RU2503702C1 - Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions) - Google Patents

Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2503702C1
RU2503702C1 RU2012142622/03A RU2012142622A RU2503702C1 RU 2503702 C1 RU2503702 C1 RU 2503702C1 RU 2012142622/03 A RU2012142622/03 A RU 2012142622/03A RU 2012142622 A RU2012142622 A RU 2012142622A RU 2503702 C1 RU2503702 C1 RU 2503702C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagent
water
polyacrylonitrile
acrylic
liquid sodium
Prior art date
Application number
RU2012142622/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алла Владимировна Чезлова
Андрей Андреевич Чезлов
Александра Сергеевна Козлова
Сергей Викторович Колесов
Евгений Аркадьевич Глухов
Original Assignee
ООО Научно-производственный центр "Комплекс Ойл"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Научно-производственный центр "Комплекс Ойл" filed Critical ООО Научно-производственный центр "Комплекс Ойл"
Priority to RU2012142622/03A priority Critical patent/RU2503702C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2503702C1 publication Critical patent/RU2503702C1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes to a well involves hydrolysis of polyacrylonitrile raw material with liquid sodium glass in water mixture with pH=12-14 at the following mixture component ratio, wt %: polyacrylonitrile raw material 3.8 - 4.8, liquid sodium glass 48 - 59.5, water is the rest, in which mixture temperature at constant mixing is raised to 95-100°C, maintained during the period of time, which is required for formation of homogeneous viscous uniformly painted mass; obtained mass is exposed without any heating and mixing till it is separated into two layers; top layer - polymer solution is separated as the obtained acrylic reagent, and bottom layer - alkali solution that contains liquid sodium glass is used for hydrolysis of polyacrylonitrile raw material. Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes to a well involves mixing of several polymer solutions obtained by means of the above method.
EFFECT: obtaining reagent with considerably higher gel forming ability in combination with lower viscosity; stability of phase state of reagent.
2 cl, 2 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, в частности к технологии получения реагентов для повышения нефтеотдачи пластов, ремонтно-изоляционных работ и бурения скважин.The invention relates to the field of the oil and gas industry, in particular to a technology for producing reagents for enhancing oil recovery, repair and insulation works and well drilling.

Известны способы получения водорастворимых акриловых полимеров гидролизом полиакрилонитрила щелочными реагентами [Паус К.Ф. Буровые растворы. М.: Недра. 1973. с.83-85. А.с. СССР №663709, C09K 7/02. 1983. Патент РФ №2021320, C09K 7/02, опубл. 15.10.94}. Образующиеся при этом продукты являются водорастворимыми сополимерами акриламида и акриловой кислоты, точнее ее солей и могут применяться в качестве компонентов для получения гелеобразующих составов для изоляции водопритоков из неоднородных по проницаемости продуктивных пластов. Однако следует иметь ввиду, что полиакрилонитрил выпускается для производства востребованной и ответственной продукции (волокно, ударопрочные полимерные материалы и пр.) и его доступность для производства другой крупнотоннажной продукции (водорастворимые акриловые полимеры для нефте- и газодобычи) ограничена, а стоимость высока. В качестве полиакрилонитрильного сырья известно использование отходов производства полиакрилонитрильных волокон, нитей, тканей [Патент РФ №2021320, C09K 7/02, опубл. 15.10.94; Патент РФ №2064571, E21B 33/138, опубл. 27.07.96; Патент РФ №2169754, C09K 7/02, опубл. 27.06.2001}. Использование такого сырья экономически оправдано, а гидролизованные в щелочи отходы волокна или тканей содержат в себе стабилизаторы старения, обеспечивающие повышенную термостойкость полимерных композиций, использующихся в процессах газо- и нефтедобычи. В качестве щелочных реагентов используют растворы гидроксидов щелочных металлов [А.с. СССР №663709, C09K 7/02. 1983; Патент РФ №2021320, C09K 7/02, опубл. 15.10.94; Патент РФ №2064571, E21B 33/138, опубл. 27.07.96; Патент РФ №2169754, C09K 7/02, опубл. 27.06.2001]. Общими недостатками указанных технических решений являются технологические сложности, обусловленные необходимостью работы с крайне агрессивными твердыми гидроксидами щелочных металлов (транспортировка, хранение, приготовление растворов). Соответственно химическому составу, получающиеся акриловые (со)полимеры с солевыми группами при взаимодействии с ионами поливалентных металлов способны образовывать гели. Однако, недостатком таких продуктов в качестве гелеобразователей является низкая эффективность по объему гелеобразования, что требует их использования на практике в комбинациях с другими гелеобразующими добавками, например с растворами силикатов.Known methods for producing water-soluble acrylic polymers by hydrolysis of polyacrylonitrile with alkaline reagents [Paus K.F. Drilling fluids. M .: Subsoil. 1973. p. 83-85. A.S. USSR No. 663709, C09K 7/02. 1983. RF patent №2021320, C09K 7/02, publ. 10/15/94}. The resulting products are water-soluble copolymers of acrylamide and acrylic acid, more precisely its salts, and can be used as components for the production of gelling compositions for isolating water inflows from productive formations that are not uniform in permeability. However, it should be borne in mind that polyacrylonitrile is produced for the production of demanding and responsible products (fiber, impact-resistant polymer materials, etc.) and its availability for the production of other large-capacity products (water-soluble acrylic polymers for oil and gas production) is limited, and the cost is high. As polyacrylonitrile raw materials, it is known to use wastes from the production of polyacrylonitrile fibers, threads, fabrics [RF Patent No. 2021320, C09K 7/02, publ. 10/15/94; RF patent No. 2064571, E21B 33/138, publ. 07/27/96; RF patent No. 2169754, C09K 7/02, publ. 06/27/2001}. The use of such raw materials is economically justified, and fiber or tissue wastes hydrolyzed in alkali contain aging stabilizers that provide increased heat resistance of polymer compositions used in gas and oil production processes. As alkaline reagents use solutions of alkali metal hydroxides [A.S. USSR No. 663709, C09K 7/02. 1983; RF patent №2021320, C09K 7/02, publ. 10/15/94; RF patent No. 2064571, E21B 33/138, publ. 07/27/96; RF patent No. 2169754, C09K 7/02, publ. 06/27/2001]. Common disadvantages of these technical solutions are technological difficulties due to the need to work with extremely aggressive solid alkali metal hydroxides (transportation, storage, preparation of solutions). According to the chemical composition, the resulting acrylic (co) polymers with salt groups can form gels when interacting with polyvalent metal ions. However, the disadvantage of such products as gelling agents is their low efficiency in terms of gelling, which requires their practical use in combination with other gelling agents, for example, silicates.

