Способ получения смазочной добавки к буровым растворам

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНОЙ ДОБАВКИ К БУРОВЫМ РАСТВОРАМ путем обработки высокомолекулярных синтети-, ческих жирных кислот, отличающийся тем,, что, с целью улучшения смазочных свойств при работе с растворами с высокой концентрацией солей многовалентных металлов, синтетические жирные кислоты обрабатывают гликолями или целлозольвами при молярном соотношении 1:(О,8-1,3). 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве гликолей или целлозольвов используют кубовые остатки производства гликолей. или кубовые остатки производства целло (Л зольвов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1167191 (51), С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ я,:.»:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3698286/22-03 (22) 30.11.83 (46) 15.07.85. Бюл. ¹ 26 (72) В.А.Рунов, В.Г.Правдив, В.А.Кудряшов, Л.П.Вахрушев, Ю.Н.Мойса, Н.А.Малышев, А.А.Бордюг и В.И.Заяц (71) Волгодонский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института поверхностно-активных веществ и Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.243.144(088.8) (56) Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. М., "Недра", 1979, с. 109-110.

Авторское свидетельство СССР

¹ 697551, кл. С 09 К 7/02, 1979. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНОЙ ДОБАВКИ К БУРОВЫМ РАСТВОРАМ путем обработки высокомолекулярных синтети-, ческих жирных кислот, о т л и ч а ю— шийся тем,. что, с целью улучшения смазочных свойств при работе с растворами с высокой концентрацией солей многовалентных металлов, синтетические жирные кислоты обрабатывают гликолями или целлозольвами при молярном соотношении 1:(0,8-1,3).

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве гликолей или целлозольвов используют кубовые остатки производства гликолей.или ф кубовые остатки производства целлозольвов

1 1167

Изобретение относится к способу получения смазочной добавки к буровым растворам и может быть использовано в нефтегазодобывающей и горнорудной промышленностях при бурении скважин.

Цель изобретения — улучшение смазочных свойств добавки при работе с растворами с высокой концентрацией солей многовалентных металлов. 10

Для получения смазочной добавки используют высокомолекулярные синтетические жирные кислоты фракции С а-С или кубовые остатки производства СЖК.

Кубовые остатки производства гликолей15 имеют следующий состав,7.: диэтиленгликоли 2-4, триэтиленгликоли 70-80,тетраэтиленгликоли 10-19, смолообразные, продукты остальное.

Средний молекулярный вес 157. 20

Кубовые остатки производства целлозольвов содержат„ X: диэтиленгликоли 15-20, триэтиленгликоли .8-12, тетраэтиленгликоли 65-70, смолообразные продукты остальное. Средний молекуляр 25 ный вес 162. Кроме того, по данному способу могут использоваться и другие. отходы, содержащие указанные продукты, в частности кубовые остатки производства окиси этилена. 30

Способ осуществляют следующим образом.

Высокомолекулярные синтетические жирные кислоты обрабатывают гликолями или целлозольвами при молярном соот- З ношении 1:(0,8-1,3) с отгонкой реакционной воды. При этом обработка (этерификации) может быть азеотропная или термическая.

Во всех случаях продукт получает- 40 ся одного состава и параметром, определяющим смазочные-свойства конечного продукта, является мольное соотношение реагентов.

Изобретение иллюстрируется следу- 4S ющими примерами.

Пример 1. 200 r жирных кислот фракции С® -С обрабатывают

111,4 r кубовых остатков гликолей (молярное соотношение 1: 1,1) в при- 0 сутствии 300 мп бензола и 2 мл Н $0 (96%) при 70 С. Процесс заканчивают по окончании выделения реакционной воды. Реакционную смесь промывают

10%-ным раствором соды (NaCO ), à N затем водой до нейтральной реакции (рН-7). Органический слой отделяют и отгоняют азеотропообразователь, 191 2 который можно опять использовать в .

1 процессе. Получают 300,1 г смазочной добавки (эфир СЖК С 8 -С и кубовых остатков производства глйколей).

Пример 2. 800 r жирных.кислот фракции С -С обрабатывают

444 r кубовых остатков производства целлозольвов (молярное соотношение

1:1,3) при 200 С и атмосферном давлении в течение 2 ч.

Реакционную воду удаляют из реак. тора в атмосферу. Получают 1200 г смазочной добавки (эфир СЖК фракции

С„ -С и кубовых остатков производства целлюлозольвов).

Пример 3. 244 г кубовых кислот производства СЖК обрабатывают

81 г кубовых остатков производства целлозольвов в условиях примера 1) мольное соотношение кубовые кислоты

СЖК:кубовые целлозольвы 1:0,8).

В качестве азеотропообразователя используют толуол. Температура процесса 85 С. Получают 316 г эфира кубовых кислот производства СЖК и кубовых остатков производства целлозольвов.

Пример 4. 975 г кубовых остатков производства СЖК обрабатывают

520 r кубовых остатков производства гликолей (мольное соотношение 1:

: 1,3) в условиях примера 2. Получают

1445 г эфира кубовых остатков СЖК и кубовых остатков гликолей.

