Промывочная жидкость для бурения скважин в сероводородсодержащих отложениях

 

Изобретение относится к нефтяной пром-сти.Цель улучшение смазочных и противоизносных свойств при одновременном повьшении ее cepoвoдopoд нейтрализующей способности. Жидкость содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: продукт взаимодействия гексаметилентетрамина с отходами производства металлилзслорида или аллилхлорида 0,075-0,100; вода - остальное. Реагенты представляют собой кристаллический порошок желтого цвета, хорошо растворимый в воде. Жидкость готовят путем смешивания компонентов в мешалке. 5 табл. ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1461754 A 1 (5и 4 С 09 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4115799/23-03 (22) 12.09.86 (46) 28.02.89. Бюл. ¹ 8 (71) Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Б.А. Андресон, Э.И. Огаркова, P.Х. Хазипов и Я.М. Абдрашитов (53) 622.243 ° 144.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1257083, кл. С 09 К 7/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 541968, кл. С 09 К 7/00, 1974.

Изобретение относится к нефтяной промышленности,в частности к промывочным жидкостям. применяемым при бурении скважин. осложненных проявлениями сероводорода.

Цель изобретения — улучшение смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости при одновременном повышении ее сероводороднейтрализующей способности.

Добавка в техническую воду продуктов взаимодействия гексаметилентетраамина (ГМТА).с отходами производст-. ва металлилхлорида и аллилхлорида обеспечивает улучшение смазочных и противоизносных свойств промывочной жидкости, повышает сероводороднейтрализующую способность. (54) ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ

ОТЛОЖЕНИЯХ (57) Изобретение относится к нефтяной пром-сти.Цель — улучшение смазочных .н противоизносных свойств при одновременном повышении ее сероводород нейтрализующей способности. Жидкость содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.7.: продукт взаимодействия гексаметилентетрамина с отходами производства металлилхлорида или аллилхлорида 0,075-0, 100; вода— остальное. Реагенты представляют собой кристаллический порошок желтого цвета, хорошо растворимый в воде.

Жидкость готовят путем смешивания компонентов в мешалке. 5 табл.

Продукты взаимодействия гексаме» тилентетраамина с отходами производства металлилхлорида и аллилхлорида содержат смесь хлористых N-хпоралкилаллилгексаметилентетрааминов общей формулы ((с«г)г«г сн-с сн — a)с ц а 1 (Снг)г«г mã С вЂ” Снг-«(Сггг)6) Сг

ll

Я где R — водород, низкие алкилы (C„-C>), хлор, Компонентный состав продуктов приведен в табл. 1 и 2.

1461754

Реагенты представляют собой кристаллический порошок желтого цвета, хорошо растворимый в воде, частично в этиловом спирте, ацетоне, нераст» ворим в углеводородах, хлороформе, четыреххлористом углероде и т.д.

Температура разложения 172-178 С.

По классификации токсичности реагенты .относятся к 3 классу опасности. ЛД = 2100,0 мг/кг, не горючи и не взрывоопасны.

Технология применения данных реагентов заключается s следующем. Расчетное количество реагента в виде порошка или 50-757-ного раствора добавляют в циркулирующую промывочную жидкость в течение 1-2 циклов. циркуляции.

Оценка способности реагентов нейт- 20 рализевать сероводород произведена по известной методике с той лишь разницей что остаточная концентрация сероводорода определялась после отдувки его в токе азота. 25

Поглотительная способность реагентов рассчитана, исходя из разности исходной и остаточной концентраций сероводорода в пересчете на 1 г нейтрализатора. ЗО

В табл. 3 приведены примеры, поясняющие сущность изобретения.

П р имер 3. В 99 925 мп воды растворяют в течение 10 мин с помощью лабораторной мешалки 0,075 r продукта взаимодействия гексаметилентетрамина с отходом производства металлилхлорида.

Пример 6-7. В 99,8 мп пластовой воды плотностью 1,03 г/см с общей жесткостью 890 мг-экв/л растворяют 0,80 r продукта взаимодействия гексаметилентетраамина с отходом про-, изводства аллилхлорида.

Пример 14. В 99 мп воды растворяют f г гексаметилентетраамина.

Из анализа данных табл. 3 видно, чтр данные реагенты обеспечивают

1007-ную нейтрализацию сероводорода при концентрациях в 1,25-1,33 раза меньших, чем у известного. У данных реагентов поглотительная способность в 1,2-1,3 раза, а скорость нейтрализации,в 1,2-1,3 рана вьппе, чем у известного.