Этих недостатков лишен наиболее близкий по составу к заявляемому изобретению (прототип 1) способ получения водорастворимого акрилового реагента К-6 [Зайнутдинов С, Ахмедов К.С. Исследование минерального и растительного сырья Узбекистана. Ташкент: Изд-во АН УзССР. 1962. с.63-66],который не применяется для изоляции водопритоков в скважине, но в качестве щелочного реагента используется водный раствор силиката натрия - более безопасный с т.з. технологии его использования. Способ включает гидролиз полиакрилонитрила водным раствором силиката натрия при нагревании при следующем соотношении компонентов (масс.%):These drawbacks lack the closest in composition to the claimed invention (prototype 1) a method of producing a water-soluble acrylic reagent K-6 [Zainutdinov S, Akhmedov KS The study of mineral and plant materials of Uzbekistan. Tashkent: Publishing House of the Academy of Sciences of the Uzbek SSR. 1962. p.63-66], which is not used to isolate water inflows in the well, but an aqueous solution of sodium silicate is used as an alkaline reagent - it is safer since technologies for its use. The method includes hydrolysis of polyacrylonitrile with an aqueous solution of sodium silicate by heating in the following ratio of components (wt.%):

полиакрилонитрилpolyacrylonitrile 3,83.8 силикат натрияsodium silicate 19,219,2 водаwater остальное.rest.

Процесс проводят при перемешивании в колбе с обратным холодильником на кипящей водяной бане. По завершению реакции получают продукт в виде 16-17%-го водного раствора, содержащего гидролизованный полиакрилонитрил и силикат натрия. Продукт предложен для использования в качестве структурообразователя почв для образования водопрочных агломерированных агрегатов почвенных частиц. Использование этого продукта для изоляции водопритоков в скважину не известно. Однако по ряду показателей применение реагента К-6 для этих целей имеет существенные недостатки. Во-первых, для эффективного протекания процесса гидролиза действительно необходимо заявленное содержание силиката натрия в реакционной смеси. Согласно [Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Иванов B.C., Лукьянов B.C. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 1998. т.41, вып.2, с.73-77] высокие степени гидролиза полиакрилонитрила раствором силиката натрия (>70% за 4 часа при 95°C) достигаются при концентрации последнего в реакционной смеси (соответственно в продукте) не менее 17 масс.%. В то же время, такое содержание силиката натрия гораздо выше, чем требуется для эффективных гелеобразующих смесей, использующихся при изоляции водопритоков из неоднородных по проницаемости продуктивных пластов (0,3-10 масс.% в композиции) [Патент РФ №2064571, E21B 33/138, опубл. 27.07.96. А.с. СССР №1416669, E21B 33/138. 1986}. Большое содержание силиката натрия вызывает слишком быстрое гелеобразование, что создает значительные трудности при закачке реагентов в пласт и снижает эффективность его распределения в пористой породе. Во-вторых, при экспериментальном исследовании процесса при различных соотношениях полиакрилонитрил / силикат натрия (содержание последнего 5-60 масс.%), включающих соотношение прототипа 1, установлено, что образующийся в этих условиях продукт в течение 24 часов разделяется на две фазы - прозрачную, окрашенную в желто-коричневый цвет, фазу полимерного раствора (верхняя) и фазу щелочного реагента (нижняя). Неустойчивый, с т.з. фазового состояния реагент, создает большие проблемы в его практическом применении (транспортировка, хранение, использование).The process is carried out with stirring in a flask under reflux in a boiling water bath. Upon completion of the reaction, the product is obtained in the form of a 16-17% aqueous solution containing hydrolyzed polyacrylonitrile and sodium silicate. The product is proposed for use as a soil builder for the formation of agglomerated agglomerated soil particle aggregates. The use of this product to isolate water inflows into a well is not known. However, for a number of indicators, the use of K-6 reagent for these purposes has significant drawbacks. First, for the hydrolysis process to proceed efficiently, the claimed sodium silicate content in the reaction mixture is really necessary. According to [Kurenkov V.F., Gerkin R.V., Ivanov B.C., Lukyanov B.C. University News. Chemistry and chemical technology. 1998. Vol. 41, issue 2, pp. 73-77] high degrees of hydrolysis of polyacrylonitrile with sodium silicate solution (> 70% in 4 hours at 95 ° C) are achieved when the concentration of the latter in the reaction mixture (respectively in the product) is not less than 17 mass%. At the same time, this sodium silicate content is much higher than that required for effective gelling mixtures used to isolate water inflows from productive formations that are heterogeneous in permeability (0.3-10 mass% in the composition) [RF Patent No. 2064571, E21B 33 / 138, publ. 07/27/96. A.S. USSR No. 1416669, E21B 33/138. 1986}. A high content of sodium silicate causes gelation to be too rapid, which creates significant difficulties when injecting reagents into the formation and reduces the efficiency of its distribution in porous rock. Secondly, in an experimental study of the process at various ratios of polyacrylonitrile / sodium silicate (the content of the latter is 5-60 wt.%), Including the ratio of prototype 1, it was found that the product formed under these conditions is divided into two phases within 24 hours - transparent, tan, the polymer solution phase (upper) and the alkaline reagent phase (lower). Unstable, with t.z. the reagent phase state creates big problems in its practical application (transportation, storage, use).

