулирует.Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является способ получения реагента для глинистых буровых растворов путем взаимодействия лигносульфонатов с добавкой (2.Недостатком изнестного способа получения реагента, содержащего лигносульфонат и Фенол КССБявляется то, что. при этом образуются реагенты, обладающие сильным вспениванием. При этом нспенинание растворов происходит уже при небольшом содержании лигносульфонатов (0,2-0,3) и резко возрастает с ростом их концентрации. Следствием этого является снижение удельного веса раствора и ухудшение промывки скважин иэ-за неудовлетворительной работы насосов.Цель изобретения - уменьшение пе нообразонания реагента в раСтворе и снижение его водоотдачи,ЮПоставленная цель достигается тем, что согласно способу получения реагента для глинистых буровых растворов, взаимодействие лигносульфонатов с добавкой проводят при 90- 35 97 С н течение 0,5-2,0 ч при рН 5- 6,5, а в качестве добавки используют аминокислоты или аминокислотосодержащие продукты в количестве 5-15 от массы лигносульфонатов. 40Кроме того, в качестве аминокислотосодержащих продуктов и аминокислот используют или триптофан, или алкилолаьяд, или продукты гидролиза серной кислотой отходов кожевенного 45 производства: мездру, мездровый клей, кожевенную пыль, стружку хромового дубления.При,утом реагент н пресные глинистые растворы. вводят в количестве 1-3 мас а н минеральные 3-5 масРеакция поликонденсации лигносульфонатон (ЛС ) с аминокислотосодержащей добавкой протекает интенсивно при кислой реакции раствора. Однако при рН реакционной среды меньше 5 идет образование трехмерных пространственных соединений, что существенно уменьшает растворимость образовав" шегосн реагента в воде. При рН боль" ше 6,5 при 90-97 С в течение 0,2 - 60 2 ч не достигается полное взаимодей-. ствие ЛС с модифицирующей добавкой. Реакция практически заканчивается за 0,5-2 ч, При уменьшении температуры ниже 90 С резко замедляетея 65 реакция конденсации. Выше 97 С прои ходит закип;.ние продуктов и соответственное вспенивание, что затрудняет ведение технологического процесса синтеза, Введение добавки меньше 5 от веса лигносульфонатов недостаточно, так как такой реагент не улучшает технологические свойства буроного раствора, Добавлять больше 15 аминокислотосодержащей добавки . экономически нецелесообразно, так как увеличение добавки практически больше не улучшает технологические свойства.П р и м е р 1. Приготонление реагента на основе ЛС проводят В трехгорлой колбе, снабженной обратным холодильником и мешалкой. Для этого берут 25-ный раствор ССБ в количестве 500 мл, и добавляют 50 мл 25-ного раствора гидролиэованных отходов кожевенного производства или аминокислот, Полученную. смесь при постоянном перемешивании выдерживают при 90 С в течение 2 ч при рН реакционной среды 5,0.П р и м е р 2. Приготовление реагента на основе ЛС проводят в трехгорлой.колбе, снабженной обратным холодильником и мешалкой, Для этого берут 25-ный раствор ССБ н количестве 500 мл и добавляют 25 мл 25-ного раствора гидролизованных отходов кожевенного производства алычи аминокислот. Полученную смесь при постоянном перемешивании выдерживают при 95 фС в течение 1 ч при рН.реакционной среды 6,0.П р и м е р 3. Приготовление реагента на основе ЛС проводят в трехгорлой колбе, снабженной обратным холодильником и мешалкой. Для этого берут 25-ный раствор ССБ в количестне 500 мл и добавляют 75 мл 25-ного раствора гидролизованных отходов кожевенного производства или аминокислот. Полученную смесь при постоянном перемешивании выдерживают при 97 С в течение 0,5 ч при рН реакционной среды 6,5.Экспериментальная проверка реагента, полученного по данному спо.собу, йроведенная в лабораторных усяониях, подтверждает его хорошие технологические свойства. Исследова нияпроводят с использованием в качестве глинопорошков глинисто-соле" вых шламов - отходов.Солигорского калийного комбината. Глинисто-солевой.шлам представляет собой смесь глинистокарбонатных минералов (60-70) и неорганических водорастворимых солей (30-40), где глинистая компонента включает гидрослюды (45-48), монтморилонит (3-7), карбонаты в виде кальцита и доломита (до 40), хлориты (до 5), а со1067023 левая - хлористый калий (5-10), хлористый натрий (20-30). По гранулометрическому составу глинисто- солевой порошок представляет собой полидисперсный продукт, содержание частиц в. котором с размером 10 мкм составляет около 70.В качестве реагентов-стабилизаторов применяют КМЦ или крахмал, используемые на отечественных буровых промыслах. В качестве дополнительного реагента используют модифицированные ЛС, полученные по предлагае" мому способу, Технологические показатели буровых промывочных растворов, обработанных реагентом, полученным по предлагаемому способу, представлены в табл, 1.