Способ получения эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий

 

Изобретение относится к моющим составам ,в частности, к получению эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий. С целью повышения стабильности гудрон соапстока хлопкового масла подвергают взаимодействию с моноили диэтаноламином при 25 - 30°С в течение 10 - 15 мин при массовом соотношении гудрона и этаноламина 10:(1-1,2). Комбинированная обработка глинистых суспензий улучшает качество приготовленных буровых растворов: водоотдача снижается от 40 до 5 см<SP POS="POST">3</SP>, суточный отстой-от 20% до 0. 6 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 11 D 1 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4101962/31-04 (22) 31.07.86 (46) 15.07.89. Бюл. 1("- 26 (71) Институт химии АН УЗССР (72) 3.Ф.Танаева, М.И.Умарова и У.К.Ахмедов (53) 661.185 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 8271ч1, кл. В 01 F !7/00, опублик.

1981, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬГАТОРА

ГАМЕТОЦИДОВ И СТАБИЛИЗАТОРА ГЛИНИСТЫХ СУСПЕНЗИИ

I . Изобретение относится к производству поверхностно-активных веществ (ПАВ), относящихся к классу солей жирных кислот.

Цель изобретения — способ получения нового эмульгатора -гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий с улучшенными свойствами.

Пример 1. В двухгорлую колбу с мешалкой загружают 100 г гудрона (свойства см.табл.2) и 10 г моноэтаноламина (МЭА) . Реакцию проводят при перемешивании в течение 10 мин при 25 С. Получают целевой продукт, условно названный ГЭ, в виде темнокоричневого цвета пасты в количестве 107,5 r, что составляет 96,0 вес.X.

Состав, %: С 70,5; H 12,4; N 4,4% после очистки этанолом. Поверхностное натяжение 1%-ного водного раствора целевого продукта составляет

2 (57) Изобретение относится к моющим составам, в частности к получению эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий. С целью повышения стабильности гудрон соапстока хлопкового масла подвергают взаимодействию с моно- или диэтаноламином при 25-300С в течение 10

15 мин при массовом соотношении гудрона и этаноламина 10:(1-1, 2) . Комбинированная обработка глинистых суспензий улучшает качество приготовленных буровых растворов: водоотдача э снижается от 40 до 5 см, суточный отстой — от 20% до О. 6 табл.

33,9 10 э н/м при 20 С и растворимость в воде 100%.

Пример 2. То же, что в примере 1, но загружают 12 г МЭА, реакцию проводят в течение 10 мин при

25 (;. Получают целевой продукт в виде пасты темно-коричневого цвета в количестве 102,5 r, что составляет

91,5 вес.%. Избыток МЭА не входит в реакцию. Состав, % С 70,4; Н 12,3;

N 4,4 после очистки этанолом. Поверхностное натяжение 1%-ного водного раствора целевого продукта составляет 33,9 10 н/м при 20 С и растворимость в воде 100%.

Пример 3. То же, что и в примере 1, но загружают 120 г гудрона и 10 г МЭА, реакцию проводят при перемешивании в течение 10 мин и температуре 25 С. Получают целевой продукт в виде пасты темно-коричневого

1493662 цвета в количестве 103,8 г, что составляет 79,8 вес./. Состав, : С

70,6; Н 12,2; N 4,1 . после очистки этанолом. Поверхностное натяжение

1/-ного водного раствора целевого продукта составляет 45,6 10 н/м при

20 С и растворимость в воде 60Х.

Пример 4. То же, что и в примере 1, но загружают 12 r диэтаноламина. Реакцию проводят при перемешивании в течение 10 мин и температу.о, ре 25 С. Получают целевой продукт в виде темно-коричневой пасты в количестве 108 r что составляет 98 вес ° /.15

Состав, /: С 67,8; Н 12,0; N 3,5/, считая на соль стеариновой кислоты, после очистки ее этанолом. Поверхностное натяжение 1/-ного водного раствора целевого продукта состав- 20 ляет 34 10 н/м и растворимость в

Ъ воде 100/.

Исследование влияния соотношения исходных компонентов, температуры и продолжительности реакции на выход, 25 растворимость в воде и поверхностноактивные свойства представлены в ,табл.1.

Основные свойства исходного гудрона представлены в табл.2 ° 30

Из табл.2 видно, что оптимальными условиями получения целевого продукта с максимальным выходом растворимостью в воде и поверхностно-активными свойствами является соотношение 35 гудрона: моноэтаноламина 10:1 в весоо вых частях, температура 25-30 С и продолжительность реакции 10-15 мин.