Наиболее близким к заявляемому изобретению по применению в качестве водоизолирующего реагента (прототип 2) является способ получения акрилового реагента «Гивпан» [Патент РФ №2169754, C09K 7/02, опубл. 27.06.2001}, включающий гидролиз полиакрилонитрильного сырья (отходов производства акрилонитрильных волокон) смешением расчетного количества полиакрилонитрильного сырья со щелочью, предварительно растворенной в воде до получения значений pH 12-14, и перемешиванием реакционной массы при ступенчатом режиме подъема температуры. Однако данный реагент не обладает достаточной гелеобразующей способностью для изоляции водопритоков в скважине.Closest to the claimed invention for use as a water-insulating reagent (prototype 2) is a method for producing acrylic reagent "Givpan" [RF Patent No. 2169754, C09K 7/02, publ. 06/27/2001}, including the hydrolysis of polyacrylonitrile raw materials (waste from the production of acrylonitrile fibers) by mixing the calculated amount of polyacrylonitrile raw materials with alkali previously dissolved in water to obtain pH values of 12-14, and stirring the reaction mixture with a stepwise temperature rise mode. However, this reagent does not have sufficient gelling ability to isolate water inflows in the well.

Технической задачей, решаемой в данном изобретении, является новый способ получения акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине по первому варианту, включающий гидролиз полиакрилонитрильного сырья жидким натриевым стеклом в водной смеси с pH=12-14 при следующем соотношении компонентов смеси, масс.%: полиакрилонитрильное сырье 3,8-4,8, жидкое натриевое стекло 48-59,5, вода остальное, в котором температуру смеси при постоянном перемешивании доводят до 95-100°C, поддерживают ее в течение времени, необходимого для образования однородной вязкой равномерно окрашенной массы, выдерживают полученную массу без нагрева и перемешивания до разделения ее на два слоя, отделяют верхний слой - полимерный раствор - в качестве полученного акрилового реагента, а нижний слой - щелочной раствор, содержащий жидкое натриевое стекло, в дальнейшем используют для гидролиза полиакрилонитрильного сырья. Способ получения акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважину по второму варианту включает смешение нескольких полимерных растворов, полученных способом, указанным выше.The technical problem solved in this invention is a new method for producing an acrylic reagent for isolating water inflows in a well according to the first embodiment, including hydrolysis of polyacrylonitrile feedstock with liquid sodium glass in an aqueous mixture with pH = 12-14 in the following ratio of mixture components, wt.%: Polyacrylonitrile raw materials 3.8-4.8, liquid sodium glass 48-59.5, the rest water, in which the temperature of the mixture is brought to 95-100 ° C with constant stirring, it is maintained for the time required to form a uniform viscous uniformly colored mass, maintain the resulting mass without heating and stirring until it is divided into two layers, separate the upper layer - a polymer solution - as the obtained acrylic reagent, and the lower layer - an alkaline solution containing liquid sodium glass, then used for hydrolysis of polyacrylonitrile raw materials. The method for producing an acrylic reagent for isolating water inflows into a well according to the second embodiment involves mixing several polymer solutions obtained by the method described above.

В качестве полиакрилонитрильного сырья могут быть использованы, например:As polyacrylonitrile raw materials can be used, for example:

1) отходы полиакрилонитрильных волокон («жгуты»);1) waste polyacrylonitrile fibers ("tows");

2) полиакрилонитрильные нити и их отходы;2) polyacrylonitrile filaments and their wastes;

3) сополимер акрилонитрила с метилакрилатом.3) a copolymer of acrylonitrile with methyl acrylate.

В качестве щелочного реагента может быть использовано жидкое натриевое стекло с массовой долей SiO2 - 22,7-36,7%, массовой долей Na2O - 8,7-13,8%.As the alkaline reagent can be used liquid sodium glass with a mass fraction of SiO 2 - 22.7-36.7%, mass fraction of Na 2 O - 8.7-13.8%.

Сопоставительный анализ с прототипом 1 показывает, что заявляемый способ отличается от известного использованием жидкого натриевого стекла в соотношении к полиакрилонитрильному сырью, существенно большему, чем в прототипе 1 или, чем это описано в научно-технической литературе [Куренков В.Ф., Геркил Р.В., Иванов B.C., Лукьянов B.C. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 1998. т.41, вып.2, с.73-77}.Comparative analysis with prototype 1 shows that the inventive method differs from the known using liquid sodium glass in relation to polyacrylonitrile raw materials, significantly larger than in prototype 1 or than described in the scientific and technical literature [Kurenkov V.F., Gerkil R. V., Ivanov BC, Lukyanov BC University News. Chemistry and chemical technology. 1998. v. 41, issue 2, p. 73-77}.

