Состав для очистки скважин от хлорит-серицитовой сланцевой пробки

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для очистки скважин от хлорит-серицитовых сланцевых пробок при разработке месторождений полезных ископаемых открытым и подземным способами. Цель - повышение эффективности состава при одновременном удешевлении процесса очистки. Состав содержит 15-60 мас.% водного раствора кубового остатка дистилляции капролактама. Основные компоненты остатка, мас.%:капролактам 9-20

натриевая соль аминокапроновой кислоты 23-47

олигомеры капролактама 22-43

смолы 13-19. Состав готовят путем механического перемешивания. Скорость растворения пробок увеличивается в 8-10 раз по сравнению с известным составом. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) E 21 В 37/ОО

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4331497/23-03 (22) 23.11.87 (46) 15.03.90. Бюл. Р 10 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (72) З.В.Якобсон, Л.Г.Савинчук, Л.H.HBàíöoâ, В.А.Горьков и В.А.Байков (53) 622.276.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К>.948876, кл. С 01 В 17/00, 1979. (54) СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАМИН Or ПОРИТ-СЕРИЦИТОВОЙ СЛАНЦЕВОЙ ПРОБКИ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для очистки скважин от хлорит-серицитовых сланцевых пробок при разраИзобретение относится к горному делу и может быть использовано для очистки скважин от хлорит-серицитовых сланцевых пробок при разработке месторождений полезных ископаемых открытым и подземным способом. Цель изобретения — повышение эффективности состава при одновременном удешевлении процесса очистки.

Для очистки скважины .от хлорит-сери. цитовой сланцевой пробки в качестве растворителя используют 15-60Х-ный водный раствор кубового остатка дистилляции капролактама. Кубовый остаток дистилляции капролактама получается в процессе производства капролактама через циклогексанон по схеме бекмановской перегруппировки.

Кубовый остаток дистилляции капролактама, являющийся отходом, направляют на сжигание как топливо.

„„SU „„1550098

2 ботке месторождений полезных иско- . паемых открытым и подземным способаMH Цель — повьппение эффективности состава при одновременном удешевлении процесса очистки. Состав содержит 15-60 мас.7 водного раствора кубового остатка дистилляции капролактама. Основные компоненты остатка„ мас.7: капролактам 9-20; натриевая соль аминокапроновой кислоты

23-47; олигомеры капролактама 2243; смолы 13-19. Состав готовят путем механического перемешивания.

Скорость растворения пробок увеличивается в 8-10 раз по сравнению с известным составом. 2 табл.

Проведенными исследованиями установлено, что кубовый остаток дистилляции капролактама обладает высокой растворяющей способностью по отношению к хлорит-серицитовым сланцам.

Основными компонентами растворителя являются натриевая соль аминокапроновой кислоты

Нф-(СН,); — 0NQ, а также капролактам

СН2 н с с=о

l н,с — н и продукты его конденсации и поликонденсации типа

1550098.. »(CH,1;С- Н(СН 1 -С-жн(сн 1-с

" l

II 15 и 75

О О О

50

Молекулы этих веществ содержат в своем составе атомные группировки ! с сосредоточенной на них электронной ,плотностью (карбонильные С = 0 и карбоксильные С вЂ” Π— группы) в сочетании с группами, несущими на себе положительный заряд (амина -NFI< или .амино-группы = NEI) .

Состав кубового остатка дистилля.ции капролактама, мас.% 15

Капролактам 9-20

Патриевая соль амило-капроновой кислоты 23-47

Олигомеры капролактама 22-43

Смолы 13-19

Вода 1-3

В табл, 1 приведен состав хлоритсерицитовых пробок, использованных в экспериментах.

В табл. 2 показана эффективность действия известного реагента и состава по изобретению.

Пример. В скважинах, пробу- 30 ренных по породам и полезным ископа,емым, в которых встречаются прослойки хлорит-серицитовых сланцев, последние под воздействием влаги набухают, в результате чего в скважинах образуются сланцевые пробки.

Для очистки скважин от хлоритсерицитовых пробок в скважины вводят растворитель. В качестве растворителя вводят 15-60Х-нык водный раст40 вор кубовых остатков дистилляции капролактама. Этот раствор готовят в обычной емкости из нержавеющей стали, на которой установлены импеллер и дозирующее устройство. В ем- 4 кость с водой добавляют кубовые остатки дистилляции капролактама для получения 15-607.-ного раствора.

Перемешивание осуществляют до получения однородной смеси.

По стратиграфической колонке определяют примерную величину пробки в скважине и подают растворитель в количестве 1 л на 0,1 м сланцевой пробки. Количество подаваемого в скважину растворителя контролируют дозирующим устройством. После того как растворитель в скважине прореагировал со,сланцевой пробкой, проверяют чистоту скнажин обычным отвесом, после чего скважина готова к заряжению ВВ.

