Способ получения раствора для кислотной обработки скважин

 

Использование: относится к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: тетрахлорид титана подвергают гидролизу при молярном соотношении TiCl4:H20, равном (0,02-0,04): 1, и температуре 20-40°С. Образовавшуюся соляную кислоту подвергают дистилляции при 105- 120°С и отделяют от кубового остатка. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 7/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л ( (Ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869531/26 (22) 18.07,90 (46) 30.08.92. Бюл, М 32 (71) Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (72) B,А.Моисеев, З,Н,Шастина и О,А.Брагина (56) Патент ПНР N. 142052, кл. С 01 В 7/01, 1988.

Изобретение относится к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности к технологии кислотной обработки пласта.

Известен способ получения соляной кислоты, заключающийся в смешении с водой тетрахлорида кремния или погонов от дистилляции хлорсиланов. Преимущество этого способа заключается в том, что тетрахлорсилан и его гомологи могуть храниться и транспортироваться в безопасной стальной таре и для получения 1 м раствора для кислотной обработки (15%-ная соляная кислота) тетрахлорсилана нужно израсходовать в

2,6 раза меньше, чем 30%-ной соляной кислоты.

Недостатком данного способа является то, что кубовый остаток (метакремневая кислота), образующийся после гидролиза тетрахлорсилана и дистилляции хлористого водорода, представляет собой гелеобразную, липкую массу, трудно удаляемую из реактора.

„„. Ы„„1757997 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ДЛЯ

КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИН (57) Использование: относится к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Сущность изобретения; тетрахлорид титана подвергают гидролизу при малярном соотношении Т!С!4:Н20, равном (0,02 — 0,04):1, и температуре 20-40 С, Образовавшуюся соляную кислоту подвЕргают дистилляции при

105-120 С и отделяют от кубового остатка.

1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Цель изобретения — упрощение процесса за счет облегчения отделения кубового остатка.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве хлорсодержащего сырья используют тетрахлорид титана (ТХТ), причем молярное соотношение ТХТ:вода составляет (0.02-0,04):1. Гидролиз ТХТ осуществляют при 20 — 40 С, а дистилляцию соляной кислоты — при 105 — 120 С. После дистилляции соляной кислоты в реакторе остается метатитановая кислота — порошкообразное сыпучее вещество, нерастворимое и ненабухающее в воде, Поэтому кубовый остаток легко удаляется из реактора струей воды.

Тетрахлорид титана (четыреххлористый титан) TICI4-легкоподвижная жидкость с резким запахом, плотность 1727 кгlм (20 С), температура кипения 136 С. Контактирование с влажным воздухом сопровождается сильным дымообразованием, негорюч и пожаровзрывобезопасен, Тетрахлорид титана транспортируется в железнодорожных цистернах емкостью 60

1757997 т. Для малых объемов потребитель может иметь свою специально оборудованную тару (контейнеры, бочки) для транспортировки автотранспортом, Настоящий тетрахлорид титана соответствует ТУ 48-10-102-89. Срок хранения 1 год.

Пример 1. А. В термостойкую герметически закрытую колбу с водой объемом (V)

45 см (2,5 моль) добавляется 5,5 см (0,05 моль) TXT со скоростью 0,1 см /с при постоз янном перемешивании.

Б. Температура саморазогрева реакции взаимодействия TXT с водой достигает 2040 С. После введения TXT реакционная смесь перемешивается еще 10 — 15 мин.

В. Реакционная смесь нагревается до

104 С. Хлороводорода в приемнике не обнаружено. Кубовый остаток в виде жидкости, Пример 2. Стадии А и Б аналогичны примеру 1.

В, Перегонка ведется при 105-109 С, при этом отгоняется хлороводород вместе с водяным паром, Выход хлороводорода равен 83%. Получен раствор для кислотной обработки; V = 42 см и концентрация НС! з (CH cI) равна 13,5%.

Кубовый остаток — влажный, мелкокристаллический, легко удаляется из реактора, Пример 3. Стадии А и Б проводятся аналогично примеру 1.

В. Реакционная смесь прогревается до

120 С, Выход хлороводорода равен 92%

Получен оаствор для кислотной обработки

V = 43 см, Снс! = 14,5%

Кубовый остаток — в виде порошкообразного сыпучего вещества.

Пример 4. Стадии А и Б проводятся аналогично примеру 1.

В, Реакционная смесь прогревается до

200 С, Выход хлороводорода равен 95%:

Получен раствор для кислотной обработки

V = 44 см, Снс! = 15%.