Сопоставление с другими техническими решениями показывает, что существенным результатом предлагаемого изобретения является получение акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине, отличающегося по химическому составу от известных. Считается, что акриловые реагенты, получаемые исчерпывающим гидролизом полиакрилонитрила гидроксидами щелочных металлов, представляют собой статистические сополимеры акриламида (-CH2-CH(CONH2)-) и акриловой кислоты, точнее акрилата щелочного металла (-CH2-CH(COONa)-) [Зильберман Е.Н. Успехи химии. 1986. т.60, вып.1, с.62-78. Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Иванов B.C., Лукьянов B.C. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 1998. т.41, вып.2, с.73-77}. Хотя в соответствии с общими закономерностями полимераналогичных реакций, в конечном сополимере, вероятно, может присутствовать некоторое количество не прореагировавших нитрильных групп и продуктов их промежуточных превращений [Зильберман Е.Н. Успехи химии. 1986. т.60, вып.1, с.62-78. Ахмедов К.С., Арипов Э.А., Вирская Э.А. и др. Водорастворимые полимеры и их взаимодействие с дисперсными системами. Ташкент: Изд-во Фан 1969. с.16-30]. В то же время элементный анализ полимера акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине, полученного по предлагаемому способу, выделенного из водного раствора, отделенного от фазы щелочного раствора силиката натрия и двукратно переосажденного спиртом из водных растворов, показывает наличие в нем 62,9-63,2 масс.% золы. Это может означать, что в процессе гидролиза в полимере образуются звенья имидокремнекислого эфира -CH2-CH(CNH-SiO2OH)-, часть которых дальнейшему гидролизу не подвергается и остается в сополимере [Ахмедов К.С., Арипов Э.А., Вирская Э.А. и др. Водорастворимые полимеры и их взаимодействие с дисперсными системами. Ташкент: Изд-во Фан 1969. с.16-30]. В ИК спектре полученного полимера имеется полоса поглощения 1022,77 см-1, относящаяся к колебаниям группы Si-O. При простом смешении раствора гидролизованного полиакрилонитрила с водным раствором силиката натрия, как это, например, осуществляется для получения гелеобразующих составов для изоляции водопритоков из неоднородных по проницаемости продуктивных пластов [Патент РФ №2064571, E21B 33/138, опубл. 27.07.96], такой реакции, согласно данным элементного анализа и ИК спектроскопии, не происходит.Comparison with other technical solutions shows that a significant result of the invention is to obtain an acrylic reagent for isolating water inflows in a well that differs in chemical composition from known ones. It is believed that acrylic reagents obtained by exhaustive hydrolysis of polyacrylonitrile with alkali metal hydroxides are random copolymers of acrylamide (-CH 2 -CH (CONH 2 ) -) and acrylic acid, more specifically alkali metal acrylate (-CH 2 -CH (COONa) -) [Zilberman E.N. The success of chemistry. 1986, vol. 60, issue 1, pp. 62-78. Kurenkov V.F., Gerkin R.V., Ivanov VS, Lukyanov BC Izvestia VUZov. Chemistry and chemical technology. 1998. v. 41, issue 2, p. 73-77}. Although in accordance with the general laws of polymer-analogous reactions, a certain amount of unreacted nitrile groups and the products of their intermediate transformations may probably be present in the final copolymer [Zilberman E.N. The success of chemistry. 1986, vol. 60, issue 1, pp. 62-78. Akhmedov K.S., Aripov E.A., Virskaya E.A. et al. Water-soluble polymers and their interaction with disperse systems. Tashkent: Fan Publishing House 1969. p.16-30]. At the same time, an elemental analysis of the polymer of an acrylic reagent for isolating water inflows in a well obtained by the proposed method, isolated from an aqueous solution separated from the phase of an alkaline solution of sodium silicate and twice reprecipitated with alcohol from aqueous solutions, shows the presence of 62.9-63 in it. 2 wt.% Ash. This may mean that in the process of hydrolysis in the polymer, imidosilicate ester units —CH 2 —CH (CNH-SiO 2 OH) - form, some of which are not further hydrolyzed and remain in the copolymer [KA Akhmedov, EA Aripov. , Virskaya E.A. et al. Water-soluble polymers and their interaction with disperse systems. Tashkent: Fan Publishing House 1969. p.16-30]. In the IR spectrum of the obtained polymer there is an absorption band of 1022.77 cm -1 related to vibrations of the Si-O group. By simply mixing a solution of hydrolyzed polyacrylonitrile with an aqueous solution of sodium silicate, for example, this is done to obtain gelling compositions for isolating water inflows from productive formations that are not uniform in permeability [RF Patent No. 2064571, E21B 33/138, publ. July 27, 1996], such a reaction, according to the data of elemental analysis and IR spectroscopy, does not occur.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Отделяемая из реакционной массы водно-силикатная фаза щелочного реагента, имеет значение pH=12-14. ИК спектр слоя щелочного реагента полностью идентичен ИК спектру жидкого натриевого стекла в вазелиновом масле - в обоих спектрах имеется сильная полоса поглощения в области 900-1100 см-1, характерная для колебаний группы Si-O. Таким образом, имеет место расслоение системы на две жидкие фазы - концентрированный раствор полимера и раствор жидкого натриевого стекла. Последнее может многократно использоваться для гидролиза новых партий полиакрилонитрильного сырья, что в сочетании с меньшей стоимостью жидкого натриевого стекла по сравнению с натриевой щелочью обеспечивает экономическое преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными.Separated from the reaction mass of the water-silicate phase of an alkaline reagent, has a pH value of 12-14. The IR spectrum of the alkaline reagent layer is completely identical to the IR spectrum of liquid sodium glass in liquid paraffin - in both spectra there is a strong absorption band in the region of 900-1100 cm -1 , which is typical for vibrations of the Si-O group. Thus, there is a stratification of the system into two liquid phases - a concentrated polymer solution and a solution of liquid sodium glass. The latter can be used repeatedly for the hydrolysis of new batches of polyacrylonitrile raw materials, which, combined with the lower cost of liquid sodium glass compared with sodium alkali, provides an economic advantage of the proposed method compared to the known ones.

