RU2688621C1 - Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells - Google Patents

Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells Download PDF

Info

Publication number
RU2688621C1
RU2688621C1 RU2018128227A RU2018128227A RU2688621C1 RU 2688621 C1 RU2688621 C1 RU 2688621C1 RU 2018128227 A RU2018128227 A RU 2018128227A RU 2018128227 A RU2018128227 A RU 2018128227A RU 2688621 C1 RU2688621 C1 RU 2688621C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
regeneration
filters
solution
hydro
Prior art date
Application number
RU2018128227A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Третьяк
Виталий Викторович Швец
Original Assignee
Александр Александрович Третьяк
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 Александр Александрович Третьяк filed Critical Александр Александрович Третьяк
Priority to RU2018128227A priority Critical patent/RU2688621C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688621C1 publication Critical patent/RU2688621C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C09K8/528Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning inorganic depositions, e.g. sulfates or carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to the field of prospecting drilling and can be used for recovery of flow rate of hydro-geological wells, which have reduced it due to deposition on the surface of the filter contained in water CaSO, MgCO, CaSOsalts. Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells includes the following components, wt%: trichloroacetic acid 10–17, sulfamic acid 8–11, corrosion inhibitor CPI-19 0.3–0.5, surfactant OP10 0.5–1.0, sodium tripolyphosphate 8–12, adipic acid 8–12, water – balance.EFFECT: invention increases efficiency of filter cleaning from salts deposited on its surface by 40 %.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области геологоразведочного бурения, в частности, восстановления дебита гидрогеологических скважин, снизивших его через некоторое время работы, вследствии выпадения на поверхность фильтра содержащихся в воде солей СаСО3, MgCO3, CaSO4.The invention relates to the field of exploration drilling, in particular, to restore the flow rate of hydrogeological wells, reducing it after some time of operation, due to the precipitation of CaCO 3 , MgCO 3 , CaSO 4 salts in water onto the surface of the filter.

Известны способы регенерации фильтров путем механического удаления реагентных, импульсных, импульсно-реагентных методов (см. В.М. Гавриленко, B.C. Алексеев «Фильтры буровых скважин». Изд. 4, переработанное и дополненное. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2017 год, с. 367. К недостаткам этих способов относятся сравнительно низкая степень очистки фильтров.Known methods of filter regeneration by mechanical removal of reagent, pulsed, pulsed-reagent methods (see VM Gavrilenko, VS Alekseev "Filters of bore holes". Ed. 4, revised and augmented. Rostov-on-Don, "Phoenix", 2017, pp. 367. The disadvantages of these methods include the relatively low degree of filter cleaning.

Известно, что отложения этих солей хорошо растворяются кислотой или смесями минеральных кислот - азотной и фосфорной, но при этом происходит значительная коррозия металла. Азотная кислота берется концентрированной, что связано с определенной степенью опасности, растворение солей происходит медленно и не до конца. Поэтому в практике гидрогеологических работ по регенерации фильтров, как правило, применяют более слабые органические кислоты (адипиновую, лимонную, сульфаминовую, и др.).It is known that the deposits of these salts dissolve well with acid or mixtures of mineral acids - nitric and phosphoric, but this causes significant corrosion of the metal. Nitric acid is taken concentrated, which is associated with a certain degree of danger, the dissolution of salts occurs slowly and not completely. Therefore, in the practice of hydrogeological work on the regeneration of filters, as a rule, weaker organic acids (adipic, citric, sulfamic, and others) are used.

Из известных химических составов для регенерации фильтров наиболее близким к заявленным является антинакипин. Патент РФ №22213069 от 01.08.2001, МПК CO2F 5/14, имеющий в своем составе следующие компоненты, мас. %Of the known chemical compositions for the regeneration of filters, the closest to the claimed is antinakipin. RF patent №22213069 of August 1, 2001, IPC CO2F 5/14, incorporating the following components, wt. %

- Сульфаминовая кислота - 85-90;- Sulfamic acid - 85-90;

- Аммоний хлористый - 8-10;- Ammonium chloride - 8-10;

- Тиомочевина - 0,51-1,0 (ингибитор коррозии);- Thiourea - 0.51-1.0 (corrosion inhibitor);

- Нитрилотриметилфосфоноваякислота - 1,0-4,5 (ингибитор коррозии).- Nitrilotrimethylphosphonic acid - 1.0-4.5 (corrosion inhibitor).

