Способ получения реагента для обработки буровых растворов

Союз Советских Социалистнческих РеспубликОПИСАНИЕ щИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 010280 (21) 2879249/23-03 (51) М. КЛ. С 09 К 7/02 с присоединением заявки Но(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 622243.444 (088.8) Дата опубликования описания 231181(54) СПОСО ЧЕНИЯ РЕБУРОВЫХ НТА ДЛЯ ОБРАБОТКИТВОРОВ Изобретение отнгии бурения скважив частности к спосмических реагентовровых растворов.Известны способыреагентов на основмеров для обработкров (1). Поставленчто гид ьюв т ся а щ ии стигает криламид ерисутств ида калия, ичем соотноующее, вес.Ъг2-3 сится к технолона нефть и газ, бам получения хидля обработки буриготовления криловых полиуровых раство,5-1,5стальное о ся следу Наиболее близким к предлагаемому является способ получения реагентов РСпутем гидролиэа полиакриламида эквимолекулярным количеством каустика в присутствии полифосфата натрия. Оптимальное соотношение между полимером, щелочью и полифосфатом 1 г 1:1 вес.ч. в пересчете на сухие вещества (2).Недостатком указанных способов является то, что полученный реагент обладает низким флокулирующим действием при использовании его в количествах, обеспечивающих оптимальную водоотдачу бурового раствора,Цель изобретения - повышение флокулирующей способности реагента на основе полиакриламида при концентрации, обеспечивающей оптимальную водоотдачу буровых растворов. ная цель дтем ролиз полилоч еду 90-95 дС вхлорида натрия или хлоили хлорида аммония, пшение ингредиентов слеПолиакриламидХлорид натрия илихлорид калия, илихлорид аммонияГидроксид натрияили гидроксидкалия, или гидроксиаммония Способ осуществляет ющимобразом.На 1 л 10-20-ного водного раство ра хлорида натрия или хлорида калия,или хлорида аммония добавляется приперемешивании 5-15 г гидроксида натрия или гидроксида калия, или гидроксида аммония раствор подогревают90-95 оС,затем при перемешивании добавляют 20-30 г (на сухое вещество)полиакриламида. Перемешивание производят до получения вязкой жидкосТижелтого цвета, которую выдерживагот З 0 при указанной температуре 1,5-2 ч.883137 Водо- отдачарсм Отстой, Содержаниебентонитав сливе,Состав раствора Вода + 10,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 2 триполифосфата натрия Е 2 гидратированного бентонитаВода + 0,5 реагента, полученного гидролизом3 АГФА в 3-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 3 триполифосфата + 2гидратированного бентонита 21 88 75 . 17 91 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом 2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксида натрия в присутствии 2 трипоЛифосфата натрия + 3,75 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 26 85 Полученный реагент исследован в лабораторных условиях, Проверялась флокулирующая способность 0,5-ного водного раствора реагента, обеспе чивающего стабилизацию бурового раствора. Сравнение эффективности проводилось с 0,5-ным полиакриламидом, гидролизованным известным способом.Проверка эффективности проводилась путем ввода в 0,5-ные водные растворы полимеров гидратированного бентонитового раствора из расчета 2 вес. на сухое вещество. В фарфоровые кружки набирали по 300 см дистиллированной воды. В одну пробу при перемешивании добавили 1,5 г, реаген та, полученного известным способом, во вторую пробу - 1,5 г реагента, полученного известным способом и 11,25 г хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония, в третью щ пробу - 1,5 г реагента, полученного предлагаемым способом. Затем во все три пробы вводили по 9 г гидратированного бентонита. Реагенты добавляли из расчета на сухие вещества. Две последние пробы содержали эквивалентное количество полиакриламида и хлоридов одновалентных металлов. Количество щелочи в пробе, содержащей реагент, полученный предлагаемым способом, на 50 меньше, чем в пробе, содержащей полиакриламид, полученный известным способом.Об эффективности судили по содержанию бентонита, водоотдаче, отстою раствора через 30 мин и содержанию Л бентонита в сливе верхней части, составляющей 213 от общего объема, после двухчасового отстаивания.Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице. 40Из таблицы видно, что эффективным флокулирующим действием при обеспечении оптимальной водоотдачи обладает полиакриламид, гидролизованный 10-20 хлорида калия или хлорида натрия, или хлорида аммония и 0,5-1,5 гидроксида калия или гидроксида натрия, или гидроксида аммония. Объем отстоя в пробах, которые обработаны полиакриламидом, полученным указанным способом, составляет 30- 80 пуи водоотдаче, не превышающей 10 см за 30 мин. Если количество введенного при гидролизе полиакриламида менее 10, флокулирующее действие реагента снижается, а увеличение его свыше 30, ведет к значительному повышению водоотдачи. В пробах содержащих соответствующее количество .полиакриламида, гидролизованного известным способом, флокуляция бентонита незначительна.Кроме того, использование при гидролизе полиакриламида хлорида натрия или хлорида калия, или хлори. да аммония позволяет в 1,5-2 раза сократить количество соответствующего гидроксида,Внедрение реагента, приготовленного по предлагаемому способу, в производство позволит повысить скорость бурения за счет уменьшения концентрации твердой фазы раствора путем улучшения флокуляции частиц с последующим удалением флокул, снизить расход дефицитной щелочи, исключить дополнительное применение реагентов-стабилизаторов.По лабораторным результатам реагент, полученный по предлагаемому способу, флокулирует дополнительно 30-50 твердой фазы раствора, что позволяет увеличить механическую скорость бурения на 20. Годовой объем бурения по Мингео УССР в глинистых отложениях составляет 150000 м. При стоимости 1 м бурения 100 руб. годовой экономический эффект составит 1500 тыс.