Таким образом, по совокупности признаков предлагаемый способ соответствует критериям «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».Thus, in terms of features, the proposed method meets the criteria of "inventive step" and "industrial applicability".

Предлагаемый способ получения акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине иллюстрируется следующими примерами.The proposed method for producing an acrylic reagent for isolating water inflows in a well is illustrated by the following examples.

Пример 1 (по изобретению). В колбу емкостью 1 л, снабженную термометром, механической мешалкой, обратным холодильником и помещенную на водяную баню, загружали реакционную смесь состава (масс.%): полиакрилонитрил - 3,8; жидкое натриевое стекло - 59,5; вода - остальное, а именно: 14,25 г «Полимера полиакрилонитрильного для приготовления буровых растворов» производства ООО «Саратоворгсинтез» с показателями, соответствующими ТУ 2216-016-47773778-2005, 222,6 г жидкого натриевого стекла с показателями, соответствующими ГОСТ 13078-81, и 138 мл воды. При постоянном перемешивании доводили температуру реакционной массы до 95°C, устанавливающуюся при кипении водяной бани, и поддерживали ее в течение времени, необходимого для образования однородной (без включений волокон ПАН), вязкой массы равномерно окрашенной от коричневато-желтого до бледно-желтого цвета. После завершения химического процесса выдерживали реакционную массу без нагревания и перемешивания в течение 24 часов до разделения на два слоя. Отделяли верхний слой в качестве акрилового реагента, а нижний слой - в качестве щелочного реагента. Общий выход продуктов составил 337,3 г (90% на взятое сырье). Объем продукта составил 276,2 мл. После разделения получено: акрилового реагента - 158,2 мл, щелочного реагента - 118 мл. Концентрация акрилового реагента по полимеру составила 10,3% масс. Значение pH нижнего слоя составляет 14. Характеристики акрилового регента для изоляции водопритоков в скважине приведены в табл.1. В мерном цилиндре тщательно смешали 6 см3 акрилового реагента и 6 см3 20%-го раствора CaCl2. После отстаивания в течение 1 часа замерен объем образовавшегося геля и общий объем раствора. Гелеобразующую способность оценивали по отношению объема геля к общему объему раствора. Через 24 часа измерения повторяли. Результаты приведены в табл.2.Example 1 (according to the invention). In a 1 L flask equipped with a thermometer, a mechanical stirrer, a reflux condenser and placed in a water bath, the reaction mixture of the composition (wt.%) Was loaded: polyacrylonitrile - 3.8; liquid sodium glass - 59.5; water - the rest, namely: 14.25 g “Polyacrylonitrile polymer for the preparation of drilling fluids” manufactured by Saratovorgsintez LLC with indicators corresponding to TU 2216-016-47773778-2005, 222.6 g of liquid sodium glass with indicators corresponding to GOST 13078 -81, and 138 ml of water. With constant stirring, the temperature of the reaction mixture was brought to 95 ° C, which was established when the water bath was boiling, and it was maintained for the time required to form a uniform (without PAN fiber inclusions), viscous mass uniformly colored from brownish yellow to pale yellow. After completion of the chemical process, the reaction mass was held without heating and stirring for 24 hours until it was separated into two layers. The upper layer was separated as an acrylic reagent, and the lower layer as an alkaline reagent. The total yield of products was 337.3 g (90% of the taken raw materials). The volume of the product was 276.2 ml. After separation, the obtained: acrylic reagent - 158.2 ml, alkaline reagent - 118 ml. The concentration of acrylic reagent for the polymer was 10.3% of the mass. The pH value of the lower layer is 14. The characteristics of the acrylic regent for isolating water inflows in the well are given in Table 1. 6 cm 3 of acrylic reagent and 6 cm 3 of a 20% solution of CaCl 2 were thoroughly mixed in a measuring cylinder. After settling for 1 hour, the volume of the gel formed and the total volume of the solution were measured. Gelling ability was evaluated by the ratio of the volume of the gel to the total volume of the solution. After 24 hours, the measurements were repeated. The results are shown in table.2.

Пример 2 (по изобретению). Брали реакционную смесь продуктов, указанных в примере 1, состава (масс.%): полиакрилонитрил - 4,8, жидкое натриевое стекло - 48, вода - остальное, а именно: «Полимера полиакрилонитрильного…» - 15 г, жидкого натриевого стекла - 150 г, воды - 147,5 мл. Проводили синтез акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине как в примере 1. После разделения получено: акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине - 138 мл, щелочного реагента - 92 мл. Значение pH слоя щелочного реагента составило 14. Характеристики полученного акрилового регента для изоляции водопритоков в скважине приведены в табл.1, данные по гелеобразующей способности в табл.2.Example 2 (according to the invention). They took the reaction mixture of the products specified in example 1, composition (wt.%): Polyacrylonitrile - 4.8, liquid sodium glass - 48, water - the rest, namely: "Polyacrylonitrile polymer ..." - 15 g, liquid sodium glass - 150 g, water - 147.5 ml. The synthesis of an acrylic reagent for isolating water inflows in a well as in Example 1. After separation, the following was obtained: an acrylic reagent for isolating water inflows in a well — 138 ml, an alkaline reagent — 92 ml. The pH value of the alkaline reagent layer was 14. The characteristics of the obtained acrylic regent for isolating water inflows in the well are given in Table 1, data on the gel-forming ability in Table 2.

Пример 3 (по изобретению). Смешивали полимерные растворы, полученные по примерам 1 и 2. После механического перемешивания без нагрева получили усредненный продукт с характеристиками, приведенными в табл.1 и табл.2.Example 3 (according to the invention). The polymer solutions obtained in Examples 1 and 2 were mixed. After mechanical stirring without heating, an averaged product was obtained with the characteristics given in Table 1 and Table 2.

