Способ поглощения сероводорода и водорастворимых сульфидов в буровых растворах на водной основе

 

СПОСОБ ПОГЛОЩЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА И ВОДОРАСТВОРИМЫХ СУЛЬФИДОВ В БУРОВЫХ РАСТВОРАХ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ путем введения в них связываюшей добавки,отличаютийся тем, что, с целью повьшения степени нейтрализации сероводорода и водорастворимых сульфидов при одновременном снижении водоотдачи растворов, в качестве связывающей добавки вво .дят фурфурол Б количестве 0,5-2,0% 1ОТ объема бурового раствора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5}) С 09 К 7/02 с

t, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Оч (Да) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЦ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPb}THA (21) 3473808/23-03 (22) 04. 82 (46) 23. 10. 83. Бюл. 9 39 (72) A.A. Русаев, К.В. Бибиков и К.И. Суркова (71) Всесоюзный научно-исследовательский геолого-разведочный нефтяной институт (53) 622.243.444(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

}} 825579, кл. С 08 Н 7/04, 1977 .

2. Ахметщин "=.A. и др. Применение реагента T-66 для химического поглощения при бурении скважин. -"Технология бурения нефтяных и газовьх скважин". уфа, 1978, М 5,с.10-14 (прототип).

„„SU„„1049516 A (54)(57) СПОСОБ ПОГЛОЩЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА И ВОДСРАСТВОРИ}}ЦХ СУЛЬЭИДОВ В

БУРОВЫХ РАСТВОРАХ HA ВОДНОЙ ОСНОВЕ путем введения в них связывающей добавки, отличающийся тем, что, с целью повьш:ения степени нейтрализации сероводорода и водорастворимых сульфидов при одновременном снижении водоотдачи растворов, в качестве связывающей добавки вво- .дят фурфурол в количестве 0,5-2,0%

1от объема буровою раствора.

1049516

Изобретение может быть испольэонано при бурении нефтяных скважин.

Известен способ нейтрализации сероводорода химическими реагентами на основе окиси меди (1 j.

Недостатком данного реагента является осаждение его на трубах, что приводит к гальванической коррозии, которая быстро выводит из строя бурильные трубы.

Известен способ поглощения серо- 1О водорода и водорастворимых сульфидов в буровых растворах на водной основе путем введения в них связывающей добавки. Способ заключается в том; что в буровой раствор вводят реагент

Т-бб в количестве 1-33. Т-66 легксподвижная жидкость желто-коричневого цвета плотностью 1,03 r/ñì, с ароматическим запахом, хорошо растворима в воде и органических жидкостях, эамерэает при -25 C (2 ). Однако такая температура для условий Крайнего

Севера является недостаточной, что является недостатком реагента Т-бб.

Кроме того, реагент имеет. низкую поглотительную способность (табл.1) при температурах до 100 С что делает его малоэффективным при применении в скважинах с невысокими забойными температурами. Причем гоглотительная способность значительно сни- ЗО жается при наличии в жидкости дисперсной фазы (глины ). Так присутствие даже 103 глины в воде (глинистый буровой раствор) приводит к уменьшению без того невь|сокой погло" 35 тительной способности почти в 1,5 раза (табл. 2 ).

Целью изобретения является повышение степени нейтрализации сероводорода и водорастворикых сульфидов @ в буровом растворе при одновременном снижении водоотдачи растворов.

Поставленная цель достигается согласно способу поглощения сероводорода и водорастворимых сульфидов в буровых растворах на водной основе путем введения в них связывающей добавки, в качестве которой вводят

Фуэфурол в количестве 0,5-2,0% от объема бурового раствора.

Фурфурол относится к классу пятич- ленных гетероциклических органосоединений, является простейшим альдегидом фуранового ряда (табл.З!),пред-. ставляет собой (1, 5, 6 ) желтоватую маслянистую жидкость с запахом све- 55 жего ржаного хлеба плотностью 1,149—

1,156 г/см, т.кип., 162ОС. Фурфурол растворим в воде (8,3 r на 100 г воды при 20 С ), à также в спирте и эфире,,летуч с водяным паром, имеет Щ температуру вспышки в закрытой чашке

60 С, давление насыщенных паров 1 мм рт. ст., вязкость 1,49 сП,(18,5 С) (1,4).

Свойства технического продукта, регламентируются ГОСТ 10437-80 (5 ).

В табл. 1 приведена поглотительная способность Т-66 и фурфурола в воде при различных значениях рН; в табл.2— сорбционная способность поглотителей в воде и в .буровом растворе;, в табл. 3 - характеристика и химический состав.фурфурола из различного сырья.

Введение фурфурола в обрабатываемый буровой раствор, состоящий иэ

40% альметьевского глинопорошка,1% бентонита, 0,35% Мд2СО,5+ АР (20%ный концентрации ), практически не изменяет его параметров (табл.4), при этом величина водоотдачи за

30 мин уменьшается с б до 3 мл по

BN-б, В табл. 4 приведены данные по влиянию фурфурола на параметры бурового раствора до и после пропускания через последний сероводорода в количестве 1,5 объемов (на 1 объем раствора ).

Количество вводиМого фурфурола зависит от содержания сероводорода или водорастворимых сульфидов в буровом растворе или обрабатываемой жидкости. Введение его в обрабатываемую жидкость не требует специального оборудования и осуществляется так же, как и для всех жидких реагентов.

