Способ получения реагента для обработки буровых растворов

 

Использование: бурение скважин. Сущность: способ включает смешение щелочи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (I! ) (si)s С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4834105/03 (22) 04.06,90 (46) 15.12,92, Бюл. № 46 (71) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (72) М.М, Быстров и В.А. Куприянова (73) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 883137, кл, С 09 К 7/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1315465, кл. С 09 К 7/02, 1986.

Изобретение относится к технологии бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам получения полимерных реагентов для обработки буровых растворов, Известен способ получения реагентов для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза полиакрилонитрила при

96 — 100 С.

Недостатком такого способа является получение реагента в жидком виде и низкая солестойкость, а также повышение вязкости обработанных этим реагентом растворов.

Кроме того, технология получения реагентов связана с большими энергозатратами за счет высоких температур и длительного пе- риода гидролиза (3-6 ч).

Известен также способ получения реагента для обработки буровых растворов путем щелочного гидролиза полиакриламида в присутствии хлоридов щелочных металлов при 90-950 С.

Недостатком этого способа получения реагента является то, что образующийся реагент, обладая повышенным флокулирую(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА:ОЛЯ

ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Использование: бурение скважин. Сущность: способ включает смешение щелочи (2-3 мас.ч.) и сополимера акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот (4 — 5 мас.ч.), нагревание смеси до 60-70" С, термостатирование ее в течейие не менее 20 мин и введение воды (8 — 15 мас.ч,). 2 табл, щим действием, проявляет низкую стабилизирующую активность й, кр™оме того, так>кв требует больших энергозатрат.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения реагента для обработки буровых растворов путем нагрева водного раствора щелоЖГДб т Яйер»атуры

60-100 С, добавления порошка сополимера акрилонитрила с метилакрилатом и термостатирования смеси в течение 1,5-3 ч.

Недостатком этого способа, как и всех предыдущих, является то; что образующийся реагент представляет собой водный раствор . сополимера, т. е, основным компонентом реагента является вода. Получение сухого полимера из такого раствора связано с большими энергоэатратами и аппаратуроемкостью, что приводит к существенному удорожанию реагента. Получение реагентов в твердом виде путем твердофазного гидролиза не представляется возможным ввиду недостаточно высокой реакционной способности исходного сополимера, Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств реагента при

1782235 сохранении его свойств. Кроме того, способ требует меньших энергозатрат и времени на его получение.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения реагента для обработки буровых растворов, включающем введение суспензионного сополимера акрилойитрила, метакриловой и итаконовой кислот; щелочи в воду с последующим нагревом и термостатированйем смеси, перед введением в воду сополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот смешивают со щелочью и полученного смес нагреваютдотемпературы

60 — 70 С, а термостатировайие производят в течение не менее 20 мин, при этом сополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот, щелочь и воду используют при следующем соотношении ингредиентов, мас;ч.:

Сополимер акрилонитрила, метакриловой и итакановой кислот 4 — 5

Щелочь 2 — 3

Вода 8 — 15

Сущность способа состоит в следующем. Тройной суспензионный сополимер смешивают с сухой щелочью, полученную смесь нагревают до 60-70 С, после этого в смесь добавляют воду, смесь перемешивают при нагревании (60 — 70 С) в течение 20—

40 мин. При этом визуально наблюдается изменение окраски реакционной смеси от белой (естественный цвет порошка сополимера и щелочи) через оранжевую до желтой.

Образующийся при этом реагент представляет собой творогообразный продукт, хорошо растворимый в воде, Пример 1. Смешивают 20 г (4 мас.ч,) сополимера с 10 г (2 мас.ч,) щелочи, смесь нагревают до температуры /0 С, добавляя воду в количестве 50 г (10 в.ч.). смесь термостатируют при перемешивании в течение 30 мин, Полученный реагент — это гранулированная масса, хорошо растворимая в воде.

П р и ме р 2. Смешивают20 г(4мас.ч,) сополимера с 10 r (2 мас.ч.) щелочи, смесь

" нагревают до температуры 70 С, добавляют воду в количестве 100 г (20 мас.ч.). Смесь термостатируют при перемешивании в течение 30 мин. Полученный реагент — однородная вязкая жидкость.

Пример 3. Смешивают 20 г (4 мас.ч.) сополимера с 8 r (1,6 мас.ч.) щелочи, смесь нагревают до температуры 70 С, добавляют воду в количестве 50 г (10 мас.ч.) и термостатируют при перемешивании в течение 30 мин, Полученный реагент — гранулированная масса, не растворимая в воде.

