Способ получения бурового реагента для глинистых растворов

Изобретение относится к области бурения нефтяных скважин и может быть использовано в производстве реагентов для химической обработки буровых растворов. Технический результат изобретения - понижение вязкости глинистого бурового раствора, улучшение его технологических параметров. Способ получения бурового реагента для глинистых буровых растворов включает модификацию лигносульфонатного полимера модифицирующим агентом. Модификацию ведут при температуре 40°С в течение 1,5 ч при постоянном непрерывном перемешивании. В качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50%-ного водного раствора. В качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами. Исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигносульфонатный полимер 96-98; сульфированный реагент 2-4. 1 табл.

 

Изобретение относится к области бурения нефтяных скважин и может быть использовано в производстве реагентов для химической обработки буровых растворов.

Известен способ получения бурового реагента (Патент РФ №2574659, кл. С09К 8/03, опубл. 10.02.2016) для обработки буровых растворов путем окисления лигносульфоната соединениями шестивалентного хрома в кислой среде, взаимодействия образующегося хромлигносульфоната с сульфатом железа и фосфорсодержащим модифицирующим агентом, подщелачивания гидроксидом натрия и высушивания. В качестве модифицирующего реагента используют триполифосфат натрия (ТПФН) или гексаметафосфат натрия. Реагент обладает эффективными разжижающими свойствами в минерализованных буровых растворах, повышенной стабильностью до 190°С.

Известен способ получения бурового реагента (Патент РФ №2451042, кл. C08L 97/00, С09К 8/10, С09К 8/02, опубл. 20.05.2012), включающий обработку лигносульфоната бихроматом щелочного металла в кислой среде до рН 1-1,5 при введении в реакционную зону элементарной серы, с последующей нейтрализацией кислоты гидроксидом натрия до рН 4-5 и высушивание. Кислая среда создается путем добавления серной кислоты.

Основным недостатком способов получения является использование токсичного хрома. Невосстановленный шестивалентный хром переходит в промышленные стоки в процессе сушки, что приводит к потерям основного компонента - хромпика, т.е. удорожанию процесса, а также загрязняет сточный поток соединениями хрома.

Наиболее близким аналогом является способ получения смазочной порошкообразной композиции для бурового раствора на водной основе, описанный в патенте №2262525, включающий механическое смешение исходных порошкообразных компонентов: смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенного ПАВ (Спринт) - 35-40 мас. %, и полимер, дополнительно содержит сульфированный битум, карбоксиметильный полимер, например, КАМЦЕЛ ПА-1000 3,8-4,2 мас. %, пеногаситель НТФ - 0,30-0,35 мас. %, а в качестве полимера - игносульфонатный полимер БРЕГ-2К 0.5-0.8 мас. %.

Недостатком прототипа является то, что получают смазочную порошковую добавку, имеющую многокомпонентный состав, что повышает ее стоимость, и содержание поверхностно-активных веществ, которые являются одними из наиболее распространенных загрязнителей окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков, а также понижение вязкости, улучшение разжижающих свойств бурового реагента в глинистых растворах на водной основе при одновременном улучшении его технологических параметров.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом получения бурового реагента для глинистых растворов на водной основе, включающий взаимодействие лигносульфонатного полимера с модифицирующим агентом, отличающийся тем, что модификацию ведут при температуре 40°С при постоянном непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса - 1,5 ч. При этом в качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50% водного раствора, а в качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков (ТНО) отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами. Исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас. %:

лигносульфонатный полимер 96-98

сульфированный реагент 2-4.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Приготовление бурового реагента для глинистого раствора

Сульфированным реагентом осуществили модификацию нейтрально-сульфитного лигносульфонатного сырья с целью получения бурового реагента для глинистого раствора. Процесс продолжается 1,5 ч при температуре 40°С. В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой и термометром, загружались при перемешивании компоненты в следующей последовательности и в следующих массовых соотношениях:

Нейтрально-сульфитный лигносульфонатный полимер - 96 г в виде 50% водного раствора;

Сульфированный реагент - 4 г.

Готовую массу высушивали до порошкообразного состояния.

Глинистый раствор (ГР) готовили из глинопорошка марки ПМБВ и воды, перемешивали, затем добавляли нейтрально-сульфитный лигносульфонат, модифицированный сульфированным реагентом, в последовательно возрастающей концентрации с 0,5 до 3,0% мае. от объема глинистого бурового раствора, все ингредиенты тщательно перемешивали и замеряли технологические параметры.

Технологические параметры буровых растворов (плотность - ρ, условная вязкость - УВ, показатель фильтрации - ПФ30) замерялись с помощью стандартных приборов и методик в соответствии с Инструкцией по методам контроля качества буровых растворов, ВНИИБТ, М., 1972 г. (табл.).