Пример 4 (по изобретению). Готовили реакционную смесь состава (масс.%): полиакрилонитрил - 3,8, щелочной реагент - жидкое натриевое стекло, выделенное из реакционной массы, полученной по примеру 1, - 59,3, вода - остальное, а именно: «Полимера полиакрилонитрильного…» - 9,5 г, щелочного реагента - 148,4 г, воды - 92 мл. Проводили синтез при условиях как в примере 1. После разделения слоев получено: акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине - 105,6 мл, щелочного реагента - 78,8 мл. Значение pH слоя щелочного реагента составило 14. Характеристики полученного акрилового регента для изоляции водопритоков в скважине приведены в табл.1, данные по гелеобразующей способности в табл.2.Example 4 (according to the invention). A reaction mixture of the composition (wt.%) Was prepared: polyacrylonitrile — 3.8, alkaline reagent — liquid sodium glass isolated from the reaction mass obtained in Example 1 — 59.3, water — the rest, namely: “Polyacrylonitrile polymer ...” - 9.5 g, alkaline reagent - 148.4 g, water - 92 ml. The synthesis was carried out under the conditions as in example 1. After separation of the layers, the following was obtained: acrylic reagent for isolating water inflows in the well — 105.6 ml, alkaline reagent — 78.8 ml. The pH value of the alkaline reagent layer was 14. The characteristics of the obtained acrylic regent for isolating water inflows in the well are given in Table 1, data on the gel-forming ability in Table 2.

Пример 5 (по изобретению). Готовили реакционную смесь состава (масс.%): полиакрилонитрил - 3,8, щелочной реагент, выделенный из реакционной массы по примеру 4, - 59, вода - остальное, а именно: «Полимера полиакрилонитрильного…» - 20 г, щелочного реагента - 310,5 г, воды - 195,8 мл. Проводили синтез при условиях как в примере 1. После разделения слоев получено: акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине - 259 мл, щелочного реагента - 172,4 мл. Характеристики полученного акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине приведены в табл.1, данные по гелеобразующей способности в табл.2.Example 5 (according to the invention). The reaction mixture of the composition (wt.%) Was prepared: polyacrylonitrile - 3.8, alkaline reagent isolated from the reaction mass according to example 4 - 59, water - the rest, namely: "Polyacrylonitrile polymer ..." - 20 g, alkaline reagent - 310 5 g, water - 195.8 ml. The synthesis was carried out under the conditions as in example 1. After separation of the layers, the following was obtained: acrylic reagent for isolating water inflows in the well — 259 ml, alkaline reagent — 172.4 ml. The characteristics of the obtained acrylic reagent for isolating water inflows in the well are given in Table 1, data on the gel-forming ability in Table 2.

Пример 6 (по прототипу 1). В колбу емкостью 1 л, снабженную термометром, механической мешалкой, обратным холодильником и помещенную на водяную баню, загружали реакционную смесь состава (масс.%): полиакрилонитрил - 3,8; жидкое натриевое стекло - 19,2; вода - остальное, а именно: 14,25 г «Полимера полиакрилонитрильного…», 72 г жидкого натриевого стекла и 288,7 мл воды. Выдерживали смесь при постоянном перемешивании на кипящей водяной бане в течение 6 часов. Получили 337,5 мл продукта, окрашенного в желто-коричневый цвет, в котором видно значительное содержание остатка не прореагировавших волокон. Характеристики продукта приведены в табл.1, данные по гелеобразующей способности в табл.2.Example 6 (prototype 1). In a 1 L flask equipped with a thermometer, a mechanical stirrer, a reflux condenser and placed in a water bath, the reaction mixture of the composition (wt.%) Was loaded: polyacrylonitrile - 3.8; liquid sodium glass - 19.2; water - the rest, namely: 14.25 g of "Polyacrylonitrile Polymer ...", 72 g of liquid sodium glass and 288.7 ml of water. The mixture was kept with constant stirring in a boiling water bath for 6 hours. Received 337.5 ml of the product, painted in yellow-brown color, which shows a significant content of the remainder of the unreacted fibers. Product characteristics are given in table 1, data on the gel-forming ability in table 2.

Пример 7 (по прототипу 2). В мерном цилиндре тщательно смешали 2,5 см3 акрилового реагента «Гивпан» с показателями, соответствующими ТУ 2216-001-04693227-99, и 5 см3 5%-го раствора CaCl2. После отстаивания в течение 1 часа замерен объем образовавшегося геля и общий объем раствора. Гелеобразующую способность оценивали по отношению объема геля к общему объему раствора. Через 24 часа измерения повторяли. Результаты приведены в табл.2.Example 7 (prototype 2). In a measuring cylinder, 2.5 cm 3 of acrylic reagent “Givpan” was thoroughly mixed with indicators corresponding to TU 2216-001-04693227-99, and 5 cm 3 of a 5% CaCl 2 solution. After settling for 1 hour, the volume of the gel formed and the total volume of the solution were measured. Gelling ability was evaluated by the ratio of the volume of the gel to the total volume of the solution. After 24 hours, the measurements were repeated. The results are shown in table.2.