Кубовый остаток — порош кообразный, сыпучий.

Пример 5. А, В термостойкую герметически закрытую колбу с водой V = 45 см з (2,5 моль) добавляется 11 см (0,1 моль) TXT.

Введение TXT и перемешивание смеси ведется по примеру 1.

Б, Реакция взаимодействия TXT с водой протекает при 20 — 40 С, После введения

TXT перемешивание смеси продолжается еще 10-15 мин, В. Реакционная смесь нагревается до

105-120 С, отгоняется 94% хлороводорода.

Получен раствор для кислотной обработки

V = 44 смз, Снс = 27,4%.

55 дующей дистилляцией соляной кислоты и отделением кубового остатка, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет облегчения отделения кубового остатка, в качестве хлорсодержащего сырья используют тетрахлоридтитана и гидролиз ведут при молярном соотношении

Кубовый остаток — порошкообразный, сыпучий.

В лабораторных условиях воспроизведены предлагаемый и известный способы

5 (табл и ца), Таким образом, опыты показывают для получения 15 — 28%-ной соляной кислоты необходимы молярные соотношения

TiCI4. Í2O = (0,02 — 0,04):1; при температуре

10 ниже 105 С дистилляция соляной кислоты не происходит; основная масса хлороводорода (83%) отгоняется при 105 — 109 С с получением 13,5%-ной соляной кислоты; перегонка при температуре выше 120 С не15 целесообразна в связи с тем, что при нагревании до 200 С выход хлороводорода увеличивается лишь на 3%, но требует повышенных энергозатрат и более сложного оборудования; кубовые остатки представле20 ны в виде сухого или влажного порошка, легко удаляются из реактора смыванием водой; для получения тех же количеств соляной кислоты из SIC!4 (прототип) перегонку нужно вести в более жестком температур25 ном режиме (105 — 200 С), а кубовые остатки представляют собой гелеобразную липкую массу, трудноудаляемую из реактора, Новизна и полезность предлагаемого технического решения состоят в том, что

30 соляную кислоту получают непосредственно в полевых условиях их хлорсодержащего легкогидролизуемого сырья, при этом повышается безопасность хранения и транспортировки исходного сырья за счет

35 использования стальной тары, снижаются транспортные расходы, поскольку для получения 1 м кислотного раствора (15%-ная

HCI) тетрахлорида титана расходуется в 4 раза (no объему) меньше, чем товарной со40 ляной кислоты, Существенным отличием и преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным способом является то, что в качестве гидролизуемого хлорсодержащего

45 сырья используется тетрахлорид титана, при гидролизе которого кроме целевого продукта (KCI) образуется метатитановая кислота, нерастворимая и ненабухающая в воде, а поэтому легко удаляемая из реактора струей воды.

50 Формула изобретения

1. Способ получения раствора для кислотной обработки скважин, включающий гидролиз хлорсодержащего сырья с после1757997

2. Способ по п1, отлича ющийся тем, что гидролиз ведут при 20 — 40OC.

TiCI4:Н20, равном (0,02-0,04);1, а дистилляцию соляной кислоты — и ри 105-120 t„.

Результаты опытов по получению соллно>> кислоты из Т1С1> и 01С1а

Вневний вид Примечание кубового ос"

Температура С

Раствор соляной кислоты

НС1

Количество реагентов

Выход, Опыт Реагенты г/л

Гмдролиза

Перегонки ноль кг 1 татка объем, м 10

0,05 9,47

TiC1e

Не обна- Не обнаружен ружем

20-40

45,0

9,47

45,0

104

2;50

0,05

2,50

Нидкость но

TiC1

Н,О

Влааный.порок- Осадок легко кообразный смывается водой иэ реактора

20-40

105-109 144,0 83

13,5

9,47

45,0 20-40

TiC14 н„о

0,05

2,50

Порез>кообра эный> сыпучий

105-120 154,4 92

То же

20-40

15,0

То we

105-200 159,3 95

105-120 и

27,8

44 и

20-40

311,4 94

6 .(прототип) 14,6

Гелеобразный липкий осадок

Осадок трудноудаляе>ся из реактора

157,1

20-40

105-200

Редактор Т.Горячева

Заказ 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

21С11 но

TiC14 но

Ьъо но

0,05

2,50

0,10

2,50

0,085

4,0

9,47

45,0

18,9

45,о

14,5

72>0 т "г"-" концентрация ро НС1, Ф

Составитель В,Моисеев

Техред М.Моргентал Корректор Н.Слободяник