Сополимеры акриловой кислоты в качестве реагентов для обработки буровых растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 12310 А/ С 09 К 7/О 8 Р 22 59 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) (22) (46) 7 ОПОЛИМЕРЫ АКРИЛОВОЙ КИВЕ РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБЫХ РАСТВОРОВ,ополимеры акриловой кформулын,сФ3818250/23-0530.11.8415.0586, Бюл. 9 18( 1) Иркутский институт органическойхимии СО,АН СССР и Восточно-Сибирский научно-исследовательский институтгеологии, геофизики и минеральногосырья(56) Авторское свидетельство СССРВ 639911, кл. С 09 К 7/02, 1972.Авторское свидетельство СССР1 825576, кл. С 09 К 7/02, 1977.Применение водорастворимых полимеров для изоляции притока вод в добывающие скважины. - Обзорная инфор-мация, Сер. Не тепромысловое дело.(57)общей СЛОТЫОТКИ ООН 00 где х = 33,32 - 49,99у = 4999 6666а 0,02 мол.Х,с характеристической вводе при 20 С, равнойкачестве реагентов длябуровых растворов. опЛ ол.Х зкос 8"20 обра ю т п. 20. М., 1 82, с. 17 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯП р и м е р 4. К 7,2 г (О, 1 основомоль) железосодержащей полиакрнловой кислоты и 144 мп воды прибавляют при 25 С и интенсивном перемешивании 8,9 г 55 (0,1 моль) диметилэтаноламина в 50 млводы. РеаКцию. проводят в течение 2-х ч, Выделение продукта реакции проводят аналогично примеру 1. Выход на 1 1231Изобретение относится к химии итехнологии полимеров, а именно ктройным сополимерам на основе акриловой кислоты в качестве реагентов дляобработки буровых растворов, и можетбыть использовано в нефтедобывающейпромьппленности.Цель изобретения - создание тройных сополимеров на основе акриловойкислоты, которые могут быть исполь.зованы в качестве реагентов для об"работки буровых растворов, снижаяфильтрацию и статистическое напряжение сдвига последних,Тройные сополимеры на основе акриловой кислоты представляют собой резиноподобные пористые вещества коричневого цвета, хорошо растворимые вводе. Температура начального разложения 270-280 С. Сополимеры сохраняют 20эластичные свойства до 400 С и малотоксичны - их ЬЭ 400 мг/г.Сцособ получения сополимеров акриловой кислоты основан на взаимодействии водного раствора железосодержащей 25полиакриловой кислоты с диметилэтаноламином с последующим осаждениемсмесью ацетон - этилацетат (1: 1),Реакцию проводят при соотношении полимер - диметилэтаноламин 1:2-0,5 в З 0течение 2-4 ч. Железосодержащую полиакрйловую кислоту с содержанием железа 0,11 Х и молекулярной массой500000 получают радикальной полимеризацией Водного раствора акриловой 35кислоты в присутствии окислительновосстановительной системы, состоящейиз соли Мора и персульфата калия,взятых в молярном соотношении 1:8-12при 25-20 С,40Л р и м е р 1. К раствору 7,2 г(0,1 осново-моль) железосодержащейполиакриловой кислоты в 144 мл водыприбавляют при 25 С и интенсивномперемешивании 4,45 г (0,05 моль) диметилэтаноламина в 25 мл воды. Реакцию проводят в течение 4-хч. Из полу.ченной вязкой массы высаживают сополимер смесью ацетон - этилацетат 1:1.Затем его высушивают до постоянноговеса в вакууме при 30.С. Выход насумму реагентов 9,2 г (78,5 Х). Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составляет 827. Элементный состав, Х: С 48,88; Н 8,31;И 5,68; О 37, 13; Ре 0,068.Эти аналитические данные отвечаютсополимеру формулы (1), в котором 060 1х = 49,99 мол.7.; у = 49,99 мол.Х;к = 0,02 мол.7.Полученное соединение растворимов воде, температура начального разложения 270 С. Характеристическаявязкость в воде при 20 С 18 дл/г.Максимальные частоты поглощенияв ИК-спектре (КВг) 3450 - 2950 см( 4 ОН); 1730 см ( 4 С=О); 1640,1560 см "( 1 С) и 1045 см "(ОН),П р и м е р 2. К 7,2 г (0,1 осново-моль) железосодержащей полиакриловой кислоты в 144 мл воды прибавляют в условиях примера 1 8,9 г(0,1.моль) диметилэтаноламина в 50 млводы. Выделение продукта реакции проводят аналогично примеру 1. Выход насумму реагентов 11,11 г (69,27),Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составляет 86 Х. Элементный состав, Х: С 48,29: Н 9,26;И 6,98; 0 35,47; Ре 0,060,Эти аналитические данные отвечаютсополимеру формулы (1), в которомх = 33,32 мол.7; у = 66,66 мол:,7;я = 0,02 мол.7.