Пример. Определяют количест-. во поглотителя для связывания сероводорода в нефтепромысловой жидкости с рН 10 и содержанием сероводорода, равным 50 об.%. двумя способами связывания сероводорода с использованием сравниваемых поглотителей — Т-66 и фурфурола..

Способ 1. Поглотительная способность Т-бб при рН 1,0 равна 13 мг/г или О, 013 г/г (табл. 2 ) . Количество

Т-бб, необходимое для полногс связывания 50% (770 r сероводорода ) в 1 м3 жидкости — 770г : 0,013 = 59,23 10 или 5,92%.

Способ 2.Поглотительная способность. добавки фурфурола при рН 10 равна 190 мг/г или 0,190 r/ã (табл.1,,ростав 2 ). .Следовательно, количество его для связывания сероводорода, содержащегося в 1 м бурового раствора, составляет 0,4% (770 r : 0,190

4,053-10 )

В табл. 5 приведены данные по составу буровых растворов с фурфуролом; в табл. б — данные по параметрам и поглотительной его способности.

Иэ табл. 2 и 6 видно, что =орбционная способность фурфурола как в воде,. так .и в буровом растворе почти в 15 раз в идентичных условиях выше чем у Т-66. Высока также и поглотительная .способность раствора, в состав которого входит фурфурол (табл.б );

1049516

Т а б л и ц а 1 й

Номер соста-! ва ! !

Компоненты

4,5

50.190 250

48, 13,5

192

255

13,8

225

192

14

198

275

Таблица 2.

Номер Поглотитель соста-! ва ! ! ! !! Концентрация ! н ! ! ! ! !! в воде

l ! в буровом рас-, творе с плотностью 1,05г/см

0,5

13,0

9,0

8,6

13,5

1,0

8,0

13,.8

1,5

14,0

2,0

8,0

140

0,5

190

То же

192

1,0

140

1,5

192

140

198

2,0

140

;Таблица 3

Содержание, Ъ

lОрганичес-! кие кисло-! ты в пере-! счете на уксусную кислоту!

Другие ве-! щества ! ! !

Хлопковая шелуха

Древесина хвойных пород

1,149

96,3

0,05

3,65

1,156 97,4 2, 57

0,03

1,154

Кукурузные отходы

99,5

0,04

0,46

1 0,5% Т-66 + вода (остальное ) 2 0,5% фурфурол + вода (остальное )

3 1,0% T-66 + вода (остальное) 4 1% фурфурола + вода (остальное) 5 1,5% Т-66 + вода (остальное ) б 1,5% Фурфурола + вода (остальное.) 7 2% Т-бб + вода (остальное ) 8 2% фурфурола + вода (остальнре ) T-бб

T-66

Т-66

-T-66

Фурфурол

Перерабатываемое сырье !

l !

- ! !! Количество связанного сероводорода или ! сульфида (в пересчете на сероводород), ! кг/мл поглотителя, при рН !

l Количество связанного сероводорода ! или сульфида (в пересчете на серо-! водород) мг/мл, при рН 1,0 !

Плотность при!

20 С, г/см !

Фурфурол и метил-!

Фурфурол ! ! !

1049516

Т а блица 4

Показатели

1 мин !10 мин

>2

6,6

4 4

) 210 >210 б

1 24

«А»

1,23

26

180

0.0 4

1 24

1,24

7,7.

4

5

0,20

23 4 4

32 16 20

1 24

Х.»

1,24 с

7 8

7,7

0,40

1 24

Л.

1,24

7 8

А»

7,8

4

0,70

1 24

А»

1,24

А

7 5

7,5

4 б

4 б

26

1,00

1 24

«А

1,24

А

7 5

7,5

33

4

4 б

1,5

«А»

7 8

7,8

1 24 с

1,24, 3

33

6 б

2,0

П р и м е ч а н и е. В числителе даны параметры до пропускания, в знаменателе — после пропускания сероводорода.

Таблица.5

Компонент

Содержание компонентов, мас.В, в составе

1 !

Понизитель водоотдачи КССБ-4

Кальцинированная сода

0,4

0 2

0,6

Понизитель вязкости — окзил

0,2

0,4

0,6

1,0

1,5

2,0

30

Остальное

Остальное

Остальное

Количество вводимого фурфурола, !Плотность, рН об.Ъ !г/см 3

I ! l !

I !

Фурфурол

Глина

Вода! Вязкость,с ! ! ! ! !

Статическое напряжение сдвига, мг/ом 2

Водоот- !Корка, мм дача,мл l ! ! !

1049516

Т а б л и ц а 6

3400

10 26

1,10

4500

1,15

1,20

18

4800

32

22

Составитель A. Балуева

Редактор H. Джуган Техред Ж.Кастелевич Корректор О.. Билак

Заказ 8356/26 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состав ! ! ! ! !

Плотность!Условная раствора,!вязкость г/см5 !раствора ! по СПВ-5,с ! !!

Статическое !Водоот-! напряжение дача сдвига раст- !раство-! вора, кг/см < ра,мл ! -------------1 !

1 мин 10 мин !! pH ! ! ! ! !

Количест-! во погло-! !щенного. ! сероводо-! рода, ! мг/л