Известен способ получения порошкообраэного углещелочного реагента, заключающийся в смешении подсушенного (до влажности 203) бурового угля с каустической содой Q1J .

Недостатками указанного способа являются низкое качество получаемого продукта, повышенная пожаро- н вэрывоопасность, склонность к пылеобразованию, высокий расходный показатель.

Известен способ приготовления реагента для буровых растворов путем обработки гуматного реагента или смеси бурового угля со щелочью f2) .

К недостаткам известного способа относятся укаэанные выше и, кроме того, этот способ позволяет преотвратить лишь самовозгорание и комкуемость реагента. Способ включает 5 стадий: дробление исходного угля, обработку его раствором каустической соды, первичная сушка, помол, вторичная сушка.

Цель изобретения - упрощение способа при одновременном улучшении качества буровых растворов эа счет .снижения их водоотдачи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготов- . ления реагента для буровых растворов путем обработки гуматного реагента или смеси бурового угля со щелочью, обработку осуществляют зкструдированием, причем давление поддерживают в интервале 1,5-30 атм.

Соотношение твердой и жидкой фаз в смеси поддерживают в пределах от 6-5 до 1-2 °

После экструдирования сформованные гранулы высушивают обычным способом.

Для получения гранулированного гуматного реагента используют образ. цы бурового угля с исходной влажностью 45-56% (ГОСТ 11574-75), подсушенного бурового угля (полупродукта производства горного воска) влажностью 16-10%; экстракционного бурового угля вЂ” отхода производства горного воска, а также лабораторные образцы порошкообраэного углещелочного реагента, приготовленного по известной технологии, и некоторые зарубежные гуматные реагенты, например гумитан F, CC-16 и др.

985015

Для приготовления исходной пасты бурый уголь и щелочь используют в различных весовых соотношениях от

3:1 до 5:1. Как показывают исследования, оптимальным является соотношение 5:1. Температуру (20-110 С) 5 и время смешения (10-300 мин) варьируют.

Пластичность исходной углещелочной смеси и связанная с ней последующая устойчивая работа зкструдера существенно зависят от содержания влаги, причем приемлемым является соотношение твердой и жидкой фазы в пределах от 6:5 до 1:2.

Приготовление исходной пасты осу- 5 ществляют либо в обычном реакторе, либо в смесителе с Z-образными лопастями, либо непосредственно.в экструдере. Экструдирование осуществляют на экструдерах червячного типа (при давлении 1 10 атм), на гра-® нуляторе марки ДГ и экструдере

КМЗ-3 (давление до 30-40 атм), в лабораторных и полузаводских. условиях.

В процессе экструдирования путем механического воздействия (сжатия, сдвига и трения) реакция выщелачивания гуминовых веществ идет значительно быстрее и полнее, в результате чего существенно повышается качество образующегося гуматного реагента. Сформированные гранулы сушат при 20-105 С на воздухе, в шкафах камерного типа или путем принудительной продувки горячего воздуха.

II р и м е р 1. Для получения реа-35 гента в реактор с мешалкой загружают

300 r измельченного сырого бурого угля (135 r на сухой уголь) и 27 r

/ щелочи в виде 42%-ного водного раствора. 40

Реакционную смесь перемешивают при 100 С в течение 10 мин. Затем образовавшуюся углещелочную пасту переносят в лабораторный экструднр червячного типа. Корпус экструдера 45 имеет рубашку для подачи хладагента или теплоносителя, загрузочный штуцер и фильерный диск с диаметром отверстий 2,3 или 4 мм.

Полученные гранулы гуматного реагента (ГГР-1) высушивают при 100 С.

Пример 2. В смеситель с

2-образными лопастями загружают

10,0 кг измельченного бурового угля влажностью 15% и при перемешивании приливают 11,3 л воды и 2,73 л

42%-ного раствора каустической соды.

Реакционную смесь перемешивают при

60-70 C в течение 15-20 мин до образования однородной массы. Приготовленную пасту транспортируют к бунке- 60 ру экструдера.