Наибольшую эффективность имеет

:продукт взаимодействия гексаметилентетраамина с отходом производства металлихлорида.

Оценка смазочных и lIpoTHBQH3Hocных свойств произведена с помощью прибора Тимкена. Методика работы на данном приборе предусматривает определение величины силы тока, которая пропорциональна коэффициенту трения при взаимодействии под определенной нагрузкой металлической пары (вращающегося кольца.и неподвижной призмы) в среде испытуемого раствора— чем меньше сила тока (коэффициент трения), тем лучше смазочные свойства бурового раствора.

Противоизносные свойства оценивают по величине площади "пятна" износа, образуемого на грани стальной призмы в результате ее контакта с вращающимся кольцом. Площадь "пятна" износа определяют с помощью микроско1 па, имеющего окуляр с делительной линейкой.

Для каждого иэ данных реагентов и известного реагента готовят серии растворов (О, 1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8;

1,0; 2,0; 3,07.-ной концентрации), определяют смазочную и противоизнос ную способность, затем эти растворы в течение 3 ч насьпцают сероводородом и вновь исследуют на смазочную и противоизносную способность. Резуль таты приведены в табл. 4 и 5.

Как видно из табл. 4 и 5, реагенты незначительно улучшают смазочные и противоизносные свойства воды до насыщения сероводородом соответственно на 2,2 и.5,5-5,6Ж оп сравнению с известным нейтралиэатором.

Однако продукты реакции нейтрализаторов с сероводородом по сравнению с прототипом улучшают смазочные свойства води на 6,8Х, а противоизноснме — íà 25Х, что способствует повышению технико-экономических показателей бурения.

Формула изобретения

Промывочная жидкость для бурения скважин в сероводородсодержащш отложениях, включающая воду и добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения смазочных и противоизносных свойств при одновременном повьппении ее сероводороднейтрализующей способности, она в качестве,добавки содержит продукты взажмодейст, вия гексаметилентетраамина с отхода1461754

6и прои-1 но |(тва мета. о!и. тхлорида или аллилхлорида при следующем соотношении компонентов, ма с . 7.:

Продукт взаимодействия гексаметилентетраамина с отходами производства металлилхлорида или аллилхлорида

Вода

О, 075-0, 100

Остальное

Таблица 1

Компонентный состав продукта взаимодействия гексаметилентетраамина с отходом производства металлилхлорида

Компонент

Формула

Массовая доля, 7.

Хлористый N-металлилгексаметилен2,29 тетраамин

Хлористый N-транс-(3-хлор-2-метил-2-пропенил)гексаметилентетраамин

46,92

Хлористый N-цис-(З-хлор-2-метил-..

-2-пропенил)гексаметилентетраамин

Хлористый 1,3-ди-N N-гексаметилен-тетраамино-2-мет

4,58 иленпропан СН> 46,21

I Таблица

Компонентный состав продукта взаимодействия гексаметилентетраамина с отходом производства аллилхлорида

Массовая доля, Ж

Формула

Комп он е н т

Хлористый N-цис (3-хлор-2-пропенил)-гексаметилентетраамин

Хлористый N-транс(3-хлор-2-пропе, нил) гексаметиленСН gNq — СН вЂ” CH= СНС1 С1

17,88

30,34 тетраамин

Хлористый N-металлилгексаметилен

2,24

3,52

21,42

24,0,тетраамин

Хлористый И-цис-(3-хлор-2-метил-2-пропенил)гексаметилентетраамин

Хлористый N-трансвЂ(3-хлор-2-метил-2-пропенил)гекса метилентетраамин

Хлористый t 3-ди-N,N-гексаметилентетраамино-2-метияенпропан

СН gN q — СН вЂ” С = СН С1

Сн, ( (СН6) 6N 6 — CHg — С = СНС1) Сl

СН3 (CH a)6N 6 — CHg — С = СНС1) Cl

I снз с (СН1)6Н6- СН вЂ” C — CH — Н 6(СН1)6) С11 г

СН g gN q — СН g — CH = СН C l С1

СН К вЂ” СН,— С = СН, С1 !