Дальнейшее увеличение продолжительности реакции существенно не влияет 40 на растворимость, выход и поверхностно-активные свойства выделяемого продукта. Однако температура, начиная с 100 С и выше, оказывает влияние на растворимость в воде, которая умень- 45 шается с увеличением температуры, выход и поверхностно-активные свойства. Аналогичная картина наблюдается при увеличении количества гудрона (более 10 sec. w ° ) a исходной реагирующей массе, избыток которого уменьшает растворимость в воде целевого продукта, поверхностно-активные свойства и выход. В случае избытка этаноламина (более 1,2 вес.ч.) наблюдается уменьшение выхода целевого продукта, за счет непрореагировавшего и оставшегося в свободном виде этаноламина.

Проведены испытания полученного продукта (l Э) в качестве эмульгатора гаметоцидного вещества ТВ-ВТ. Эмульсия приготавливалась перемешиванием гаматоцида ТВ-ВТ с ГЭ в присутствии диметилформамида (2/) с водой. Перемешивание осуществлялось механическим способом. Образуется 2/-ная стойкая эмульсия в виде молока тяжелого водонерастворимого гаметоцида типа

ТВ-ВТ.

Результаты испытания сведены в табл.3, Таким образом, в результате испытания ПАВ на основе гудрона и моноэтаноламина установлено, что ГЭ может быть использовано в качестве эмульгатора гаметоцидных веществ.

Испытания ПАВ ГЭ, на основе гудрона и этаноламинов, в качестве стабилизатора глинистых суспензий проводились путем излучения его влияния на фильтрационно-технологические свойства 15 -ной суспензии дарбазинской бентонитовой глины. Эта глина является низкокачественной и грубодисперсной. Для сравнения стабилизирующего действия испытуемого

ПАВ на этой глине нами выбран алкиларилсульфонат (ААС) и ОП-10, используемые в практике бурения.

Результаты приведены в табл.4.

Как видно из табл.4, препараты

ОП-10 и ААС при больших концентрациях в сравнении с испытуемым ГЭ приобретают нормы технологических параметров. ГЭ уже при меньших концентрациях, начиная с 0,1 ., дает положительные эффекты. При этом сильнее растет прочность коагуляционной стру ктуры — Р глинистой суспензии, что говорит о превосходстве действия ГЭ на качество буровых растворов по сравнению с ОП-10 и ААС.

Оптимальными выбраны те концентрации ПАВ, при которых наблюдается стабилизация глинистых суспенэий, т,е. при этих концентрациях ПАВ су" точный слой глинистой суспензии не меняется, а прочность — Р проходит через минимум, что характерно для процесса пептизации коагуляционных структур в глинистых растворах, Полученные результаты достаточны для

ПАВ, хотя величина Р,„ прочности структуры глинистых суспензий не высока.

Повышение последней можно достичь

5 1493 комбинированной обработкой глинистых суспензий ПАВ с полиэлектролитами.

Дальнейшие исследования проводили комбинированной обработкой глинистых

5 суспензий IIAB ГЭ и полиэлектролитом

К-4, широко используемым в практике бурения. Однако, сначала определили оптимальную область стабилизации суспензии глин от концентрации К-4 (табл.5) . Затеи в области стабилизации глинистой суспензии полиэлектролитом К-4 проводили комбинированную обработку их раствором К-4 с ГЭ, в зависимости от концентрации (табл.6).

Совместная обработка глинистых суспенэий ПЭ с ПАВ дали положительные эффекты при небольших концентрациях компонентов в соотношениях 1: 1 и 1:2. При этом глинистая суспензия приобретает высокое качество и допустимые нормы фильтрационно-технологических параметров буровых растворов ° (662

6 отдача 20-25 см ; СПС 15-20 мг/см

Т „ „„ 1 мм; суточный отстой О.

"7"" сложных геологических условиях требования к буровым растворам по этим параметрам повышаются в несколько раэ.

При комбинированной обработке также следует отметить, что расход дорогостоящего высокомолекулярного реагента уменьшается.

