Реагент для обработки глинистых буровых растворов

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к реагентам для обработки буровых растворов. Цель - улучшение структурно-механических и смазочных свойств буровых растворов. Реагент для обработки глинистых буровых растворов содержит фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы , где N = 1 - 20. Раствор дополнительно содержит производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы , где N = 1 - 20, при следующем соотношении компонентов, мас.%: фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 80 - 85

производное 1,3-диаминапропанола-2 15 - 20. Фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 получают путем модификации производного 1,3-диаминопропанола-2 формальдегидом и треххлористым фосфором при температуре 45°С в течение 4 ч с последующим осаждением целевого продукта из реакционной массы метанолом. Реагент готовят путем перемешивания исходных компонентов в течение 30 мин. После этого реагент применяют для обработки бурового раствора. Реагент способствует значительному снижению условной вязкости при одновременном улучшении смазочных свойств бурового раствора. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627351/03 (22) 27,12.88 (46) 30.07.91. Бюл. М 28 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория производственного объединения "Оренбургнефть" и Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) P.Х.Самакаев, Л,Т.Дытюк, Д.А,Галян, Н;П,Чадина, Г.А.Чуприна, В,M.Móñòàôàåâ и С.А.Табаев (53) 622.243.144.3 (088.8) (56) Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам, M. Íåäðà, 1979, с. 86 — 89.

Авторское свидетельство СССР

М 973587, кл, С 09 K 7/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР . М 834334, кл. Е 21 В 43/00, 1981. (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Nзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к реагентам для обработки буровых растворов.

Цель — улучшение структурно-механических и смазочных свойств буровых растворов.

Реагент для обработки глинистых буровых растворов содержит фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к реагентам для обработки буровых растворов. (нО),-PO cl?q -(- сн,— cd сн,-H 1;- сН -РО(О1 сц. он сн

1 I

PO(OH) 2 РО(ОЦ) где и = 1 — 20. Раствор дополнительно содержит производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы нр- сн,— сн — сн,-нн-)-„н, !

ОН где и = 1 — 20 при следующем соотношении компонентов, мас,,ь: фосфонометилированное производное 1,3 .-диаминопропанола-2

80 — 85; производное 1,3-диаминопропанола-2 15 — 20. Фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 получают путем модификации производного 1,3-диаминопропанола-2 формальдегидом и треххлористым фосфором при температуре 45 С в течение 4 ч с последующим осаждением целевого продукта из реакционной массы метанолом, Реагент готовят путем перемешивания исходных компонентов в течение 30 мин. После этого реагент применяют для обработки буровсго раствора, Реагент способствует значительному снижению условной вязкости при одновременном улучшении смазочных свойств бурового раствора. 2 табл.

Цель изобретения — улучшение структурно-механических и смазочных свойств буровых растворов.

1666508

Реагент, содержащий фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы (но), -70 - сн, - -(сн,— си- сн,-нф-„сн,- pQ(0)1(5 сн2 Он снг

>o(o«), т о(он), где и -1-20, дополнительно содержит производное 1,3- 10 диаминопропанола-2 общей формулы нр-(- сн,-сн — сн,-нн -„н, l

0Н

l где и =- 1-20, при следующем соотношении компонентов, мас.%!

Фосфонометилирова нное 20 производное 1.3-диаминопропанола-2 80-85

Производное 1,3-диаминопропанола-2 15 — 20

Фосфонометилированное производное 25

1,3-диаминопропанола-2 получают путем модификации производного 1,3-диаминопропанола-2 формальдегидом и треххлористым фосфором при температуре 45 С в течение 4 ч с последующим осаждением це- 30 левого продукта из реакционной массы метанолом, Продукт представляет собой кристаллическое соединение белого цвета, хорошо растворим в воде, не растворим в спиртах, 35 ацетоне, обладает свойствами сильной кислоты, Производное 1,3-диаминопропанола-2 получают взаимодействием эпихлоргидринэ со значительным избытком аммиака, вэя- 40 того в виде водного раствора, с последующим нагревом реакционной массы при температуре от 10 до 30 С в течение от 1/4 до 6 ч, нейтрализацией образовавшейся соляной кислоты гидроокисью ще- 45 лочного металла, например гидроокисью натрия, и отгонкой избытка водного раствора аммиака.

Производное 1,3-диаминоп ропанола-2 является пастообразным веществом белого 50 цвета, хорошо растворим в воде, кислотах, не растворим в спиртах, ацетоне, ароматических углеводородах, обладает свойствами щелочи.