Фильерный диск экструдера имеет примерно 30% свободного сечения при диаметре отверстий 3-3,5 мм, что является оптимальным по показателям 65 времени растворения и насыпной массы высушенных гранул, а также макси мально допустимого сопротивления, позволяющего добиваться устойчивой работы экструдера. Сформованные гранулы реагента ГГР-2 сушат при

60 С до остаточной влажности 20% и анализируют.

Пример 3. Смесь измельченного бурового угля (влажность 50%) и каустической соды в весовом соотношении 4:1 загружают в бункер экструдера марки КМЗ 3-3. В результате пластикации исходной пасты, шнекования и экструзии получают гранулы, которые высушивают до остаточной влажности 22% и анализируют.

II р и м е р 4. Измельченный бурый уголь влажностью 50% обрабатыва ют раствором каустической соды (46%-ной концентрации) при соотношении 10:2 в смесителе и шнеках в течение 30 мин. Реакционную смесь выдерживают при 100-105 С в течение

15 мин для завершения реакции и достижения 35% влажности реагента.

Полученный реагент измельчают, высушивают до влажности 12% и анализируют.

Пример 5. В смеситель с

Z-образными лопастями помещают 232 r реагента (в расчете на сухой УШР), полученного по примеру 4, и постепенно приливают 300 мл воды до образования пасты, которую затем экструдируют.

Приготовленный образец гранулированного углещелочного реагента (ГуШР) анализируют и испытывают в сравнении с образцом УШР, полученным по известной технологии (пример 4).

В таблице приведены результаты анализа и лабораторных испытаний, а также другие примеры приготовления образцов гранулированного гуматного реагента при различных соотношениях исходных компонентов, твердой и жидкой фазы, времени и температуры реакции и некоторые характеристики полученных образцов реагента.

Известно, что активность гуматных реагентов в снижении водоотдачи глинистых растворов зависит от содержания гуминовых кислот в реагенте.

Поэтому получаемые образцы гуматных реагентов (ГГР, УШР, ГУШР).характеризуются содержанием в них гуминовых веществ и величиной водоотдачи (В Зр, мл) .

Определение содержания в гуматном реагенте гуминовых кислот проводят известным методом.

Эффективность снижения водоотдачи и вязкости модельных буровых растворов при обработке их полученными гуматными реагентами определяют по стандартным методикам.

985015

Как видно иэ результатов сравнительных испытаний образцов порошкообразного УШР, полученного по извест-. ному способу, и гранулированного реагента (наприме, ГУШР), предлагаемый способ приготовления гуматного реагента позволяет сушественно (почти в 2 раза) повысить в нем содержание извлекаемых гуминовых веществ и улучшить фильтрационные характеристики (примеры 4 и 5) при сохра- >() нении стабилизирующих свойств и одновременном снижении расходного покаэатехф»

Например, снижение водоотдачи

8% глийистой суспенэии до 10 мл !5 (30 мин) в сравнимых условиях достигается при добавлении 5% порошкообразного УШР, в то время как гранулированного углещелочного реагента (ГГР-3) требуется всего 2, 8%, т.е. ;@ расход реагента для хи мической обработки уменьшается в 1,7 раза.

Оценку механической прочности гранул гуматного реагента дают по их способности к истиранию. Фактичес- ки образования пылящей фракции не наблюдается.

Пожароопасность образца приготовленного гранулированного реагеита в сравнении с применяемыми в нефтя- З6 ной промышленности отечественными и зарубежными гуматными реагентами определяют по температуре самовозгорания. Температура самовозгорания ряда испытуемых реагентов, соответственно возрастает, С сульфанитроо гумат 200; резинекс 225; гумитан

230; порошкообразный УШР 260; предлагаемый гранулированный гуматный реагент 295.

Предлагаемый способ приготовления гранулированного гуматного реагента позволяет существенно повысить качество реагента для химической обработки буровых растворов при одновременном снижении его расходного показателя.1

Предлагаемый способ технологичен, основан на отечественном оборудований, позволяет упростить существующую технологию производства углещелочного реагейта и исключить некоторые стадии (помол, первичная сушка и др.).