Пример 5. 200 г жирных кислот фракции С„в -C> обрабатывают

110 г этиленгликоля в условиях примера 1. Получают 300 r эфира СЖК фракции С18 -С23 и этиленгликоля

Пример 6, 800 r жирных кислот фракции С„ -С обрабатывают

440 r этилцеллоз<йтьва в условиях примера 2. Получают 1200 г эфира СЖК фракции С18 С з и этилцеллозольва °

Пример ы 7 и 8 выполнены за пределами предлагаемых параметров, Пример 7. 803 г жирных кислот С18 -С обрабатывают 280 г кубовых остатков производства гликолей (мольное соотношение 1:0,7) в ус. ловиях примера 2. Получают эфир СЖК фракции С -С и кубовых остатков производства гликолей.

Пример 8. Жирные кислоты

С<9 С29 и кубовые остатки производ ства гликолей обрабатывают при моль-, ном соотношении 1:1,4 в условиях при, 3 11 мера 2. Получают эфир СЖК фракции

С1В С23 и кубовых остатков производ» ства гликолей. Смазочные характерис-. тики добавок приведены в табл.1-3.

В качестве растворов солей многовалентных металлов использовались

20Х-ные растворы СаСЙ2, MgCf2 ВаС8>

ZnC Р

Определение смазочных свойств полученных продуктов проводилось на модели бурового раствора, представляющем раствор бентонитовой глины в воду (концентрация бетонита 8%), куда добавлялись дополнительно растворы солей многовалентных металлов.

Смазочную способность оценивали:по коэффициенту сдвига глинистой корки (КСК), которая была сформирована из бурового раствора со смазочными добавками.

В табл. 1 дана характеристика известных и предлагаемых добавок в обычных условиях (без присутствия солей многовалентных металлов).

67191

Продолжение табл.l

0,31

0,29

Таблица 1

Таблица 2

Коэффициент сдвига корки (КСК) Г Исходный раствор 1Х

СИАД=1 (аналог) 0,29

0,29

45. Исходный раствор +1X смазочной добавки, полученной по прототипу

+10X (раствора СаС f< ) коагуляция

КСК 0964

0,29 после выдержки в течение 5 ч

0„35

0,31

55 Исходный раствор +1% смазочной добавки по прототипу +20X (раствора .;СаСE2) 0,29

0,43

Исходный глинистый раствор из бентонитовой,глины у=

=1,05 г/см 0,64

Исходный раствор +1X нитрованных кубовых остатков

СЖК в дизельном топливе (прототип) Исходный раствор +1%:смазочной добавки, полученной по примеру 1

Исходный раствор +1X смазочной добавки, полученной по условиям примера 2

Исходный раствор +1X смазочной добавки, полученной по условиям примера 3

Исходный раствор +1X смазочной добавки, полученной по условиям примера 4

Исходный раствор +1% сма10 зочной добавки, полученной по условиям примера 5

Исходный раствор +1% сМазочной добавки, получен15 ной по условиям примера б 0,30

В табл.2 дана характеристика сма-. зочных свойств образцов при работе с растворами с различной концентрацией солей многовалентных металлов.

В качестве солевого раствора использовали 20%-ный.водный раствор CaCt, MgCE2, ВаСВ2, ZnCE<, который вносили в количестве 10 и 20Х от массы исходного бурового раствора. При добавлении в буровой раствор 10Х-ного раствора CaCf смазочную характеристику снимали сразу после смешения и

30 через 5 ч, при добавлении 20% (20X ного раствора CaC E ) — сразу после

2 смешения.

Состав бурового раствора

1. Исходный раствор +1X

СМАД +10% р-ра СаСР сразу после смешения 0,32

5 1167191:

Продолжение табл.2

0,33

0,29 сразу после смешения после выдержки в течение 5 ч

0,29

0,33

Таблица 3

0,33

0,34

0,32

0,31

0,42

0,31

0,33

40 °

0,33

0,36

Составитель В.Борискина

Редактор И.Недолуженко Техред М.Кузьма

Корректор Е.Рошко

Заказ 4388/26 Тираж 630 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Исходный раствор +1 смазочной добавки по примеру 1+10X (pacTBopa

СаС() Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 1 и 20% (раствора

Сасй ) Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 2+20 (раствора CaCQ

Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 3+20X (раствора

Сас 6 ) Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 4+20X (раствора

CaCt,) Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 5+20X (раствора

С f2) Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 6+20X (раствора СаС() Исходный раствор +1X смазочной добавки по примеру 1+20 (раствора CaCf>) 0,31

Исходный раствор +1 . смазочной добавки по примеру

2+20X (раствора ВаС f ) Исходный раствор +1 смазочной добавки по примеру 3+20X (раствора ZnC 6 ) 0,34

15 В табл.3 приведены смазочные характеристики образцов, полученных за пределами мольных соотношений реагентов.

Состав бурового раствора Коэффициент сдвига корки (КСК) Исходный раствор +1X эфиров, полученных в условиях примера 7

Исходный раствор +1X эфиров, полученных в условиях примера 7+

+20 (раствора СаС f ) Исходный раствор +1 эфиров, полученных в условиях примера 8

Исходный раствор +1 эфиров, полученных в условиях примера 8+

+20X (раствора СаС Р2)