Анализируя результаты, представленные в табл.3 и сравнивая с табл . 1 и 2 видим, что комбинированная обработка глинистых суспенэий улучшает качество приготовленных буровых растворов, а именно, зодоотдача снижает" ся от 40 до 5 см, суточный отстой от 20 до нуля. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспенэий, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности, гудрон соапстока хлопкового масла подвергают взаимодействию с моно- или диэтаноламином при 25—

30 С в течение 10-15 мин при массовом соотношении гудрона и этаноламина, равном 10:(1-1,2).

В практике при оценке качества глинистых суспензий, удовлетворяющих нормальным условиям бурения, исходят из следующих основных фильтрационнотехнологических параметров: вязкость

700 200

Т вЂ” — — 20 — 25сТ- — — 45с

500 100

Ф (меньших объемах суспензий); водо25

Таблица1

Растворимость

Выход, %

Температура реакции, оС

Время реакСоотношение реагирующих компонентов в воде, z гудрон-моно этаноламин, вес.ч.

66,0

60,0

58,0

40,1

65,6

58,2

52,0

37,8

64,4

56,0

50,1

34,6

42,3

40,! 37,5

45,3

40,1

40,3

41,2

37,8

38,0

40,0

34,6

35,0

10:1

10:1

82

5

49,5

40,1

43, 1 40,2 38,4

37,8 34,6 33,9

100

1:1

5:1

8:1

10:1

12:1

10:1,2

10:f,3

10:1

10:1

10:1

10:1

10:1

10:!

10,1

42

72

96

79

91

86

92

96

96

96

94

120

Поверхностное натяжение (1ОЭ н/м) при температуре

20 С для концентрации, г/дл

0,125 0,25 0,50 1,00

63,0

55,0

48,2

33,9

45,6

36,8

52,1

36, 1

33,9

34,0

34,2

34,4

42,1

1493662

Продолжение табл.1

Выход, %

Соотношение

Растворимость

Поверхностное натяжение (10 н/м) при температуре

20 С для концентрации, г/дл

Время реакреагирующих компонентов в воде, 7. ции, мин гудрон-моно этаноламин, 0,125 0,25 0,50 1,00

Таблица2

Физико-химическая характеристика хлопкового гудрона (госсиполовая смола) Характеристика

Показатели

Однородная, вязкотекущая масса от темно-коричневого до черного цвета

50-70

Внешний вид и цвет

Кислотное число, мг КОН

Растворимость, /: в воде в органических растворителях

Содержание влаги, _#_, не более

3-4

Таблица3

Эмульгатор Стойкость эмульсии, мин

Моментальное расслоение

ГЭ

АС

АС вЂ” известный эмульгатор — алкилсульфат.

10:1

10:1

10:1

10:1

10:1

96

96

96

96

Температура реакции, OC

100

40,1

40,1

40,1

40,0

40,1

37,8 34,6 33,8

37,8 34,6 33,9

37,7 34,5 33,8

37,7 34,6 33,9

37,8 34,6 33,9

1493662

1О

Таблица4

Влияние концентрации ПАВ на фильтрационнотехнологические свойства 15%-ных суспензий дарбазинской глины

P -прочВ1 ность, дн/см

Суточ- Статическое напряный от- л ение сдвига, стой, 7. мг/см, через, мин

Толщина корки, мм

УсловВодоотдача В см

IIAB Х ная

31I-10 ААС ГЭ вязкость, с

0,1

0,2

0 5

0,1

0,2

0,S

Т а б л и ц а 5

Влияние обработки ПЭ (К-4) на фильтрационно-технологические свойства 15%-ных суспензий дарбазинской глины с

С Н С, мг/см через мин

Концентрация: К-4,%

Условная

Водоотда- Толщина ча В yn корки, см мм

Суточный отстой, Х

Рв прочность дн/см вязкость, с

1 10

8

18

10 1О 60

48 55 150

60 80 200

95 101 301

2

0,1

0,2

0,5

Т а б л и ц а 6

Влияние комбинированной обработки ПЭ (К-4) и ПАВ (ГЭ ) на фильтрационно-технологические свойства

1 дарбазинской глины

Тк, Суточный мм отстой, %.

С Н С, мг/см, Р через, мин дн/

ПЭ, %

К-4

IIAB, %

ГЭ

Условн ° В. вязкость, см с

10 10

48 70

105 120

300 370

800

7

10

14

0

0,2

0,2

0,2

0,1

0,2

0,5

5

6

7

0,1 7

0,2 9

0,5 9

Контроль

22

12

13

14

14

12

18

26 !

32

23

22

34

38

49

53

200