RU1802812C - Способ приготовлени реагента дл обработки бурового раствора - Google Patents

Abstract

Использование: бурение нефт ных и газовых скважин. Сущность: в целлюлозу предварительно обработанную гидрокси- дом натри  одновременно с монохлораце- татом натри  ввод т углещелочной реагент и сульфат алюмини . Процесс алкилирова- ни  провод т в течение 1 ч. Углещелочной реагент и сульфат алюмини  используют в количестве, соответственно, 15,0-25,0 и 0,3-0,9 массовых частей в пересчете на 100 мас.ч, карбоксиметилцеллюлозы. Полученный реагент применим дл  обработки буро-, вых растворов дл  работы при повышенных температурах (до 200°С) в минерализованных средах. 2 табл. ел

Description

О

ю

Изобретение относитс  к химическим реагентам, примен емым дл  понижени  фильтрации буровых растворов, используемых при бурении глубоких высокотемпературных нефт ных и газовых скважин в услови х полиминеральной агрессии.

Целью данного изобретени   вл етс  повышение устойчивости реагента к воздействию повышенных температур в минерализованных средах, он одновременно с углещелочным реагентом дополнительно содержит сульфат алюмини  в количестве соответственно 15,0-25,0 и 0,3-0,9 мас.ч. в

пересчете на 100 мас.ч. карбоксиметилцеллюлозы .

Эффективность такого способа приготовлени  реагента заключаетс , веро тно в специфических взаимодействи х звеньев КМЦ с сульфатом алюмини  и углещелочно- го реагента (УЩР), которые привод т к укрупнению (сшивке) макромолекул КМЦ. Это может происходить в результате перераспределени  меж-и внутримолекул рных водородных св зей в нативной целлюлозе на стадии алкилировани  в процессе ее синтеза , когда облегчаетс  проникновение мою

лекул гуматов и соли алюмини  между волокнами целлюлозы , наход щейс  в набухшем разрыхленном состо нии, глубоко затрагива  структуру, Сульфат алюмини  играет роль сшивающего агента макромолекулы целлюлозы, тем самым увеличива  степень полимеризации конечного продукта при обеспечении высокой растворимости в воде и устойчивости к сол м одновалентных металлов за счет по влени  новых функциональных групп.

Реагент, полученный таким способом представл ет собой порошок дветло-корич- невого цвета, хорошо растворимый.в воде, со степенью полимеризации (СП) близкой к КМЦ-700, эффективно повышающий устойчивость к воздействию повышенных температур в минерализованных средах, даже в услови х полиминеральной агрессии.

Способ приготовлени  реагента следующий: древесную целлюлозу (Ц) ТУ 5-05- 221-716-83 обрабатывают 25%-ным водным раство ром гидроксида натри  (ГОСТ 2263-79) при перемешивании в течение 1 ч. Полученную смесь отжимают до кратности 2,8 и смешивают с монохлораце- татом натри .

В полученную смесь ввод т УЩР (ТУ 39-1223-87) и модифицирующую добавку сульфат алюмини  (ГОСТ 5155-74) и перемешивают в течение 1 часа. Затем смесь выгружают на дозревание при температуре 70-80°С в течение 2-х ч.

П р и м е р 1 (прототип). Берут 100 г щелочной Ц, обрабатывают 75 г 25%-ного водного раствора гидроксида натри  пр  перемешивании в течение 1 ч. Смесь отжимают до кратности 2,8 и смешивают с 60 г монохлорацетата натри . В 100 г-полученной смеси ввод т 50 г УЩР и перемешивают смесь в течение 1 ч. Далее смесь выгружают на дозревание (сушку) при 70-80°С в течение 2 ч. Фильтраци  глинистого раствора, обработанного данным реагентом составл ет 49 см3 (после прогрева раствора при 200°С в течение 6 ч), а в момент прогрева при 200°С см3.

