RU2555023C1 - Reagent for treating drilling mud - Google Patents

Reagent for treating drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2555023C1
RU2555023C1 RU2014103095/05A RU2014103095A RU2555023C1 RU 2555023 C1 RU2555023 C1 RU 2555023C1 RU 2014103095/05 A RU2014103095/05 A RU 2014103095/05A RU 2014103095 A RU2014103095 A RU 2014103095A RU 2555023 C1 RU2555023 C1 RU 2555023C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagent
ammonium polyphosphate
viscosity
drilling mud
ferrochrome lignosulfonate
Prior art date
Application number
RU2014103095/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альбина Дарисовна Бадикова
Ирина Николаевна Куляшова
Флорида Хусаиновна Кудашева
Рагиб Насретдинович Гимаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
Priority to RU2014103095/05A priority Critical patent/RU2555023C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2555023C1 publication Critical patent/RU2555023C1/en

Links

Landscapes

  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: reagent for treating drilling mud contains 94-96 wt % ferrochrome lignosulphonate and 4-6 wt % ammonium polyphosphate.
EFFECT: improved dilution properties of the reagent in salt mud, high thermal stability and environmental safety of the reagent.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области составов для нефтяной и газовой промышленности и может быть применено в производстве реагентов для обработки буровых растворов, используемых при бурении нефтяных и газовых скважин. Известен порошкообразный феррохромлигносульфонат, представляющий собой высушенный продукт обработки концентрата сульфитно-дрожжевой барды солями железа и хрома в кислой среде [Кистер ЭТ. Химическая обработка буровых растворов. М.: Недра, 1972, с.147].The invention relates to the field of compositions for the oil and gas industry and can be used in the manufacture of reagents for the treatment of drilling fluids used in drilling oil and gas wells. Known powdered ferrochrome lignosulfonate, which is a dried product of the processing of a concentrate of sulphite-yeast stillage with iron and chromium salts in an acidic environment [Kister ET. Chemical treatment of drilling fluids. M .: Nedra, 1972, p.147].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является реагент [а.с. СССР №775117. Реагент для обработки буровых растворов. Кл. C09K 7/02. Опубл. 30.10.1980 г. Бюл. №40] для обработки буровых растворов, содержащий феррохромлигносульфонат и фосфорсодержащее соединение, при этом буровой раствор в качестве фосфорсодержащего соединения содержит трибутилфосфат при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:The closest in technical essence and the achieved result is the reagent [and.with. USSR No. 775117. Reagent for processing drilling fluids. Cl. C09K 7/02. Publ. 10.30.1980, bull. No. 40] for processing drilling fluids containing ferrochrome lignosulfonate and a phosphorus-containing compound, while the drilling fluid contains tributyl phosphate as a phosphorus-containing compound in the following ratio of ingredients, wt.%:

феррохромлигносульфонатferrochrome lignosulfonate 99,0-99,599.0-99.5 трибутилфосфатtributyl phosphate 0,5-1,00.5-1.0

Реагент обладает повышенными разжижающими свойствами в минерализованных буровых растворах, дополнительно содержит трибутилфосфат.The reagent has enhanced thinning properties in mineralized drilling fluids, additionally contains tributyl phosphate.

Недостатками известных реагентов являются недостаточный эффект разжижения минерализованных растворов и невысокая термостабильность.The disadvantages of the known reagents are the insufficient effect of dilution of mineralized solutions and low thermal stability.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение разжижающих свойств реагента в минерализованных буровых растворах, повышение термостабильности и экологической безопасности реагента.The technical result to which the invention is directed is to increase the fluidizing properties of the reagent in mineralized drilling fluids, increase the thermal stability and environmental safety of the reagent.

Поставленная задача достигается предлагаемым реагентом для обработки буровых растворов, содержащим феррохромлигносульфонат и фосфорсодержащее соединение, при этом реагент для обработки буровых растворов в качестве фосфорсодержащего соединения содержит полифосфат аммония при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:The task is achieved by the proposed reagent for processing drilling fluids containing ferrochrome lignosulfonate and a phosphorus-containing compound, while the reagent for processing drilling fluids as a phosphorus-containing compound contains ammonium polyphosphate in the following ratio of ingredients, wt.%:

феррохромлигносульфонатferrochrome lignosulfonate 94-9694-96 полифосфат аммонияammonium polyphosphate 4-64-6

Полифосфат аммония не взаимодействует с солями, поэтому данный реагент эффективно снижает вязкость минерализованных растворов. А также введение полифосфата повышает термостабильность реагента.Ammonium polyphosphate does not interact with salts, therefore, this reagent effectively reduces the viscosity of mineralized solutions. As well as the introduction of polyphosphate increases the thermal stability of the reagent.

