Способ получения реагента для биополимерных буровых растворов

 

С целью повышения термостойкости и устойчивости в процессе старения биополимерного бурового раствора углещелочной реагент предварительно нагревают до 65- 75°С. а комплексообразование с солью трехвалентного хрома проводят в течение 40-60 мин, при этом используют количества углещелочного реагента и соли трехвалентного хрома, взятых в соотношении по массе от 10:2 до 10:8 при рН 8-10. 2 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 09 К 7/02

ГОСУДАPСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716201/03 (22) 24.04,89 (46) 07.09,92, Бюл. N. 33 (71) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт "ВолгоградНИПИнефть" и Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Т.П.Шерман, С.В.Васильченко, А.Г.Потапов, M.È.Ëèïêåc, Л.А.Шиц и Н.M,Êîëîäêîва (56) Дедусенко Г.Я„Иванников В.И., Липкес

M.È. Буровые растворы с малым содержанием твердой фазы, M., Недра. 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 560897, кл. С 09 К 7/00, 1977.

Изобретение относится к технологии производства реагентов, применяемых для регулирования свойств буровых растворов на водно-полимерной основе без глинистой фазы или малым ее содержанием.

Известны буровые растворы с малым содержанием твердой фазы и безглинистые буровые растворы на основе акриловых полимеров, а также микробного полисахаридабиополимера.

Эти растворы не всегда удовлетворяют требованиям высокой устойчивости по параметрам важнейших технологических свойств. Для повышения их устойчивости применяют различные модифицирующие добавки или используют комплексные (многокомпонентные) резгенты.

Наиболее близким техническим решением является обработка биополимерного бурового раствора органическим комплексным соединением хрома, полученное взаимодействием соли трехвалентного хрома с

„„5U„„1759847 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ

БИОПОЛИМЕРНЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) С целью повышения термостойкости и устойчивости в процессе старения биополимерного бурового раствора углещелочной реагент предварительно нагревают до 65—

75 С, а комплексообразование с солью трехвалентного хрома проводят в течение

40 — 60 мин, при этом используют количества углещелочного реагента и соли трехвалентного хрома, взятых в соотношении по массе от 10:2 до 10:8 при рН = 8 — 10, 2 табл, конденсированной сульфит-спиртовой бардой, Однако буровой раствор после обработки указанным реагентом не отвечает в достаточной мере требованиям устойчивости его фильтрационных и реологических свойств при повышенных температурах и старении.

Цель изобретения — повышение термостойкости и устойчивости бурового раствора в процессе старения.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения реагента для обработки биополимерных буровых растворов, включающего ком плексообразование трехвалентного хрома с органическим компонентом, а в качестве органического компонента используют углещелочной реагент, комплексование ведут при рН 8 — 10 и последующем выдерживании 7-10 ч, при этом углещелочной реагент и соль трехвалентного хрома

1759847

15 берут в соотношении по массе от 10:2 до

10:8.

Пример 1, Установление времени созревания комплексного реагента (КР):100 г углещелочного реагента (УШР) при непрерывном перемешивании растворяют в 0,86 дм воды, нагревают до 70 С. Далее вводят

40 r порошкообразного (Сг(ОН)(Н О) )ЯО4 (техническое название хромовый дубительХД) тремя порциями по 12 — 14 г, после вве.- дения каждой порции ХЦ вводят по 1 г

NaOH (рН 8-9). Смесь выдерживают в течение 1 ч при температуре 70 С, затем оставляют ее для охлаждения и созревания.

Через 7 ч и далее через каждый час отбирают пробу комплексного реагента и вводят в

0,4%-ный раствор биополимера.

Результаты исследований влияния времени созревания KP на основные (реологические и фильтрационную) характеристики бурового раствора приведены в табл. 1.

Табличные данные свидетельствуют о необходимости 8-часовой выдержки KP перед его использованием для достижения оптимальных свойств бурового раствора.