Данный реагент способствует значи- 55 тельному снижению условной вязкости и

СНС при одновременном улучшении смазочных свойств буровых растворов по сравнению с известным.

Реагент готовят путем перемешивания исходных компонентов в течение 30 мин, Для получения 100 г реагента к 80-85 г фосфонометилированному производному 1,3диаминопропанола-2 добавляют 20-15 r производного 1,3-диаминопропанола-2.

Можно готовить водный раствор реагента. Для получения 100 г раствора реагента 8,0 — 8,5 г фосфонометилированного производного 1,3-диаминопропанола-2 растворяют в 90 г воды, затем в этот раствор добавляют 2,0 — 1,5 г производного 1,3-диаминопропанола-2, Раствор перемешивают в течение 30 мин, после чего его применяют для обработки бурового раствора.

Эффективность реагента проверялась на пресном и минерализованном растворах с высокими значениями вязкости и статического напряжения сдвига следующего состава, мас.%;

1. Пресный — бентонит 5,0; глина 15,0;

КМЦ 0,2; вода 79.8. Минерализованный— бентонит 5,0; глина 15,0; КМЦ1,0: NaCI 20,0; вода 59,0.

Для измерения технологических параметров приготовленных растворов (плотности — y, условной вязкости — УВ, пластической вязкости — л, статического напряжения сдвига — СНС, водоотдэчи -В и рН) использовались стандартные приборы и методики.

Смазочную способность реагентов оценивали по снижению коэффициента сдвига глинистой корки (КСК).

После замера исходных показателей приготовленные растворы делят на серию равных частей, Одну часть растворов обрабатывают известным реагентом, другую— данным. Обработанные растворы перемешивают в течение 1 ч нэ мешалке при скорости 600 об/мин.

По сравнению показателей бурового раствора судят о качестве нового реагента.

В табл.1 приведены качественные и количественные составы реагентов для обработки буровых растворов.

В табл.2 приведены данные о влиянии на технологические параметры приготовленных растворов известного реагента— опыт 3, 4 согласно авт. св, СССР М 973358.

В табл,2 в реагенте P 1, P 2 и т.д. цифровой индекс обозначает номер данного реагента в табл.1.

Результаты испытаний показывают, что данный реагент, содержащий в своем составе фосфонометилированное производное

1,3-диаминопропанола-2 80 — 85 мас.% и производное 1,3-.диаминопропанола-2 151666508

Таблица 1 Содерл ание комлонентов, мае.Е

Реа гент

Фоефон ометилированное лроизводдое

1,3-диаминопропанола-2

Производное

1 Здичми!10 проланола-2

100

Из ве етный

Предлагаемый

Предлагаемый

80

82,5

17,5

П р едл а гае мый

Предлагаемый

Сравнительный

90

Сравнительный

20 мас.$ превосходит известное техническое решение.

Так, для снижения условной вязкости до

25-27 с, СНС1/1О до 25/45 дПа приготовленного пресного раствора расход известного реагента составляет 0,05% (табл.2 опыт 4), данного реагента 0,025% (табл.2 опыты с 17 по 19), раствор, обработанный данным реагентом, обладает лучшими смазочными свойствами (КСК снижается до

0,39 — 0,3).

Еще больший эффект достигается при использовании реагента для обработки исходного раствора, содержащего 20% NaCI.

Добавка 0,05-0,1% данного реагента снижает условную вязкость до 45 — 36 с, СНС1/я до 34/57 — 15/36 дПа, КСК до 0 65 — 0,30 (табл.2 опыты с 20 по 28}, те же добавки известного реагента снижают вязкость до

260 с, КСК до 1,68, а СНС1/1О при добавке

0,08% снижается до 150/186 дПа, при увеличении до 0 1 ь наблюдается рост СНС до

156/195 дПа.

Содержание в реагенте производного

1,3-диаминопропанола-2 менее 15% (опыты с 29, 30, 31 и 35, 36, 37) и увеличение более

25% (опыты с 32 по 34 и 38 по 40) малоэффективно, структурно-механические и. смазочные свойства буровых растворов мало изменяются, Таким образом, при использовании данного технического решения полностью реализуется цель изобретения, а именно: — снижаются структурно-механическое свойства пресных и содержащих 20% NaCI буровых растворов; — улучшаются смазочные свойства буро5 вых растворов; — сокращается расход вводимой добавки по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Реагентдля обработки глинистых буровых