Иэ данных табл. 1 видно, что технологические свойства буровых проьывочных растворов, приготовленных на глинисто-солевом порошке - отходе калийных предприятий БССР, являются неудовлетворительными, Они имеют высокие значения водоотдачи и суточного отстоя (пример 15 1. Для получения на их основе качественных буровых растворов их необходимо обрабатывать большим количеством,высокомолекулярных защитных реагентов на основе полисахаридов типа КМцили крахмала. Однако при, этом имеет место заметное загустение раствора. Для устранения этого недостатка требуется вводить, дополнительно реагент-понизитЕл вязкости типа ЛС (примеры 1 и 21При совместной обработке буровбго раствора предложенным реагентом и КМЦ или крахмалом стабилизирующее действие реагентов-полисахаридов резко усиливается. При этом качественные показатели бурового промывоч ного раствора достигаются при расходах КМЦ или крахмала (0,5-1,0.от Таблица 1 Показатели растворов Т 100,200 с.2 Крахмал 2,0 КССБ 4,0 16,1 36,5 45,6 3 КМЦ 1,0 ССБ,модифицированная алкилоламидом 4,0 12,1 7,621,3 3 . 0 1,5 Крахмал 1,0 То же 40 8.2 25,8 30,4 2.2 КМЦ 1,0 ССБ. модифицированнаятриптофаном 40 10,1 2,1 6.1 15,2 При- Реагент- Дополнительныймер стабилиза- реагент,тор,объема раствора), т.е, в 2-4 разаменьших, чем в отсутствие реагента.В табл. 2 представлены технологи.ческие показатели минерализованныхбуровых растворов, обработанных ССБ 5 модифицированной аминокислотосодержащими продуктами, в табл. 3 - то,же, для минерализо" анных буровыхрастворов, обработанных ССБ, модифицированной различными аминокисло тамив табл. 4 - то же, для пресных буровых растворов, обработанныхССБ, модифицированной гидролизованными отходами кожевенного проиэвод.,ства; а в табл, 5 - то же, для насыщенных по йаС 1,буровых растворов.Например, добавление 3-5 ССБ,модифицированной амнокислотосодержащими продуктами или аминокислотами, в глинйстый раствор обуслов",ливает незначительное изменениетехнологических свойств даже последлительного прогрева (6 чв автоклаве при 180 фС. До такой же температуры сохраняется термостойкостьКМЦ в насыщенных поваренной сольюглинистых растворах. Термостойкость.же Растворов, Обработанных КССБ не превышает 150 С. Предлагаеьыйреагент более термостойкий, чемКССБ.(пример 7, табл. 31. Ю Целесообразность использованияпредлагаемого способа приготовленияреагента для обработки бурового глинистого раствора очевидна. При егоосуществлении получают раствор с 35 хорошими структурно-механическимии технологическими свойствами, со"держащий в 2-4 раза меньше дефицит1ных и дорогостоящих пеногасителей.Доступность бросового сырья, простая 4(1 технология получения позволяет ор"ганизовать производство предлагае"мого реагента на любой буровой.Р (Ро Вр 0 у мГс/см мл % 128 91 137 8 18 112 29 36 ф 6 456 О 26 111 2 4 ССБ, модифицированнаягидролизнойпылью 4 0 9 Крахмал 1,0 То же 4,0 1,0 ССБ, модифицированная гидролизной мездрой 4,0Показатели растворов Реагентстабилизатор,В Дополнительный реагент,В Примертеа Еайве Юю аю Мюею Т 200 г 100 с7 КМЦ 1 ССБ,модифицированная монозтаноламином 4 14,1 6,1 15,2 1,26 1,5 3 0 8 Крахмал 1 То же 4 9,7 2 О 125 17 7,6 21,2 Таблица 3 Показатели растворов Дополнительный реагент,ф Реагент- стабилизатор, Ъ При мер 200 И 100 ф мГс/см с О,мл Ъ К, мм 1 ССБ,модифицированная В,.ф,ходами кожевенного производ- ства 2 0 1,21 1,7 42,1 52,3 ССБ,модифицированная алкилоламндом 4 ССБ,модифицированная гидролизованными отходами кожевенного производства 4 ССБ, моди фицированная -глутаминовой кислотой 4 Удейьвес,г/снф Удельныйвес,г/см1 Крахмал 1 КССБПрототип)4 11,4 5,8 6. 2,0 2,5 3,8 ССБмодифицированная 0,5 8,4 2 То же 1 4,3 9,2 3 0,6 2,0115 2 0 15 5.,7 1,0 7,2 То же 20646012300.10 3 О 5,8 6,5 127 0 0 0,9 4,0 5,9 6,1 12,0 0 0 0,9 Таблица 5 Показатели растворов Дополнительныйреагент, Ъ Пример р В, 10мл мГс/сме1 Крахмал 2 16,2 . 7,6 21,3 5,0 0,62 2,6 2 То же 14 7 7 2 15 1 29 О 5 62 4 2 ССБ,модифицированная 1 9,5 9,414,5 1,5 2 6 9 1,1 17 3 1,5 1 То же 3 6,5 9,8 17,9 3,0 0,5 1,3 6,2 8,019,7 6,3 6,1 12,9 6260130 1,2 1,0 1,5 а а аа а а щ и щ а а в а а а а е а Составитель А. СимецкаяТехред;В.Далекорей Корректор С. Мекмар Редактор Т. Колб т щщюеа тщавава ещеаатещатщюеютееЕтавтещютттатеааещт Заказ 11151/28 Тираж 639 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Жт 35, Раушскаа наб., д. 4/5 а веаваетаюееатещютюеатющаввеатеаюещававюееющтееюеаеаюаещеееютюююющаеаеатщееааефилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Реагентстабилиз атор, 3 Реагентстабилизатор, Ъ КССБ(Прототип)КССБ(Прототип, 4 100,мГС/ 9,0 8,1 5,О 7,5 О 0 0 0 0 0