Для подтверждения преимуществ состава по изобретению для очистки скважины от хлорит-серицитовой сланцевой пробки по сравнению с известным в лабораторных условиях были проведены 6 опытов (табл. 2).

В стеклянных трубах диаметром

105 мм размещают сланцевые пробки соответственно длиной 0,5, 0,75, 1 м и подают растворитель в количестве

5, 7,5 и 10 л соответственно.

Данные табл. 2 показывают, что наиболее высокие результаты по растворению хлорит-серицитовых сланцевых пробок достигаются при использовании растворителя-кубового остатка дистилляции капролактама в виде его водного раствора 15-602-ной концентрации (опыт 1-3).

Использование в качестве растворителя более разбавленных водных растворов кубового остатка дистилляции капролактама (опыт 3) нецелесообразно, так как при этом продолжительность растворения сланцевой пробки увеличивается в 3,0-3,5 раза.

Более концентрированные водные растворы кубового остатка дистилляции капролактама (опыт 3) по сравнению с оптимальным составом также неэффективны, так как и в этом случае продолжительность растворения сланцевой пробки возрастает в (1,52,0 раза). Это связано с тем, что водный раствор кубового остатка дистилляции капролактама при 20-25 С сохраняет агрегативную устойчивость при концентрациях порядка 60Х. Растноры кубового остатка дистилляции капролактама при более высоких концентрациях являются пересыщеннымн и агрегативно неустойчивыми, Внесение в такой раствор твердой частицы любого материала (центра кристаллизации) вызывает немедленное выпадение в осадок избыточного количества растворенного вещества. Таким центром кристаллизации по отношению к водным растворам кубового остатка дистилляции капролактама с концентрацией более 60Х является поверхность сланцевой пробки, при соприкосновении с которой происходит прежде всего осаждение избытка растворенного вещества на физических центрах

1550098

Определяемые компоненты, мас. I

Образец, Л!

aO A1 O1 яЫ» 1 Nga Иа а ) 1 L

К О Ге „, Прочие элементы

2,80 18,,90 61,92 3,09 2,16 1,30 4,00

0,35 31,80 50,73 0,50 7,20 1„30 1,38

0,22 17,00 74,22 О,45 0,42 3,12 0,96

5,83

6,74

2,91

Таблица 2

Опыт, N

РаствоВысота хлоит-серициовой проб21,5 Полное

26,5 раство28,0 рение пробки

0,5

0,75

20,5

24,0

29,5

21,5

25 4

29,4

7,5

Водный раствор кубовых остатков дистилляции капролактама, 15Х

То же, 307.

19,0 18,5 19,00

24,2 24,5 25,0

27,00 26,5 27,5

79 э

0,5

0,75

Полное растворение пробки

Полное

То же, 60Х

0,5

0,75

1 растворение пробки

Происходит увеличение времени на

63,2 64,5 63,00

75,5 75,5 76,0

90,5 90,00 91,5

7в5

То же, 10Х

0,5

0,75

1 растворение сланцевой пробки адсорбции сланца (остроугольные участки в рельефе сланцевой пробки), Образовавшиеся пленки твердого кубового остатка дистилляции капролактама уменьшают площадь соприкосновения и взаимодействия сланца с молекулами растворителя. Это в свою очередь приводит к замедлению процесса растворения, что является экономически и технологически не выгодным.

Таким образом, кубовый остаток дистилляции капролактама обладает более высокой растворяющей способностью по отношению к хлорит-серицитовым сланцам, чежели известный реагент и при этом имеет значительно меньшую стоимость.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Состав для очистки скважин от хлорит-серицитовой сланцевой пробки, включающий органический растворитель и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектив-ности состава при одновременном удешевлении процесса очистки, он в качестве органического растворителя содержит кубовый остаток дистилляции капролактама в количестве от 15 до 607 от массы состава.

Т а блица 1

5 22,5 23,0 21,5

7,5 . 26,5 25,5 26,0

10 29, 0 28,5 29,5

1550098

Продолжение табл.2

6 7 8

50,00 50,00 Происхо63,5 63,0 дит рас77,5 78,5 слоение

То же, 707.

Циклогексил амин

170,5 171,5 170,5

220,0 130,5 240,5

250,5 270,0 260,5

Составитель А.Назаров

Редактор А.Долинич Техред Л.Сердюкова Корректор Э. Лончакова

Заказ 253 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

0,5

0,75

0,5

0,75

7,5

5

7,5

49,5

62,5

78,.0 растворителя с образованием осадка частиц капролактама, что замедляет время растворения пробки