10 растворов, содержащий фосфонометилированное производное 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы (I!0 ) - PO — СН вЂ” EE$ СН вЂ” СН вЂ” С!! -N-)- СН -PO(OEE)

1 1 I

15 СН О!! СН

1 1

РС(0)!)2 r РО(ОН) ) где и =1-20, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью улучшения структурно-механиче20 ских и смазочных свойств, он дополнительно содержит производное

1.,3-диаминопропанола-2 общей формулы н н-(-Сн — CH — Сн — NEIpqH, 25

0Н где и = 1-20, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

30 ©осфонометилированнс з производное

1,3-диаминопропанола-2 80-85

Производное 1,3-диаминопропанола-2

15-20

1666508

00 л сО л л о ф «СЪ «СЪ ф О - О «со С> «О О 00

Л Л O Л Л Л Л Л

О О О О О О О. CO 00 СЧ. СЧ

00 00 00 Ф 0 «О «СЪ С Ъ

Л Л Л Л Л Л Л Л Л

О О О О

ОЪ

Л л

In ««Ъ .

«СЪ Ф «СЪ л л л л л

Л

CO л

° \ л

Ф 0 С Ъ л л л

СО 00 00

М О л л

Со 00

СО «ГЪ л л л

«Т л л

«л.4 М л л

00 СО

° «М л л

СО 00 г) с

О О л л

О О

О л

СЧ

О О

Л Л 3

D! л

«ГЪ

«

D л

СЧ 3

О О О л л л

М О Ф

СЧ

О О л л

Л «СЪ

О О л л

СЧ б

СЧ ОЪ 3 М б

«Ч СЧ

О

О

О

««Ъ ч

О О О О О л л л л л

О О О О О

О

О О О О О О О л л ° л л л л л О

«СЪ «СЪ ««Ъ иЪ ««Ъ и

О О О О л л л л иЪ Л 4Ъ

О О

Ю Ю О 3 — О

О О О «О

С4 СЧ

О О

«СЪ О

M СЧ

СЧ б

«Ъ «Ъ

СО л Е с ч

О О О

«СЪ «СЪ

О

М

О О

«ГЪ «/Ъ

О О О

М М1 М

М М М

О О

««Ъ «ГЪ

D О

In In

О О

М С Ъ

М С Ъ

О О а СЪ

СЧ М

Р«С4 а а

О О л л л

О О О

Рч

О л

С4

Р С4 Р Р ««Ъ

М ««Ъ .СЧ СЧ

О О О О О л л л л л

О О О О О

Р«

CO Ра

О л л

О О

ЫЫ

СЧ

О О л л

О О

С4 Р«

««Ъ СО

О О

Л л

О О

Х

Cd

iQ

Ф

Ж

f t

&

Ф

Я

f Ф Э

О

f t И & t

«О

Ж

О

Е< t

Ю СЧ М N In Cl Л СО Ch

r0 СЧ М Ъ О Л СО ОЪ ° л ° л ч ч

О

«0

CJ

«0

Р

О

С-«

О

5

О

Гч cd

О t

«у

Ц Гч °

0 «d О

С0 Ф cd

«0 С4 Е

О

СЧ

О

СО

««Ъ б ««Ъ

1 л

««Ъ

ОЪ О

Ф О

СЧ

О

"О 0 о

ОЪ

СЧ

00 л

0О 00 . .ОЪ

О О CO

СЧ СЧ с

СЧ СЧ «ГЪ О

04

Р.«

СЧ СЧ

О О л л

О О

«О Ф СО Ch

О Ф

И Ф

С1

О

СЧ

О

CV л ОЪ

О

СЧ

«СЪ

СО EO

1666508

03 0Ь 0(О\ 0l 00

Ф СеЪ М М СеЪ С Ъ М М Се\. М М М М М Ф 00 Ф СО ф CD 0

° I à а A а л л» а а а л л л а л л л

Q О О О О Q О O O O О O O

И И И И И И

О ОЪ О 0 С0 О Dl СО 0Ъ 00 Л 0 0 0 И И И а А, а * а л ° а tl ° а ° л л в а а л

Ф Л ф Л Л ф Л Л Л Л Л Л Л Л Л С Л Л сЧ О л л л ф Ф С0

О О О О О л а л л л

C4 C С 4 Ю O СЧ О М СЧ О СЧ

О. СЧ с) - - - О О ч е (»»» б

СО 0

Л Л 0 сЧ

Ю 0

Ф 00

О СО еО сЧ

СЧ с 4

0D СЧ сЧ С!ъ - О

00 1 б М

И Л 1Г\ И СеЪ