Температура начального разложения280 С, Характеристическая вязкостьв воде при 20 С 20 дл/г.ИК-спектры тождественны приведенным в примере 1.П р и м е р 3. К 7,2 г (0,1 осново-моль) железосодержащей полиакриловой кислоты в 144 мл воды прибавляют в условиях примера 1 17,8 г(0,2 моль) диметилэтаноламина в 50 млводы, Выделение продукта реакции проводят аналогично примеру 1. Выход насумму реагентов 12,32 г (49 Х). Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составляет 997., Элементный состав, Х: С 48,62; Н 8,98;И 6,28; 0 36,12; Ре 0,069.Эти аналитические данные отвечают сополимеру формулы, приведеннойв примере 1. Характеристическая вязкость в воде при 20 С 19 дл/г.ИК-спектры и другие характеристики тождественны приведенным в примере 1.60 Таким образом, обработка пресногоглинистого раствора тройными сополимерами на основе акриловой кислотыпозволяет снижать фильтрацию и статическое напряжение сдвига одновременно, вязкость остается в рабочих 35пределах что устраняет ввод дополЭнительного реагента понизителя вязкости, Кроме того, предлагаемые тройные сополимеры можно получитьв твердом виде, что облегчает транс портировку, хранение и применение вФзимних условиях. 653 Па 3 12310сумму реагентов 8,8 г (54,2 Е). Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составляет 717, Элементный состав, Х: С 47,91; Н 8,82; Х 6,62;0 36,65; Ге 0,068,Эти аналитические данные отвечаютсополимеру формулы, приведенной впримере 1. ИК-спектры и другие характеристики тождественны приведенным впримере 1, 10Тройные сополимеры на основе акриловой кислоты применяются для обработки глинистого раствора в виде 103-говодного раствора, так как эта концентрация является оптимальной. Более вы сокая концентрация увеличивает вязкость композиции, что затрудняет процесс перекачивания, а низкая концентрация нецелесообразна из-за увеличения содержания воды в растворе. 20Действие предлагаемых сополимеровв качестве реагентов для обработкибуровых. растворов изучено на пресныхглинистых растворах,В качестве исходного взят 87-ный 25раствор Черногорского глинопорошкасо следующими показателями:Плотность () 1050 кг/мУсловная вязкость(УВ ) 17 сФильтрация (Ф) 17 смСтатическое напряжение сдвига через1 мин (СНС, )Статическое напряжение сдвига через10 мин (СНС ) 803 ПаИспытания проводились следующимобразом.В 0,253-ный водный раствор кальцинированной соды вводили 87 Черногорского глинопорошка. По истечении двух суток, необходимых для набухания глины, добавляется предлагаемый сополимер. После перемешивания в течение 40 мин измеряли показатели.раствора, Аналогичные испытания проведены с Ильским бентонитом.В табл. 1 и 2 приведены составы испытуемых буровых растворов на базе Черногорского глинопорошка и результаты испытаний этих растворов.В табл. 3 и 4 приведены составыбуровых растворов на базе Ильскогобентонита и результаты испытанийэтих. растворов. Из данных таблиц видно, что оптимальной добавкой сополимера для обработки пресного глинистого раствора является 0,1-0,6 вес,Е, так как меньшие содержания реагентов не обеспечивают низние значения фильтрации, вязкости и статического напряжения сдвига, а большие добавки нецелесообразны, так как не ведут к дальнейшему уменьшению фильтрации, а также пособствуют повышению вязкости.1 ОлО гъ сЧ л О1 111 1сЧ 11 11О111 1111 о 1111хи 1= - 4н 1ц 1 м111.1сЧ11 11,1Х лЭ Р 1Х 1о1Ецц 1оохМцХ 1ц о 9 х оххх о с й х о сьх о эхо х и и 1 1 ы оо х х цхх охх ю хх СЪ 1 э э х 3 1 Ц о иоо 1, оиа,о 1 э э Е Е х хоО Исч оо охи,/ )ЯР х х а 3 н х ц х эР Б э х Ех л ц Г э О 1 а Э 4 с 3 Ц о Фо, оэ цЕх ол хх нцо эХ РЯйоц 1э омй х1 эооо,и х эод иЦ РЖх ох иО 1- Ои цох- оа - ц1ц ххойдоц н хл О 3 Гч с .о й 1 хмщ о хБо о д ц цхцн х х ц х. О Р 1 Ф Ы Р О цм о,Х Р(СВС,) 2 5 45 43 3 Статическое нанрянение сдвига ( ) 140 200 400 СВС Таблиц Компонентсостава,мас.Е Состав 8 0 11 Ильскийбентонит)Редактор Е. Копча Составитель В. ЧуповТехред Н;Бонкало Корректор Г. Решетник Заказ 2523/30Тираж 470 ПодписноеВНИИПИ Государственно;о комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фильтрация (Ф), смфВязкость (УВО )э Статическое напряжениесдвига (СНС, )Статическое напряжениесдвига (СНС ) 18 17 10 7 4 4 16 9 6 3 3 35 35 24 12 10 25 38 2513 11 24 38 36 20 6 2 3 38 14 5 3 4 56 50 25 8 4 4 51 27 6 4 4