Предлагаеьый способ позволяет также решить проблему исключения пожаров, взрывов, пыления и улучшения условий труда при производстве, хранении, транспортировке и применении гуматных реагентов.

985015

1 Э

2ц5

Э»6 Н»»! ж ох хо хха

ЕН I»» a

»»! Э

59 mIL»X

e) еох о хйх оэх !

»Ц9 о. "ц

4 Р gl

1 »»I X

»о ц!

Г.» М»»! о»» ц оо

И»»» хм

Э х

I Я

1 Х

Q 1»Х

Х х»!! х эо в

»ЦЦ I

»»! (9

> 2

»»!

Ц ° !. О

Оо

Он

Ш Ш о а а о

М с о

° Ф а а н» о о о о о а с Ъ I М

»О 1О 1

lA LA Н» Н lA м сР Р M м м м lA

:» rn

0 хЗ с э х

Г» Х

Ш 7

Ю а о о о о о и (ч (м м (ч! и

A,î е ч 1» о а о о о о

Н» 1»»0 Н» а о о о о о о н»» »м »О Ф 3 о с с и с» м м а сР (Ч НI Н» Н» Н» Н о

3 х

1.» и

Э х

:с а н

LA CI н н» н

11! А

Э Ii Г»

» Ck 1 Гч (ч м

Р» А

I I

u o

u u

1 1 1 I I

Г-» Г.» Г-» Г-» 4

Г-» -» I -» Г:» м м ill н Н 1 (Ч (Ч М сУ с

<ч ч ю н» Ф н н»» ч 1О о

Г4 о, х о х

О»L» о о

3 х о .ц

Э о о

Г-» Г.». х х х! о

С4

» х о

О. й

И о

Ч 0) о е ц, о u, о

985015

Формула изобретения

Составитель Г. Сапронова

Техред З.Палий Корректор Е. Рошко

Редактор Н. Кешеля

Тираж бб1 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеннй и открытий

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

Заказ 10080/30

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ приготовления реагента для буровых растворов путем обработки гуматного реагента или смеси бурового угля со щелочью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа при одновременном улучшении качества буровых растворов за счет снижения их водоотдачи, обработку осуществляют. экструдированием, причем давление поддерживают в интервале 1,5-30 атм.

2. Способпоп. 1, отлич а ю шийся тем, что соотношение твердой и жидкой фаз в смеси поддерживают в пределах от 6-5 до 1-2.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М., "Недра", 1972, с. 111-115.

10 2. Авторское свидетельство„СССР

У 2977б5, кл. С. 09 К 7/02, 1971 (прототип).

Способ приготовления реагента для буровых растворов

Буровой раствор // 985013

Буровой раствор и способ его получения // 981339

Эмульсионный буровой раствор // 979484

Способ обработки глинистого бурового раствора // 979483

Буровой раствор // 977472

Буровой раствор // 977471

Способ обработки бурового раствора // 977470

Состав бурового раствора для вскрытия продуктивных коллекторов нефти // 976682

Жидкость для глушения газовых скважин // 975773

Инвертно-эмульсионный раствор для гидропескоструйной перфорации скважин // 2100399

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и направлено на повышение пескоудерживающей способности раствора

Способ обработки бурового раствора // 2101318

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а также нефтепромысловой геофизике

Безглинистый буровой раствор // 2102429

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам для промывки ствола скважин

Буровой раствор // 2103312

Буровой раствор // 2103313

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к составам буровых растворов

Термосолестойкий буровой раствор // 2104292

Способ глушения скважины и блокирующая жидкость для глушения скважины // 2104392

Способ уменьшения фильтратов бурового промывочного водного состава, содержащего смешанные металлгидроокиси, и буровой промывочный водный состав // 2105027

Концентрат для приготовления промывочных жидкостей для резания и бурения горных пород "брин" и способ получения концентрата для приготовления промывочных жидкостей // 2105028

Изобретение относится к области химии, а именно к смесям (концентратам), используемым при бурении скважин различного назначения, резания горных пород, и способам получения указанных композиций

Буровой раствор // 2105782

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к составам буровых растворов на водной основе, используемым при вскрытии пласта