PL53363B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10. V. 1967 53363 KI. 89 k, 2 MKP C 13 1 /ijot UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Boguslaw Nowicki, mgr Aleksander Szymankiewicz, mgr Leonard Mezynski, mgr inz. Edmund Rydzewski Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Przemyslu Ziemniaczanego, Poznan (Polska) Sposób wytwarzania modyfikowanej skrobi do pluczek wiertniczych Niniejszy wynalazek dotyczy nowego sposobu wytwarzania preparatu krochmalowego na po¬ trzeby wiertnictwa, odpornego na dzialanie wyz¬ szych temperatur. Modyfikowane preparaty skro¬ biowe maja szerokie zastosowanie jako dodatki do pluczek wiertniczych, poprawiajace ich wlas¬ nosci koloidowe, zmniejszajac tym samym filtra¬ cje pluczek. W wiekszosci surowcem do wytwa¬ rzania takich preparatów jest skrobia kukury- dzana lub ziemniaczana, poddana odpowiedniej obróbce chemicznej. Mozna je otrzymac traktujac zawiesine skrobi w wodzie (mleczko krochmalowe) roztworami fosforanów, polifosforanów, wegla¬ nów, badz tez wodorotlenkami alkalii. Wodna za¬ wiesine skrobi z dodatkiem chemikalii, glównie wodorotlenku sodu ogrzewa sie w zbiorniku z mie¬ szadlem na miejscu wiercen geologicznych.Korzystniejsze jest stosowanie gotowych prepa¬ ratów otrzymanych fabrycznie, które mozna sto¬ sowac jako bezposrednie dodatki do pluczki wier¬ tniczej, poniewaz dysperguja w zimnej wodzie.W praktyce okazalo sie, ze preparaty te obniza¬ jac poczatkowo wielkosc filtracji, w miare wzrostu temperatur na otworze wiertniczym (powyzej 100° C) traca swe wlasciwosci, ulegajac rozkladowi, a filtracja wzrasta od kilkunastu do kilkudziesie¬ ciu ml/30 minut).Dobre preparaty skrobiowe stosowane do pluczki wiertniczej powinny obnizac filtracje poczatkowa do ok. 6 ml/30 minut oraz powinny wykazywac 30 odpornosc na wysokie temperatury do okolo 160° C co tym samym pozwala je stosowac przy prowadze¬ niu wiercen do glebokosci 4 tys. metrów.Stwierdzono, ze termoodpornosc preparatów kro1 chmalowych mozna zwiekszyc stosujac obróbke skrobi w zawiesinie wodnej przy pomocy forma¬ liny.Najlepsze wyniki uzyskano dzialajac na wodna zawiesine skrobi (stosunek skrobi do wody 1 :4), formaline w ilosci 18 czesci wagowych na 100 czes¬ ci skrobi, prowadzac reakcje w temperaturze 20—40°C. Po odwirowaniu suszy sie w tempera¬ turze pokojowej.Tak otrzymana preparaty wykazuja gorsza dys¬ persje i zdolnosci obnizania poczatkowej filtracji pluczki. Ponadto okazalo sie, ze preparaty skrobio¬ we otrzymane przez obróbke formalina w sposób wyzej podany sa nietrwale podczas magazynowa¬ nia. Uzyskane preparaty na bazie skrobi obrobio¬ nej formalina mimo kilkakrotnego przemycia woda zwiekszyly tak zwana filtracje pluczki do wartosci 15 ml/30 minut i wyzej, juz po 6-ciu tygodniach od chwili wytworzenia preparatu. Skrobia tworzy w reakcji z formalina acetale i pólacetale. Acetale powoduja usieciowienie skrobi i wzrost termood- pornosci, podczas gdy pólacetale reagujac w dal¬ szym ciagu z wysuszonym produktem powoduja dalsze nadmierne usieciowienie, które wplywa nie¬ korzystnie na dyspersje preparatu w wodzie powo¬ dujac tym samym niekorzystny wzrost filtracji 5336353363 pluczki. Przyczyna