Реагент для обработки буровых растворов получают диспергированием расчетного количества порошкообразного полифосфата аммония в жидкой массе готового феррохромлигносульфоната. Для равномерного диспергирования полифосфата аммония указанные компоненты тщательно перемешивают в реакторе якорной мешалкой в течение 1 часа при температуре 60-70°C. Приготовленную массу высушивают в распылительной сушилке с получением целевого продукта.The drilling fluid treatment reagent is prepared by dispersing the calculated amount of powdered ammonium polyphosphate in the liquid mass of the finished ferrochrome lignosulfonate. For uniform dispersion of ammonium polyphosphate, these components are thoroughly mixed in the reactor with an anchor mixer for 1 hour at a temperature of 60-70 ° C. The prepared mass is dried in a spray dryer to obtain the target product.

Реагент согласно изобретению представляет собой порошок. Производство предлагаемого реагента может быть налажено на базе выпускаемых промышленностью лигносульфонатных реагентов (ФХЛС-М, Окзил-с/м) без существенных изменений в технологической схеме.The reagent according to the invention is a powder. The production of the proposed reagent can be arranged on the basis of lignosulfonate reagents manufactured by the industry (FHLS-M, Oxil-s / m) without significant changes in the technological scheme.

В последующем при внесении полученного реагента в буровой раствор полифосфат аммония уменьшает водородные связи гидратированных поверхностей частиц полимерного реагента на границе раздела фаз, благодаря этому снижается вязкость буровых растворов.Subsequently, when the resulting reagent is introduced into the drilling fluid, ammonium polyphosphate reduces the hydrogen bonds of the hydrated surfaces of the polymer reagent particles at the phase boundary, thereby reducing the viscosity of the drilling fluids.

Для получения реагента в жидкую массу феррохрромлигносульфоната вводят полифосфат аммония при различных соотношениях (таблица 1) с получением реагента с содержанием феррохромлигносульфонат в пределах 93,5-96,5%, а полифосфата аммония - 3,5-6,5%.To obtain the reagent, ammonium polyphosphate is introduced into the liquid mass of ferrochrome lignosulfonate at various ratios (Table 1) to obtain a reagent with the content of ferrochromlignosulfonate in the range 93.5-96.5%, and ammonium polyphosphate - 3.5-6.5%.

Figure 00000001
Figure 00000001

Полученные образцы порошкообразного реагента вносили в глинистую суспензию, минерализованную хлористым натрием. Полученные суспензии после суточного выдерживания и последующего двухчасового интенсивного перемешивания анализировали на плотность ρ в г/см3; условную вязкость УВ в с; кинематическую η пл и динамическую вязкость τ0, в мПа·с; статистическое напряжение сдвига, определенные через 1 и 10 мин в дПа, показатель фильтрации в см3 при продолжительности фильтрации 30 мин, и рН раствора. При этом суспензии приготовлены с содержанием 1% масс, предлагаемого реагента на основе феррохромлигносульфоната и полифосфата аммония. Испытания проведены в трех температурных режимах: 20°C, 130°C, 170°C. Результаты испытаний представлены в таблице 2.The obtained samples of the powdered reagent were introduced into a clay suspension mineralized with sodium chloride. The resulting suspensions after daily aging and subsequent two hours of intensive stirring were analyzed for density ρ in g / cm 3 ; conditional viscosity of hydrocarbons in s; kinematic η PL and dynamic viscosity τ 0 , in MPa · s; statistical shear stress, determined after 1 and 10 min in dPa, filtration rate in cm 3 with a filtration duration of 30 minutes, and the pH of the solution. In this case, suspensions are prepared with a content of 1% of the mass of the proposed reagent based on ferrochrome lignosulfonate and ammonium polyphosphate. The tests were carried out in three temperature conditions: 20 ° C, 130 ° C, 170 ° C. The test results are presented in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Результаты испытаний показывают, что введение в состав реагента полифосфата аммония в количестве 3,5% приводит к снижению условной вязкости глинистого раствора, при температурах 20°C и 130°C, с 60 с до 28-30 с, что составляет эффективность разжижения 50-53%. При увеличении температурного воздействия до 170°C наблюдается увеличение условной вязкости глинистого раствора с 60 до 62 с. Эффективность разжижения при данном температурном режиме отсутствует.The test results show that the introduction of ammonium polyphosphate into the reagent in an amount of 3.5% leads to a decrease in the nominal viscosity of the clay solution, at temperatures of 20 ° C and 130 ° C, from 60 s to 28-30 s, which is a dilution efficiency of 50- 53%. With an increase in temperature exposure to 170 ° C, an increase in the conditional viscosity of the clay solution is observed from 60 to 62 s. There is no liquefaction efficiency at this temperature condition.