П р и м е р 2. Берут 100 г щелочной целлюлозы, обрабатывают 75 г 25%-ного водного раствора гидроксида натри  при перемешивании в течение 1 ч. Смесь отжимают до кратности 2,8 и смешивают с 60 г монохлорацетата натри , 15 г УЩР, 0,3 г сульфата алюмини , Смесь перемешивают в течение 1 часа. Модифицированную ами- лированную смесь выгружают на сушку при температуре 70-80 С. Фильтраци  минерализованного раствора, прогретого при

200°С составл ет 5,5-7,5 см , а в момент прогрева при 200°С Ф гор 28-45 см3.

Аналогично этому. примеру получают еще 5 образцов, отличающиес  только количеством модифицирующей добавки сульфата алюмини .

В табл. 1 приведена характеристика реагента .

В табл. 2 приведены данные, иллюстри0 рующиё термосолеустойчивость реагента. Оценку эффективности реагента осуществл ли по фильтрационным свойствам раствора , т.к. они в значительной степени определ ют термосолестойкость реагента,

5 устойчивость пород и состо ние призабой- ной зоны продуктивных пластов. Ее осуществл ли на 6%-ном бентонитовом растворе, содержащем соли 26% хлорида натри  и 2 % хлорида кальци . Растворы термостатирова0 ли при температуре 15ьОиС, и 200°С. Аналогично готов т и сопоставимые растворы с известными реагентами. Добавка реагента в глинистый раствор составл ет 3%. Технологические параметры определ ли в соот5 ветствии с руковод щим документом РД-39-2-645-81 Методика контрол  параметров буровых растворов.

Из табл. 2 видно, что способ приготовлени  реагента позвол ет получить реагент

0 со значительно лучшими показател ми фильтрации (графы 11, 12 табл. 2) при 200°С - в 10 раз по сравнению.с КМЦ 85/700 и в 7 раз с прототипом. четкое снижение показател  фильтрации достигнуто при вве5 дении сульфата алюмини  в количестве 0,3- 0,9%. Дальнейшее увеличение количества модифицирующей добавки не приводит к существенному снижению показател  фильтрации глинистых растворов. Кроме того,

0. при добавке более 0,9% сульфата алюмини  уменьшаетс  растворимость реагента в воде .

. Наименьшее значение фильтрации глинистых растворов после термостатировани 

5 их при 200°С.обеспечивает образец 5 с максимальной степенью полимеризации.

Наибольшее значение показател  фильтрации у образца 2,содержащего наименьшее количество модифицирующей добавки

0 с наименьшим значением степени -полимеризации реагента.

Таким образом, использование способа приготовлени  реагента дл  обработки бурового раствора позволит значительно по5 высить термосолестойкость реагента при высокой температуре 200°С и в присутствии одновременно солей одновалентных металлов (хлорида натри  - до насыщени ) и двухвалентных металлов (хлорида кальци  до 2%). Увеличить скорость растворени  peaгента , сократить расход дорогосто щей КМЦ за счет .введени  дешевой доступной модифицирующей добавки - УЩР и сульфата алюмини .

Кроме того, приготовление реагента по этому способу вписываетс  в действующую технологическую схему производства КМЦ 85/700.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Способ приготовлени  реагента дл  обработки бурового раствора, включающий введение углещелочного реагента в реакциВли ние реагента на технологические свойства глинистых растворов

   0

   онную массу на стадии алкилировани  е процессе получени  карбоксиметилцеллю- лозы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости реагента к воздействию повышенных температур в минерали- зированных средах, одновременно с углещелочным реагентом в реакционную массу дополнительно ввод т сульфат алюмини , при этом углещелочной реагент и сульфат алюмини  используют в количестве соответственно 15,0-25,0 и 0,3-0,9 мас.ч. в пересчете на 100 мае,ч. карбоксиметилцел- люлозы.

   Таблица 1

   Характеристика реагента

   Таблица 2

   Примечание: 1. В опытах № 1-3.11 добавка реагента составила 3 % к объему раствора
2. 2. В опыте № 9: КМЦ 1.5 %. 2 % КССБ. 0.1 % AltfSOab
3. 3. В опыте № 10: 3 % ШЦ. 15 % УЩР. 15 % УЩР и 0.5 % AIztSOib

   Продолжение таблицы 2