tego jest niemozliwosc wymycia woda zwiazanej z skrobia w formie pólacetalowej formaliny.Przemywajac woda mozna usunac jedynie for¬ maline w postaci wolnej, nieprzereagowanej.W wyniku takiej technologii otrzymuje sie duze ilosci szkodliwego scieku. Równiez preparaty uzys¬ kane na walcach z mleczka krochmalowego z do¬ datkiem alunu wykazaly niedostateczna filtracje zarówno poczatkowa, jak równiez koncowa po ogrzaniu do temp. 165°C/4 godz.Celem niniejszego wynalazku jest wytworzenie preparatu skrobiowego odpornego na dzialanie wy¬ sokich temperatur (do 170°C) nadajacego sie do zastosowania przy glebokich wierceniach (4—5 tys. m.) stabilnego przy dluzszym magazynowaniu nawet w temperaturze 35°C, co ma bardzo istot¬ ne znaczenie. Preparat wedlug wynalazku otrzymu¬ je sie przy niewielkim zuzyciu formaliny, oraz po¬ zostalych chemikalii, dzieki czemu unika sie szko¬ dliwego scieku i tym samym obniza koszty tak wy¬ twarzania jak równiez nakladów inwestycyjnych.Zaleta preparatu jest latwosc stosowania na otwo¬ rach wiertniczych z uwagi na jego szczególnie do¬ bre wlasnosci dyspersyjne. Preparat latwo tworzy w zimnej wodzie koloidalna zawiesine i dzieki te¬ mu sa zbedne specjalne urzadzenia do jego roz¬ puszczenia. Preparat ten mozna dodawac bezpo¬ srednio do pluczki wiertniczej. Wytwarzanie prepa¬ ratu wedlug wynalazku polega na obróbce skrobi formalina (roztwór 40% formaldehydu) w ilosci od 0,6—1,0% w stosunku do suchej substancji skrobi przy prowadzeniu obróbki skrobi o zawartosci oko¬ lo 20°/o wody (krochmal handlowy), a w przypadku obróbki skrobi w zawiesinie o zawartosci okolo 60°/o wody w ilosci od 2—5°/o.Po zakonczonej obróbce formalina dodaje sie do wodnej zawiesiny skrobi amoniak, wzglednie wo¬ dorotlenki alkalii lub sole alkaliczne, a nastepnie skrobie przemywa woda. Przez dzialanie amoniaku, lub dodanie innych alkalicznie reagujacych chemi¬ kalii uzyskuje sie uwolnienie wiazanej pólaceta- lowo formaliny, która mozna nastepnie latwo wy¬ plukac woda przez co uzyskuje sie preparat stabilny przy magazynowaniu.Do wodnej zawiesiny tak spreparowanej skrobi dodaje sie nastepnie srodki poprawiajace dyspersje preparatu w zimnej wodzie takie jak: borany, wodorotlenki metali alkalicznych, polifosforany i krzemiany, mocznik i amoniak oddzielnie, lub w kombinacji, tak aby pH preparatu wynosilo 8—10.Tak przygotowana wodna zawiesine skrobi z che¬ mikaliami poddaje sie skleikowaniu i wysuszeniu na walcach suszarniczych.Przyklad 1. Skrobie w postaci zawiesiny wodnej skladajacej sie z 100 czesci wagowych skro¬ bi i 100 czesci wagowych wody obrabia sie w od¬ powiednim zbiorniku zaopatrzonym w mieszadlo mechaniczne z formalina (40% roztwór formalde¬ hydu) w ilosci 3% w przeliczeniu na sucha mase skrobi. Czas obróbki skrobi formalina wynosi oko¬ lo 24 godzin w temp. 15—20°C (czas reakcji mozna skrócic stosujac podwyzszona temperature nie przekraczajac jednak 45°C)., Po zakonczonej ob¬ róbce dodaje sie do mieszaniny 1 czesc wagowa 25% roztworu amoniaku mieszajac przez 1 godzine, odsacza skrobie i przemywa woda. 5 Krochmal odwodniony przenosi sie do zbiornika z mieszadlem, dodaje sie wody w takiej ilosci by stosunek skrobi do wody wynosil 