И С Ъ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ

О . О О О О О О

О С-> С"> О О О О О О O O Q a л в в ° в л л л в л л ° л a Q О О О О О О

О1 И И И И И И И И И И И И И

И О

Ф ГЪ сЧ O O C

О С 4 Ю И И И O 3 М С\ М С Ъ СЧ СЧ p» О С С C О CD

-т W СЧ -V N СЧ Ч A СЧ A N СЧ N СЧ М М M М М 4

О О

Vl И

О О

И И

О О

И И

О О О

И И И

О О О О О О О О О О О О

И И И И И СЪ С1 М М С1 М М е — в- е — а- М М М М М М М

С 4Р»

Р» И с 4 СЧ

О О а °

О О

Р» Р» Р- сЧ

О О О а л л

О О О

Р е Р» Р» Р» Р» Р»

И И юГ\ OO ф CO

О Q О О О О л л а а а в

О О О О О О

04

Ф (!

О

t (t (! ( (! ! t

О С 4 М СС И 10 Л OD ОЪ О СЧ М»3 И 0 f СО 0 О

СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ М < М М М МЪ СЪ М МЪ С1

СЧ М м

Р» Р» Ре

Р» Р И И

СЧ С 4 СЧ СЧ СЧ

О О О О О л л а в а

О О О О О

Х

О

0(t

Р (: !

00 01 ОЪ Л

М С Ъ С Ъ С Ъ

СеЪ М СЧ СЧ

СЧ СЧ СЧ С 4

Х

Э

04

Р (Х ( 0 00

С Ъ С Ъ

С 4 С 4

СЧ

СЧ С"1

Р»

Р» Р» Р»

О л

О О О О.

С Ъ

Р»

Ю (л

СЧ

Ю

CD

1666508

CO Ul

С 1 М Л

O O

СЧ Ch О 00 QO И И И СО

М М Л Л О О О О О л л а е а а л е л л

О О О О О О О О О

СО О

О И М М

Р4 - Ol 0 4- с 1 И1 И .4 О л л л а а л л л е а л л а л а л

Л Г Л Л Л Ю М CO CO СО 00 СО Л

СО О И .4 л л л л

О О г г r

O О О О О О О О в л л л л л

CO СО % iО N С 4 С 4 D

М Р1 М ММ М М М М

О О О O О л л

Ю ОО CO Г О т

О О О е в л

О М

М С"4 Р4

О О О О О л л л а

О О СО Г

;1 б Р ) М С

Р4 И И О

О С4 Ю

Р4 М С4

М

СЬ СО Г с 4 е еС 4

О\ И1 С"1

<3

О1

CO

СО

М и ю м> О

С 4 С 4 Р4

Р \

Р4 D Л

О CO Г40 О

О Г О И

О СО г

И б М

O LO МО

Л.

И CV б б

СО О

М е—

С4 С 4

Г

И

Ю м

1О м О

Ю

И1 с 1

D О О О О О O О U а в а е л е а е а

O О О D О О O О О

О О О О О в л а в л О

И И

О О О л л а

О О О

О О

О О

О О О С О О О О

СО О W O О .4 О Р4 И С 4 О О б О O СО О б 4 б 1 .Г .4 С 1 е- е- т- е- C 4 Р4 С4 00 М:> О

О О О

М М с 1

М с ) М

О Ю

М Р)

Р1 М

O О м м

Р\ М

O O Ю

О О

И\ М

O О O

Р\ М Р\

М С1

О О О

М И И

Р 1 е- е

О О

М Р1

Р\ М

С4 М С 4

И О О

Рч

Р, и

Р4 е- С 4

О O С-> а л а

О О О

И О

И

С4 Р

СО 4 И

О О л л е

О О О

Р Р4 Рч Р

И И И СО

О О О О л е а а

О О О Ю

Рч Рн

CO C0

О О л л

О О

Рч Р т—

О О

Ю Ю

Р F4 л в

О О

Р

Ж ф ф

>Д

0 6! ж 4! а

М 44

Р C g д

Е ж

0)

М !

O !! ! ! ! E ! (! 1

СЧ М -4 И О CO 0l Π— Р4 М И .О СО О О

4 .4 4 1 -ГГ -:Г -4 И И1 И И И И И И И И О О ф О !

» W rd

;> О &

СГ! Е Ж Г; О М О

О ф (U ц3

>Б

Х J

СГ! а

И !

О

И

Р

И С4 с4

О О

O О О О

Рл

CO P

О л л

О О