Таблица 1.Table 1. № ппNo pp ПродуктProduct Плотность, г/см3 при 20°CDensity, g / cm 3 at 20 ° C Условная вязкость, сConditional viscosity, s Значение pHPH value ПримечанияNotes 1one Акриловый реагент по примеру 1Acrylic reagent according to example 1 1,131.13 112112 14fourteen 22 Акриловый реагент по примеру 2Acrylic reagent according to example 2 1,091.09 115115 14fourteen 33 Акриловый реагент по примеру 3Acrylic reagent according to example 3 1,111,11 113113 14fourteen 4four Акриловый реагент по примеру 4Acrylic reagent according to example 4 1,121.12 109109 14fourteen 55 Акриловый реагент по примеру 5Acrylic reagent according to example 5 1,131.13 111111 14fourteen 66 Акриловый реагент по примеру 6 (прототип 1)Acrylic reagent according to example 6 (prototype 1) 1,101.10 -- 14fourteen Продукт содержит остатки волокон и разделяется на два слоя в течение 24 часов.The product contains fiber residues and is divided into two layers within 24 hours. 77 Акриловый реагент «Гивпан» (прототип 2)Acrylic reagent "Givpan" (prototype 2) 1,131.13 180180 12-1412-14 88 Акриловый реагент «Гивпан»** (прототип 2)Acrylic reagent "Givpan" ** (prototype 2) 1,101.10 140140 14fourteen Примечание: * условная вязкость определена по времени истечения пробы продукта объемом 100 мл через отверстие калиброванной воронки вискозиметра В3-246 (сопло №4) при 20°C;Note: * conditional viscosity is determined by the time of expiration of a 100 ml sample of the product through the opening of a calibrated funnel of the B3-246 viscometer (nozzle No. 4) at 20 ° C; ** реагент, разбавленный до концентрации полимера в растворе 11% масс. ** reagent diluted to a polymer concentration in solution of 11% of the mass.

Таблица 2.Table 2. № ппNo pp ПродуктProduct Гелеобразующая способностьGelling ability ПримечанияNotes через 1 часAfter 1 hour через 24 часаafter 24 hours 1one Акриловый реагент по примеру 1Acrylic reagent according to example 1 0,830.83 0,810.81 Однофазный растворSingle phase solution 22 Акриловый реагент по примеру 2Acrylic reagent according to example 2 0,850.85 0,830.83 Однофазный растворSingle phase solution 33 Акриловый реагент по примеру 3Acrylic reagent according to example 3 0,840.84 0,820.82 Однофазный растворSingle phase solution 4four Акриловый реагент по примеру 4Acrylic reagent according to example 4 0,830.83 0,820.82 Однофазный растворSingle phase solution 55 Акриловый реагент по примеру 5Acrylic reagent according to example 5 0,850.85 0,830.83 Однофазный растворSingle phase solution 66 Акриловый реагент по примеру 5 (прототип 1)Acrylic reagent according to example 5 (prototype 1) 0,860.86 0,850.85 Двухфазная композицияBiphasic composition 77 Акриловый реагент «Гивпан» (прототип 2)Acrylic reagent "Givpan" (prototype 2) 0,300.30 0,270.27 Однофазный растворSingle phase solution

Из таблицы 1 видно, что по показателю плотности получающиеся реагенты не уступают продукту по прототипу 1 и прототипу 2. По показателю вязкости для растворов одной и той же концентрации получаемые реагенты имеют меньшую вязкость, чем реагент «Гивпан». Сравнивать получаемые продукты по вязкости с реагентом К-6 (прототипом 1) некорректно, т.к. последний представляет собой не водный раствор полимера, а двухфазную систему, дополнительно содержащую вязкий компонент - жидкое стекло. Сопоставление с прототипом 2 показывает, что при сравнимом содержании полимера продукты по изобретению «Гивпану» не уступают. Из данных табл.2 видно, что по гелеобразующей способности акриловые реагенты нового химического состава, получаемые по предлагаемому способу, не уступают показателю прототипа 1, содержащего жидкое натриевое стекло, и значительно превышают показатель прототипа 2 - продукта, получаемого гидролизом полиакрилонитрильного сырья натриевой щелочью. Таким образом, предлагаемый способ получения акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважине обеспечивает получение продукта, обладающего несомненными преимуществами по сравнению с реагентами, применяющимися по тому же назначению - значительно более высокой собственной гелеобразующей способностью в сочетании с меньшей вязкостью, обеспечивающей снижение энергозатрат при закачивании реагента в пласт.From table 1 it is seen that in terms of density, the resulting reagents are not inferior to the product of prototype 1 and prototype 2. In terms of viscosity for solutions of the same concentration, the resulting reagents have a lower viscosity than the Givpan reagent. It is incorrect to compare the obtained products by viscosity with the K-6 reagent (prototype 1), because the latter is not an aqueous polymer solution, but a two-phase system, additionally containing a viscous component - liquid glass. Comparison with prototype 2 shows that, with a comparable polymer content, the products of the invention are not inferior to Givpanu. From the data of table 2 shows that the gelling ability of acrylic reagents of a new chemical composition obtained by the proposed method are not inferior to that of prototype 1 containing liquid sodium glass, and significantly exceed that of prototype 2 - a product obtained by hydrolysis of polyacrylonitrile raw materials with sodium alkali. Thus, the proposed method for producing an acrylic reagent for isolating water inflows in a well provides a product with undoubted advantages compared with reagents used for the same purpose — significantly higher intrinsic gelling ability in combination with lower viscosity, which reduces energy consumption when injecting the reagent into layer.