ЕН3 (СН6)6Н6-CH6 — ССНС1) Cl

Снз

L (СН6)6N6 — СН1 — С=СНС1) Сl

CHg

t (СН6)6Н6- СН6-С- СН6-Н6(СН1)6) С16

CH

1461 7-54

Таблица 3

Результаты исследования сероводороднейтрализующей способности реагентов

Содержание рН

ПоглотительКонстанта скоСтеТемПри Тип промер мывочной жидкости

Тип реагента н нтпература, ОС сероводорода ция с.7. ная способрости нейтность, кг/кг рализации м /кв до нейтрализации, об,X

О 065 25 86 66 О 64 О 52 7 80

Продукт взаимодействия гексаметиленВода тех».. ническая

0,64 О, 52

0,64 0,52

0,64 0,52

0,070

0,075

О, 080

7,82

7,85

7,87

25 93, 33

25 100

25 100 те тр аами на с отходом производства металлилхлорида

Продукт взаимодействия гексаметилен25 87,50

25 93,75

25 100

25 100

Il

7

l1

О, 070

0,075

0,080

0,085 тетраамина с отходом производства аллилхлорида

ГексаметиленО, 065

0,070

0,085

0,090

0,095

0,100 тетраамин (прототип) Il

II

Таблица 4

Результаты исследования смазочной способности реагентов

Смазочная способность, Х, А

ГексаметиленПродукт взаимодействия гексамеПродукт взаимодействия гектетраамин саметилентилентеттетраамина с отходом производ ства ме раамина с отходом производства алталлилхлолилхлорида рида

До насыщения сероводородом

0,1 4,4 4,4

0,2 4,4 4,4

4,5

4,5

11

12

13

20.

Концентрация растворов, 7.

25 .

25 пень нейтрализации

67, 49

72,68

88,2?

93,46

98,65

100

0,59 0,48

0,59 0,48

0 59 0,48

0,59 0,48

0,50 0,40

0,50 0,40

0 50 0,40

0 50 0,40

0,50 0,40

0,50 0,40

7,53

7,57

7,63

7,79

8, 07.

8,11

8,12

8,23

8,27

8,31

I 46! 754

Смазочная способность, I, А

Концентрация растворов, Z

Продукт взаимодейГексаПродукт взаимодействия гексамеметилентетраамин ствия гексаметилентетраамина с отходом производ ства ме тилентетраамина с отходом производства алталлилхлорида лилхлорида

Таблица 5

Результаты исследования противоизносных свойств реагентов

Концентрация

Противоизносные свойства, растворов, 7

Продукт взаимодействия гекГексаметилПродукт взаимодействия гексамететра-амин саметилентетраамина с отходом производ= ства метилентетраамина с отходом производства алталлилхлорида лилхлорида

До насыщения сероводородом

0,1 5,22 5,20

0,2 . 5,20 5,23

04 521 520

0 6 5 2Ц 5 24

0,8 5,23 5,20

0,8 5 23 5,23

5,51

5,50

5,51

5,51

5,50

5 50

0,4

0,6

0,8

1,0

2,0

3,0

После

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

2,0

3,0

4,4

4, 4

4,4

4,4

4,3

4,3 насыщения

4,1

4,0

3,8

3,4

3,1

3,1

3,1

3,1 0

Продолжение табл.4

4,4 4,5

4,4 4,5

4,4 4,5

4,4 4,4

4,4 4,4

4,4 4,4 сероводородом

4,1 4,4

4,1, 4,4

4,0 4,3

3,9 4,3

3,6 4,2

3,4 4,0

3,2 3,8.

3,2 3,8

1 461 7 54

Продолжение табл.5

Противоизносные свойства, MN2

Концентрация растворов, й

Гексаметилтетраамин

5,33

5 30

9,30

Составитель Л. Бестужева

Техред М.Ходанич

Корректор Э.Лончакова

Редактор Т. Лазоренко

Заказ 635/ 19 Тираж 630 Подписное

ВНИЦПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

1,0

2,0

3 0

После

0,1

0,2

0,4

0,6

0,6

0,8

1,0

2,0

3,0

Т

Продукт взаимодействия гексаметнлентетраамина с отходом производства аллилхлорида

Продукт взаимодействия гексаметилентетраамина с отходом производ= ства металлилхлорида.

Ю

5, 20 5,20

5,08

5,07 5,21 насыщения, сероводородом

3,89 3,87

3,67 3,86

3,26 3,75

2,82 3,34

2,82 3,34

2,51 3,02

2,50 2,82

2,52 2,61

2,47 2,61

5,17

5,15

5,07

5 03

5,03

4,94

3,68

3,27

3,25