Пример 2. Для установления оптимального соотношения ингредиентов в KP готовился ряд образцов по выше указанной технологии с разным соотношением. Содержание ХД в комплексном реагенте изменялось от 11 до 67, или на 10 мас.ч. УШР брали от 1,2 до 20 мас.ч, ХД. До введения в

0,4%-ный раствор биополимера KP выдерживался 10ч. Количество введенного в раствор KP изменялось в пределах от 0,45 до

1,8 мас., что в пересчете на компоненты реагента составляет: YLLIP 0,3-1,2 мас.%, ХД вЂ” 0,15 — 0.5 мас.%, Улучшение свойств полимерного рас,твора соответствует содержанию УШР в пределах 0,5 — 1,0% и ХД в пределах 0,20,4 . Эти количества ингредиентов соответствуют общему количеству КР в пределах

0,7-1,.4%. При этом содержание ХД в реагенте может меняться в пределах от 17 до

44, что соответствует составу КР, в котором на 10 мас.ч. УШР взято от. 2 до 8 мас.ч.

ХД. Оптимум, определяемый экспериментальными значениями показателей и СНС, 20

50 приходится на состав, в котором соотношение УШР-ХД по массе составляет 10;4, то есть содержание ХД в реагенте примерно

30%, Пример 3. Оценка повышения устойчивости к температуре 70 С, а также старению биополимерного бурового раствора при введениИ КР производилась по сравнительному анализу свойств полимерного бурового раствора на основе биополимера, обработанного КР, полученного по выше указанной технологии, и Другими добавка ми.

Измерения параметров проводились сразу после приготовления, через сутки и несколько суток после приготовления, Кроме показателей СНС

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из приведенных данных видно, что свойства полимерного раствора, обработанного

КР, полученным взаимодействием УШР с ХД, отличаются повышенной стабильностью свойств во времени и к повышенным температурам, в сравнении с растворами, биополимера, обработанными ХД, бентонитом и КР, полученным взаимодействием КССБ и ХД.

Формула изобретения

Способ получения реагента для биополимерных буровых растворов, включающий комплексообразование соли трехвалентного хрома и углещелочного реагента в присутствиищелочиприрН=8 — 10,отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения термостойкости и устойчивости в процессе старения биополимерного бурового раствора, углещелочной реагент предварительно нагревают до

65-75 С, а комплексообразование с солью трехвалентного хрома проводят в течение 4060 мин, при этом используют количества углещелочного реагента и соли трехвалентного хрома, взятых в соотношении по массе 10:2—

10:8.

: 1759847

Таблица1

Таблица 2

С< таз бурового раствора (2) и условия его испытания

Свойства раствора в, снз

Показатели вьмосяцей способности раствора при

10 мии

70 С

25 С

1" мин

Биопопимер 0.5 уроноргеннческий комплекс

0,7 (прототип) водя оствльное

63

23

12

84 12

43 12

24 12

16 11

9,5 О ° 48

9,1 0,27

8,9 0,45

8,7 0,42

60 . 045 35

19,8 0 52 2 ° 3

70 055 18

7,0 0,55 1,8

23

23

26 8

23 8

26 9

30 . 8

30 8

9,0 0,20

8,5 0,26

8,5 0,26

8 ° 5 О ° 26

8,5 О ° 26

17,4

20i7

20,7

20,7

20 ° 7 (.

30,5

21 ° 9

21,8

21,9

21,9

0,26

0,23

0,23

0,23

0>23

" Продукт взвннодействия КССБ и ХО.

Як В течение l ч при 70 С.

Редактор Е.дворина

Заказ 3154 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб. ° 4/5

Производственно-издательский комбинат"Патент",г.Ужгород,ул. Гагарина,101 после приготовления через сутки после прогрева

I через сутки после прогреве

Биополинер 0,5

Конплексный ревгент (при соотноаении УШР-ХД 10:4) 0,7

Вода остальное после приготовления через сутки после прогревам» через сутки после прогреве через 7 суток после прогрева

Составитель Т.Шерман

Техред М.Моргентал Корректор Л.633иль