Из таблицы видно, что при введении 0,5% мае. навески бурового реагента происходит эффективное снижение фильтрации глинистого раствора. При дальнейшем увеличении концентрации навески реагента до 3% мае. во всех растворах наблюдается плавное снижение показателя фильтрации с незначительным увеличением вязкости, но наиболее эффективно работает буровой реагент при концентрации 2,0% мае. от объема глинистого раствора.

Предлагаемый способ за счет использования сульфированного реагента в качестве модифицирующего агента позволяет улучшить разжижающие свойства бурового реагента в глинистых растворах - условная вязкость глинистого раствора понижается с 60 с до 30-37 с.

Реологические характеристики растворов становятся хуже и водоотдача становится больше при количестве бурового реагента больше 2% маc. в глинистом растворе.

Таким образом, заявляемый буровой реагент для глинистых растворов обладает следующими технологическими преимуществами по сравнению с известными:

- придает раствору разжижающие свойства;

- порошковый состав добавки улучшает технологию ее применения для обработки буровых растворов при пониженных температурах;

- имеет невысокий уровень токсичности и пожароопасности вследствие отсутствия в его составе жидких углеводородных растворителей (IV класс опасности);

- обладает высокой технологичностью, заключающейся в исключении многотоннажных перевозок жидких смазочных добавок к объектам потребления.

Особенностью заявляемого изобретения является то, что состав бурового реагента представлен водорастворимыми порошкообразными компонентами с низкой токсичностью (класс опасности IV). Буровой реагент высокотехнологичен в применении, обработке бурового раствора, транспортировке и хранении, обеспечивает приготовление глинистого раствора с необходимыми технологическими параметрами.

Использование отработанной серной кислоты процесса алкилирования изобутана олефинами и ТНО поможет частично решить проблему их утилизации.

Способ получения бурового реагента для глинистых буровых растворов, включающий модификацию лигносульфонатного полимера модифицирующим агентом, отличающийся тем, что модификацию ведут при температуре 40°С в течение 1,5 ч при постоянном непрерывном перемешивании, при этом в качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50%-ного водного раствора, в качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами, а исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

лигносульфонатный полимер 96-98
сульфированный реагент 2-4



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к буровым растворам и способу их получения. Технический результат – низкая температура потери текучести, биодеградация и низкая токсичность буровых растворов.

Изобретение относится к области строительства скважин, в частности к тампонажным растворам для цементирования обсадных колонн, газоконденсатных и нефтяных скважин, осложненных наличием слабосвязанных, склонных к гидроразрыву многолетних мерзлых пород.

Группа изобретений относится к добыче сырой нефти. Технический результат - улучшение подвижности тяжелой сырой нефти в подземном пласте.

Изобретение относится к области защиты металлов в нефтедобывающей промышленности и может найти применение при подавлении роста сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) и ингибировании микробиологической коррозии в емкостном оборудовании систем сбора и подготовки нефти.
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, конкретно к разработке месторождений со слабосцементированным коллектором. В способе полимерного заводнения в слабосцементированном коллекторе, включающем закачку в нагнетательные скважины водного раствора полимера заданной концентрации, применяют в 1,5-2 раза более плотную сетку скважин, чем при закачке воды, до начала закачки осуществляют отработку нагнетательных скважин в течение не менее 3-х месяцев, после чего начинают закачку водного раствора полимера при начальной концентрации полимера не более 30% от заданной, постепенно повышая концентрацию полимера до заданной, обеспечивая при этом требуемый уровень приемистости нагнетательных скважин в пределах максимально допустимого забойного давления, а для приготовления водного раствора полимера используют высокомолекулярные синтетические полимеры, обладающие псевдопластическими свойствами.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложены способ уменьшения концентрации акриловой кислоты в водном растворе акриламида, способ получения водного раствора акриламида (варианты).

Изобретение относится к способу получения хелатообразующего агента согласно общей формуле (I) который содержит по меньшей мере одно соединение общих формул (IIIa)-(IIIb) где R1 выбирают из С1-С4-алкила, X1 представляет собой (MxH1-x), причем М выбирают из щелочного металла, х находится в интервале от 0,6 до 1.

Изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - увеличение коэффициента извлечения нефти как на ранней стадии разработки, так и на выработанных месторождениях за счет повышения эффективности теплового воздействия на пласт с одновременным снижением материальных затрат и экономией энергоресурсов, расширение технологических методов теплового воздействия на продуктивный пласт.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритоков в добывающих скважинах, регулирования охвата обрабатываемого пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин.

Изобретение относится к области бурения нефтяных скважин и может быть использовано в производстве реагентов для химической обработки буровых растворов. Технический результат изобретения - понижение вязкости глинистого бурового раствора, улучшение его технологических параметров. Способ получения бурового реагента для глинистых буровых растворов включает модификацию лигносульфонатного полимера модифицирующим агентом. Модификацию ведут при температуре 40°С в течение 1,5 ч при постоянном непрерывном перемешивании. В качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50-ного водного раствора. В качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами. Исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас.: лигносульфонатный полимер 96-98; сульфированный реагент 2-4. 1 табл.

Наверх