При введении 4,0-5,0% добавках полифосфата аммония приводит к эффективному снижению условной вязкости суспензии при температурах 20°C и 130°C с 60 с до 24-28 с, что составляет эффективность разжижающей способности 53-60%. При увеличении температурного воздействия до 170°C наблюдается снижение эффективности разжижения до 20-40%, при изменениях значений условной вязкости глинистого раствора с 60 с до 36-48 с.With the introduction of 4.0-5.0% additives of ammonium polyphosphate leads to an effective decrease in the nominal viscosity of the suspension at temperatures of 20 ° C and 130 ° C from 60 s to 24-28 s, which is the effectiveness of the fluidizing ability of 53-60%. With an increase in temperature exposure to 170 ° C, a decrease in the efficiency of dilution to 20–40% is observed, with changes in the values of the conditional viscosity of the clay solution from 60 s to 36–48 s.

При увеличении содержания полифосфата аммония до 6,0% вязкость суспензии при всех температурных режимах от 20° до 170°C уменьшается с 60 с до 22-24 с. Эффективность разжижающей способности составляет 60-63%.With an increase in the content of ammonium polyphosphate to 6.0%, the viscosity of the suspension at all temperature conditions from 20 ° to 170 ° C decreases from 60 s to 22-24 s. The effectiveness of the fluidizing ability is 60-63%.

При введении 6,5% добавки полифосфата аммония наблюдается некоторое снижение эффективности разжижения при всех температурных режимах и составляет 57-61%, при изменении значений условной вязкости с 60 с до 23-26 с.With the introduction of a 6.5% addition of ammonium polyphosphate, a certain decrease in the dilution efficiency is observed at all temperature conditions and amounts to 57-61%, with a change in the nominal viscosity from 60 s to 23-26 s.

В отсутствие полифосфата аммония в составе реагента снижение вязкости бурового раствора наблюдается в пределах с 60 до 37 с, при этом разжижающий эффект составляет 38,0% и удерживается в интервале температур с 20°C до 130°C.In the absence of ammonium polyphosphate in the reagent, a decrease in the viscosity of the drilling fluid is observed in the range from 60 to 37 s, while the thinning effect is 38.0% and is kept in the temperature range from 20 ° C to 130 ° C.

Таким образом, применение реагента согласно изобретению дает возможность увеличить разжижающий эффект до 60-63% при изменениях значений условной вязкости глинистого раствора с 60 с до 22-24 с и увеличить диапазон рабочей температуры от 20 до 170°C.Thus, the use of the reagent according to the invention makes it possible to increase the fluidizing effect to 60-63% with changes in the values of the conditional viscosity of the clay solution from 60 s to 22-24 s and to increase the operating temperature range from 20 to 170 ° C.

Результаты исследования эффективности влияния предлагаемого реагента на технологические параметры малоглинистого раствора в присутствии 10% масс., хлористого натрия приведены в таблице 3.The results of the study of the effectiveness of the proposed reagent on the technological parameters of a clay solution in the presence of 10% wt., Sodium chloride are shown in table 3.

Figure 00000004
Figure 00000004

При рассмотрении влияния феррохромлигносульфонатного реагента, модифицированного полифосфатом аммония (добавка 6%), на глинистые растворы с содержанием NaCl до 10% (таблица 3) можно сделать следующие выводы. При увеличении концентрации модифицированных феррохромлигносульфонатых реагентов до 3% во всех растворах наблюдается плавное снижение показателя фильтрации с увеличением вязкости, но наиболее эффективно (в качестве защитного коллоида) работает реагент, модифицированный полифосфатом аммония, вводимый в виде 1% добавки.When considering the effect of a ferrochrome lignosulfonate reagent modified with ammonium polyphosphate (additive 6%) on clay solutions with NaCl up to 10% (table 3), the following conclusions can be made. With an increase in the concentration of modified ferrochrome lignosulfonate reagents to 3% in all solutions, a smooth decrease in the filtration rate with increasing viscosity is observed, but the reagent modified with ammonium polyphosphate introduced as a 1% additive works most effectively (as a protective colloid).