Claims (2)

1. Способ получения акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважину, включающий гидролиз полиакрилонитрильного сырья жидким натриевым стеклом в водной смеси с pH = 12-14 при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
полиакрилонитрильное сырье 3,8-4,8 жидкое натриевое стекло 48-59,5 вода остальное,

в котором температуру смеси при постоянном перемешивании доводят до 95-100°C, поддерживают ее в течение времени, необходимого для образования однородной вязкой равномерно окрашенной массы, выдерживают полученную массу без нагрева и перемешивания до разделения ее на два слоя, отделяют верхний слой - полимерный раствор - в качестве полученного акрилового реагента, а нижний слой - щелочной раствор, содержащий жидкое натриевое стекло, в дальнейшем используют для гидролиза полиакрилонитрильного сырья.
1. A method of producing an acrylic reagent for isolating water inflows into a well, comprising hydrolysis of polyacrylonitrile feedstock with liquid sodium glass in an aqueous mixture with pH = 12-14 in the following ratio of mixture components, wt.%:
polyacrylonitrile feed 3.8-4.8 liquid sodium glass 48-59.5 water rest,

in which the temperature of the mixture with constant stirring is brought to 95-100 ° C, maintain it for the time required to form a homogeneous viscous uniformly colored mass, maintain the resulting mass without heating and stirring until it is divided into two layers, the upper layer is polymer solution - as the obtained acrylic reagent, and the bottom layer is an alkaline solution containing liquid sodium glass, further used for the hydrolysis of polyacrylonitrile raw materials.
2. Способ получения акрилового реагента для изоляции водопритоков в скважину, включающий смешение нескольких полимерных растворов, полученных способом по п.1. 2. A method of producing an acrylic reagent for isolating water inflows into a well, comprising mixing several polymer solutions obtained by the method of claim 1.
RU2012142622/03A 2012-10-05 2012-10-05 Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions) RU2503702C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142622/03A RU2503702C1 (en) 2012-10-05 2012-10-05 Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142622/03A RU2503702C1 (en) 2012-10-05 2012-10-05 Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2503702C1 true RU2503702C1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49884693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142622/03A RU2503702C1 (en) 2012-10-05 2012-10-05 Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2503702C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616629C1 (en) * 2015-10-22 2017-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари" Backfill composition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4332297A (en) * 1980-08-18 1982-06-01 Union Oil Company Of California Selectively controlling fluid flow through the higher permeability zones of subterranean reservoirs
SU1416669A1 (en) * 1986-04-21 1988-08-15 Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов Viscous plastic material for isolating formations
RU2021320C1 (en) * 1992-03-16 1994-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Process for preparing reagent such as drilling mud stabilizer
RU2064571C1 (en) * 1994-08-16 1996-07-27 Внедренческий научно-исследовательский инженерный центр "Нефтегазтехнология" Gel-forming compound for shutoff of water inflow and increase of oil recovery
RU2169754C1 (en) * 2000-10-10 2001-06-27 Государственное научно-производственное предприятие "Азимут" Method of preparing acrylic reagent (givpan)
RU2330934C1 (en) * 2007-01-30 2008-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of fabricating backfill material for isolation of water producing zone in oil well

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4332297A (en) * 1980-08-18 1982-06-01 Union Oil Company Of California Selectively controlling fluid flow through the higher permeability zones of subterranean reservoirs
SU1416669A1 (en) * 1986-04-21 1988-08-15 Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов Viscous plastic material for isolating formations
RU2021320C1 (en) * 1992-03-16 1994-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Process for preparing reagent such as drilling mud stabilizer
RU2064571C1 (en) * 1994-08-16 1996-07-27 Внедренческий научно-исследовательский инженерный центр "Нефтегазтехнология" Gel-forming compound for shutoff of water inflow and increase of oil recovery
RU2169754C1 (en) * 2000-10-10 2001-06-27 Государственное научно-производственное предприятие "Азимут" Method of preparing acrylic reagent (givpan)
RU2330934C1 (en) * 2007-01-30 2008-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of fabricating backfill material for isolation of water producing zone in oil well

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АХМЕДОВ К.С. и др. Исследование минерального и растительного сырья Узбекистана. - Ташкент.: Издательство АН УзССР, 1962, с.63-66. ПАУС К.Ф. Буровые растворы. - М.: Недра, 1973, с.83-85. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616629C1 (en) * 2015-10-22 2017-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "НефтеГазИнвест-Интари" Backfill composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104291412B (en) For the preparation method of the reverse-phase emulsifier containing polymer sewage from oil extraction process
RU2503702C1 (en) Method for obtaining acrylic reagent for insulation of water influxes in well (versions)
CN102942921A (en) Preparation method of polymer functional rare-earth/organic/inorganic mesoporous fluorescent material
CN102676146A (en) Super guanidine gum fracturing fluid
CN102643637A (en) clean fracturing fluid
CN103911139A (en) Preparation method of encapsulated solid hydrochloric acid
CN106279077B (en) A kind of method that composite mixed phosphotungstate catalyzes and synthesizes 5 hydroxymethyl furfural
CN1055112C (en) Phosphate oil-base pressure cracked liquid gelatinizer and its preparation
CN105541669A (en) Method for producing 2-ethylhexyl alcohol sulfate salt
CN104073231A (en) Composite oil displacement agent
CN103820089A (en) Emulsified asphalt selective water shutoff agent and preparation method thereof
CN103450056A (en) Mahogany petroleum sulfonate preparation method for oil exploitation
RU2642680C1 (en) Reagent for removing formation condensation impure liquid from gas wells
RU2490295C1 (en) Composition for sealing influx of water into oil wells
RU2466172C1 (en) Composition for water insulation works
CN106753316B (en) A kind of multi-functional clay stabilizer
CN109681177B (en) Method for discharging liquid and producing gas by adopting foam discharging agent composition
RU2409737C1 (en) Procedure for well killing
CN106243276B (en) A method of it is prepared as raw material using aphthenic acids and improves oil recovery factor polymer
RU2657918C1 (en) Reagent for removing condensation liquid from gas wells
RU2323242C2 (en) Complex reagent for grouting mortars
RU2293102C1 (en) Formulation to shut off water inflow into producing well and to control intake capacity profile of injecting wells
RU2197599C2 (en) Gelling composition for control of oil formation permeability
RU2822795C1 (en) Well killing process fluid
RU2278816C2 (en) Method for preparing iodine monochloride hydrochloride solution

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141006