В табл, 1 приведены результаты исследований по различным вариантам условий приготовления реагента, из данных которой следует, что реагент, удовлетворяющий основным требованиям (гранулярность„растворимость в воде и устойчивость к

5 воздействию 1,57;-ного раствора хлорида кальция) может быть получен при следующем соотношении ингредиентов. мас,ч.:

Сополимер акрилонитрила с метила10 крилатом и итаконовой кислотой 4 — 5

Щелоч ь 2 — 3

Вода 8 — 15

При этом, температура

15 получения . 60 — 70 С время термостатирования 20 — 40 мин

Верхние пределы температуры и времени твердофазного гидролиза 70 С и 40 мин

20 ограничиваются за счет нерациональности использования более высоких значений, хотя на качество продукта они не оказывают влияния, а приводят лишь к необоснованному повышению энергозатрат.

25 В табл. 2 представлены системы и свойства буровых растворов, обработанных заявлен н ым рва гентом (ГИ ССАН-2) и реагентом-прототипом (ГИССАН). Из табл. 2 следует, что реагент ГИССАН-2 не уступает

30 по своей активности прототипу, Полученный заявленным способом реагент в отличие от известных, в том числе прототипа, может быть легко транспортируем на любые расстояния в любой таре, в том

35 числе мягкой (полиэтиленовые или бумажные многослойные мешки), требует существенно меньших затрат (20 — 307ь) и времени на его получения (в 1,5-2 раза).

Оормула изобретения

40 Способ получения реагента для обработки буровых растворов, включающий введение суспенэионного сополимера акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот, щелочи в воду с последующим на45 гревом и термостатированием смеси, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств реагента, перед введением в воду еополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот сме50 шивают со щелочью и полученную смесь нагревают до 60 — 70 С, а термостатирова-. ние осуществляют в течение не менее 20 мин при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

55 Указанный сополимер акрилонитрила, метакриловой и итаконовой кислот 4 — 5

Щелоч ь 2 — 3

Вода 8 — 15

1782235

Таблица 1

Состав реагента

Вид и свод1ства продукта

Условия получения

Пример отноюение к добавке 1,52 по СаСI

Сополи- М(елонь Вода нер

Т, С Время (мин) Растворимость а воде

Консистенция

3,5 2,0 8

4,0 1,5 B

4,0 2,0 7

4,0 2,0 8

5,0 3,0 IО

5,0 3,0 15

50 30 17

Коагулиоует

Растворима в воде, Не растворимые в воде

I1

Растворимые в воде

Вязкая милкпсть

Гранулы

Не коагулируют

Не коагулируют

Не коагулируют

Коагулирует

Коагулирует

6

Ступнеобраэная масса

Влэкая жидкость

8

10

Гранулы

Не растворимые в воде

Растворимые в воде

Коагулируют

Не коагулируют

Не коагулируют

12

13

10

Не раствприные в воде

10 l5

Недленно (плохо) рвп.. створимые в воде

Не растворимые в воде

Растворимые в воле

Не растворимые в воде

4,5

4,5

4,5

4,5

10

2,5

2,5

2,5

2,5

17

10

Не коагулируют

10

19

Не коагулируют

Растворимые в воде

Таблица 2

Показатели раствора добавка к раствору, 2 по массе

Состав раствора, Ф по массе

Темпеооатура, С

Пример

1/ пп., дПа ° с кг/н

Фэо, смэ

СНС П<,, дда

" 100

tIgCl2 СаСI.>

Реагент

1 1

Глина

НаСТ.

ГИС- ГИС"

САН САН-2

Вода

0,1

0,1

0,1

0,3

0,3

0,3

0,5

0 5

2,0

2,0

2,0

2,5

3,0

1,5

1,5

3,о

3,0 5

5

0.5

1,0

1,0

l,S

Составитель Е.Гембицкая

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И»Шмакова

Редактор

Заказ 4287 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

2

4

6

8

11

1?

13

14

16

17

18

19

5,0 3,0

6,0 2,0

4,0 4,0

4,5 2,5

4,5 2,5

4,5 2,5

4,5 2,5

4 5 2 5

4,5 2,5

5

5

5

5

5 0,1

5 0,1

5 0,3

5 0,3

5

5

5

5

94,9

94,9

94,9

94,7

94,7

94,7

94,5

94,5

94 9

Э4,9

94,7

94, 7.

93,о 3о

93,0

93,0 30

92,5 30

92,0 30

93,5 30

93,5 30

93,0 30

92,0 30

ЭО

2О

1070 !

1070 !

1255

28

36

32

56

62

76

78

38

43

43

49

58 ЭЗ

IО5

44

44

107

7

6

3

3

7

6 е

3,0

4.

2

14

2/3

3/5

3/5

4/7

3/6

4/7

9/13

11/15

2/5

3/6

4/7

5/9

3/5

0/2

1/2

3/5

2/3

1/2

1/3

3/4

2/4

16

14

13

18

11

I5

22

29

43

113

28

37