1 : 3 oraz w przeliczeniu na 100 kg skrobi: 0,3 kg boraksu, 0,3 kg mocznika i 0,3 kg wodorotlenku sodu 10 (w 3% roztworze).Wodna zawiesine skrobi z chemikaliami miesza sie okolo 2 godz. w tern. 15—20 °C lub w wyz¬ szej nie przekraczajacej 45°C po czym suszy sie na walcach suszarniczych, w temp. okolo 150°C. Wy- 15 suszony produkt poddaje sie rozdrobnieniu tak, by wielkosc platków wynosila 0,2—0*4 mm.Preparat o zblizonych cechach mozna równiez otrzymac stosujac tak male ilosci formaliny do ob¬ róbki skrobi w postaci suchej, ze nawet postepuja- 20 ce usieciowienie w czasie magazynowania nie po¬ gorszy w zasadniczy sposób jego dyspersji i zdol¬ nosci obnizania filtracji poczatkowej. 25 Przyklad 2. Do 100 czesci wagowych skrobi o zawartosci wody okolo 20% dodaje sie 20 czesci wody zakwaszonej kwasem solnym do p.H = 2,0 i zawierajacej 0,625 czesci formaliny (40% roztwór formaldehydu) w stosunku do wprowadzonej skro- 30 bi. Calosc nalezy dokladnie wymieszac w celu ujednolicenia i poddac sezonowaniu na 24 godziny.Dluzszy czas sezonowania jest dopuszczalny.Nastepnie dodaje sie 100 czesci wody dokladnie miesza i do wodnej zawiesiny skrobi dodaje sie 35 weglanu sodu w takiej ilosci by uzyskac pH ok. 9,6 nastepnie dwie czesci wagowe mocznika. Mieszani¬ ne obrabia sie okolo 1 godziny i dodaje w koncu 0,3 czesci wagowe boraksu, 1 czesc wagowa hexa- metafosforanu sodu i 2 czesci amoniaku (25% roz- 40 twór). Tak przygotowana wodna zawiesine skrobi wzglednie wstepnie skleikowana mase suszy sie na walcach suszarniczych w temp. okolo 150°C i poddaje rozdrobnieniu tak by wielkosc platków wynosila 0,2—0,4 mm. 45 W przypadku wymaganej mniejszej wiskozy mozna stosowac skrobie czesciowo odbudowana (chlorynem, podchlorynem sodu, woda utleniona lub kwasami). Obok wyzej podanych chemikalii mozna równiez dodac inne zwiazki chemiczne po- 50 prawiajace dyspersje skrobi jak: weglany, fosfora¬ ny, krzemiany, polifosforany w takiej ilosci, by pH wodnej zawiesiny skrobi podawanej na walce su- szarnicze wynosilo od 8,5—9,5. 55 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania modyfikowanej skrobi do pluczek wiertniczych, odpornej na dzialanie 60 wyzszych temperatur i nie zmieniajacej swoich wlasnosci przy dluzszym magazynowaniu, przez obróbke skrobi formalina, znamienny tym, ze stosuje sie formaline (40% roztwór formaldehy¬ du) w ilosciach od 2—5% w odniesieniu do su- 65 chej substancji skrobi w przypadku obróbki53363 5 skrobi w zawiesinie o zawartosci 60% wody
2. 2. i w ilosciach 0,6—1,0% w przypadku obróbki skrobi o zawartosci 10—20% wody, traktuje na¬ stepnie wodna zawiesina skrobi amoniakiem i (lub wodorotlenkami metali alkalicznych i) 5 lub solami metali alkalicznych, przemywa woda i dodaje zwiazki chemiczne poprawiajace dy¬ spersje, po czym suszy na walcach suszarni- czych. 6 Sposób wytwarzania modyfikowanej skrobi do pluczek wiertniczych wedlug zastrz. 1 znamien¬ ny tym, ze jako srodki poprawiajace dyspersje preparatu w wodzie stosuje sie: borany, wodoro¬ tlenki metali alkalicznych, weglany, polifosfo¬ rany, krzemiany, mocznik i wodorotlenek amonu oddzielnie lub w kombinacji tychze w takiej ilosci, aby pH preparatu wynosilo 8—10. PL