Разработанный реагент, представляющий феррохромлигносульфонат, модифицированный полифосфатом аммония в количестве 4-6%, позволяет добиться эффективного снижения условной вязкости глинистого раствора в температурном режиме от 20 до 170°C, а также выступать в качестве защитного коллоида в малоглинистых растворах, содержащих до 10% хлористого натрия.The developed reagent, representing ferrochrome lignosulfonate modified with ammonium polyphosphate in an amount of 4-6%, allows to achieve an effective reduction in the conditional viscosity of a clay solution in the temperature regime from 20 to 170 ° C, and also act as a protective colloid in low-clay solutions containing up to 10% chloride sodium.

Claims (1)

Реагент для обработки буровых растворов, содержащий феррохромлигносульфонат и фосфорсодержащее соединение, отличающийся тем, что реагент для обработки буровых растворов в качестве фосфорсодержащего соединения содержит полифосфат аммония при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:
феррохромлигносульфонат 94-96 полифосфат аммония 4-6.
A drilling fluid treatment reagent containing ferrochrome lignosulfonate and a phosphorus-containing compound, characterized in that the drilling fluid processing reagent as a phosphorus-containing compound contains ammonium polyphosphate in the following ratio of ingredients, wt.%:
ferrochrome lignosulfonate 94-96 ammonium polyphosphate 4-6.
RU2014103095/05A 2014-01-29 2014-01-29 Reagent for treating drilling mud RU2555023C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103095/05A RU2555023C1 (en) 2014-01-29 2014-01-29 Reagent for treating drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103095/05A RU2555023C1 (en) 2014-01-29 2014-01-29 Reagent for treating drilling mud

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2555023C1 true RU2555023C1 (en) 2015-07-10

Family

ID=53538245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103095/05A RU2555023C1 (en) 2014-01-29 2014-01-29 Reagent for treating drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2555023C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU775117A1 (en) * 1978-11-10 1980-10-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Reagent for treating drilling muds
WO1985001309A1 (en) * 1983-09-15 1985-03-28 Texas United Chemical Corporation Well drilling, workover and completion fluids
SU1433963A1 (en) * 1986-08-08 1988-10-30 Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности "Укргипрониинефть" Agent for treating clay-base aqueous drilling mud

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU775117A1 (en) * 1978-11-10 1980-10-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Reagent for treating drilling muds
WO1985001309A1 (en) * 1983-09-15 1985-03-28 Texas United Chemical Corporation Well drilling, workover and completion fluids
SU1433963A1 (en) * 1986-08-08 1988-10-30 Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности "Укргипрониинефть" Agent for treating clay-base aqueous drilling mud

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104558217B (en) cross-linked starch for drilling fluid and preparation method thereof
US10465109B2 (en) Methods and materials for treating subterranean formations using a three-phase emulsion based fracturing fluid
CN106854259B (en) A kind of water-base drilling fluid fluid loss additive and preparation method thereof
CN108276974B (en) Deepwater constant-current transformation synthetic base drilling fluid
RU2555023C1 (en) Reagent for treating drilling mud
AU2010317506A1 (en) Compositions and methods to stabilize acid-in-oil emulsions
RU2582197C1 (en) Drilling mud
CN105906248A (en) Low-temperature early-strength salt-resistant well cement slurry system
CN105295858B (en) A kind of oil base drilling fluid tackifier
RU2561630C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
Bondarenko et al. Study of a reagent-emulsifier for the preparation of reverse water-oil emulsions used for well-killing (Russian)
RU2492207C1 (en) Drilling mud
CN105238379B (en) A kind of long-acting corrosion inhibiter of acidification of gas well and its preparation method and application method
RU2541666C1 (en) Mud fluid for stabilisation of mud shale
RU2744224C1 (en) Weighted liquid without a solid phase for killing oil and gas wells
Mi et al. Novel viscoelastic surfactant-based self-diverting acid systems for carbonate acidizing
NL2013996B1 (en) Plugging material and drilling fluid additive and method of application thereof.
RU2460752C2 (en) Polymer resin additive for drill fluid
CN105694841A (en) Preparation method of oil extraction sand carrying liquid treating agent
RU2298575C1 (en) Drilling fluid (variations)
RU2327726C2 (en) Thin clay drilling mud
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid
RU2270229C1 (en) Oil recovery enhancing composition
RU2254353C1 (en) Drilling mud for boring permafrost
RU2756820C1 (en) Method for obtaining a modified lignosulfonate reagent for the treatment of drilling mud

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20161114

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170511

PD4A Correction of name of patent owner