руб.883137 Продолжение таблицы Состав раствора Отстой,Водоотдача,см Содержаниебентонитав сливе,Вода + 0,5 ррагента, полученного гидролизом3 ПАА в 3-ном водном растворе гндроксиданатрия в присутствии 3 триполнфосфата+ 3,75 хлорида натрия + 2 гидратированногобентонита 8 23 86 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 2 триполифосфата натрия + 3,75 хлорида калия + 2 гидратированного бентонита 83 28 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 2 триполифосфатанатрия + 3,75 хлорида аммония + 2 гидратированного бентонита 2385 7,5 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом3 ПАА в 3-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 3 триполифосфата натрия + 3,75 хлорида калия + 2 гидратированного бентонита 8,5 25 94 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом3 ПАА в 3-ном водном растворегидроксиданатрия в присутствии 3 триполнфосфатанатрия + 3,75 хлорида аммония + 2 гидратированного бентонита 7,0 22 87 Вода + 0,5 реагента, полученного гйдролизом1,5 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 15 хлорида натрия+ 2 гидратированного бентонита 12 55 72 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом3 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 15 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 8 70 48 7 66 52 84 23 65 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 0,4-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 15 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 81 . 28 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 0,5-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 15 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 62 55 ода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1,5-ном водном растворе гидроксидаатрия в присутствии 15 хлорида натрия + ".идратированного бентонита 62 85 58 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом3 ПАА в 1-ном водном растворе гидролизанатрия в присутствии 15 хлорида натрия883137 Продолжение таблицы Состав раствора Отстой,Водо- отдача,смф Содержаниебентонитав сливе,Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 15 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 10 36 72/Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 5 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 7,0 31 80 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 10 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 7,5 65 58 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 20 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 9 76 43 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксиданатрия в присутствии 25 хлорида натрия + 2гидратированного бентонита 14 60 65 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом1,5 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия + 2гидратированного бентонита 68 14 57 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия + 2гидратированного бентонита 9 78 41 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом3 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия + 2гидратированного бентонита 8 68 48 Вода + 0,5 реагеита, полученного гидролиэом4 .ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия2гидратированного бентонитаВода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 0,4-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия + 2гидратированного бентонита 7 28 83 12 32 76 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 0,5-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия + 2гидЬатированного бентонитаВода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1,5-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 хлорида калия + 2гидратированного бентонита 58 60 95 63 56 70.Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 15 гидроксида калия + 2гидратированного бентонита883137 10 Продолжение таблицы ОТСТОЙ рВодо 4 п отдач, - см Состав раствора 77 8,0 33 52 8,5 66 48 9,0 78 63 16 62 68 13 55 50 8 72 62 7,5 59 72 7 37 38 73 64 52 65 55 8,5 73 9,0 34 30 7,5 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА .в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 5 хлорида калия + 2гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 10 хлорида калия + 2гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 20 хлорида калия + 2гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидакалия в присутствии 25 хлорида калия + 2гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом1,5 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 15 хлорйда аммония+ 2 гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 15 хлорида аммония+ 2 гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом3 ПАА в 1-цом водном растворе гидроксидааммония.в присутствии 15 хлорида аммония+ 2 гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом4 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 15 хлорида аммония + 2 гидратированного бентонитаВода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом2 ПАА в 0,4-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 15 хлорида аммония+ 2 гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом2 ПАА в 0,5-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 15 хлорида аммония+ 2. гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента,полученного гидролиэом2 ПАА в 1,5-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 15 хлорида аммония+ 2 гидратированного бентонитаВода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом2 ПАА в 2-ном водном растворе гидроксида+2 гидратированного бентонита Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксчдааммония в присутствии 5 хлорида аммонияВодоотдача,смЗ Состав раствора Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 10 хлорида аммонияв присутствии 10 хлорида аммония + 2гидратированного бентонита 60 56 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролиэом2 ПАА в 1-ном водном растворе гидроксидааммония в присутствии 20 хлорида аммония+ 2 гидратированного бентонита 8,5 70 51 Вода + 0,5 реагента, полученного гидролизом2 ПАА в 1-ном водном растворе гндроксидааммония в присутствии 2 хлорида аммония+ 2 гидратированного бентонита 12 58 67 Составитель В, ЯгодинРедактор И. Николайчук Техред М,голинка Корректор М. Шароши Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 10120/36 Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияф+Способ получения реагента для обработки буровых растворов путем гидролиэа полиакриламида щелочью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения флокулирующей способности реагента при концентрации, обеспечивающей оптимальнуюводоотдачу буровых растворов, гидролиз ведут при 90-95 С в присутствии хлорида натрия или хлорида калия, или хлорида аммония, причем соотношение ингредиентов следующее, вес.: Полиакриламид 2-3Хлорид натрия или хло 25 рид калия, или хлоридаммония 10-20Гидроксид натрия илигидроксид калия, илигидроксид аммония 0,5-1,530 вода ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Паус К.Ф. Буровые растворы,М.,Недра, 1973, с. 83-84.35 2. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., Недра, 1972, с. 196 (прототип),