К недостаткам данного состава антинакипина относятся: Высокая стоимость, высокая коррозионная активность, (ингибитор коррозии тиомочевина не обладает высоким защитным эффектом по отношении к стали и медным, латунным сплавам), слабая активность по отношению к карбонатным отложениям, низкая степень очистки фильтра гидрогеологических скважин, присутствие солей аммония в растворе является губительным для флоры и фауны.The disadvantages of this composition of anti-scum include: High cost, high corrosivity (corrosion inhibitor thiourea does not have a high protective effect on steel and copper, brass alloys), low activity on carbonate deposits, low degree of filter cleaning of hydrogeological wells, presence ammonium salts in solution is detrimental to the flora and fauna.

Известен также реагент для регенерации фильтров гидрогеологических скважин, принятый за прототип (патент РФ №2482153 от 13.09.2011 г.), имеющий в своем составе следующие компоненты:Also known reagent for regeneration of filters of hydrogeological wells, adopted for the prototype (RF patent №2482153 from 09/13/2011), incorporating the following components:

- трихлоруксусная кислота 15-20%;- trichloroacetic acid 15-20%;

сульфаминовая кислота 8-10%;sulfamic acid 8-10%;

- ингибитор коррозии КПИ-19 - 0,5-1%;- corrosion inhibitor KPI-19 - 0.5-1%;

- ПАВ - ОП10 0,1-0,5%;- surfactant - OP10 0.1-0.5%;

- вода - остальное.- water - the rest.

К недостаткам данного раствора относится: слабая активность по отношению к карбонатным породам, низкая степень очистки фильтра гидрогеологических скважин.The disadvantages of this solution include: weak activity in relation to carbonate rocks, low degree of purification of the filter of hydrogeological wells.

Технической задачей изобретения является получение синергетического эффекта и создание реагента с высокой растворимостью кольматанта и с наименьшим воздействием на фильтр.An object of the invention is to obtain a synergistic effect and the creation of a reagent with a high solubility of the colmatant and with the least impact on the filter.

Достигается поставленная задача за счет того, что в реагент для регенерации фильтров гидрогеологических скважин, содержащий сульфаминовую кислоту, трихлоруксусную кислоту, ингибитор коррозии КПИ-19, поверхностно-активное вещество - ПАВ ОП10 и воду при следующем соотношении компонентов, масс, %:The task is achieved due to the fact that the reagent for regeneration of filters of hydrogeological wells, containing sulfamic acid, trichloroacetic acid, corrosion inhibitor KPI-19, surfactant - surfactant OP10 and water in the following ratio of components, mass,%:

трихлоруксусная кислота - 10-15,trichloroacetic acid - 10-15,

сульфаминовая кислота - 8-10,sulfamic acid - 8-10,

ингибитор коррозии КПИ-19 - 0,3-0,5,corrosion inhibitor KPI-19 - 0.3-0.5,

поверхностно-активное вещество ПАВ ОП10 - 0,5-1,0,surfactant surfactant OP10 - 0.5-1.0,

вода - остальное,water - the rest

вводят дополнительно:administered additionally:

триполифосфат натрия - 8-12,sodium tripolyphosphate - 8-12,

адипиновую кислоту 8-12.adipic acid 8-12.

Предложенные реагенты наряду с защитой от коррозии разрушают кристаллы солей СаСОз, MgCO3, CaSO4 и предотвращает образование кристаллических структур солей СаСОз, MgCO3, CaSO4.The proposed reagents, along with protection against corrosion, destroy crystals of CaCO3, MgCO 3 , CaSO 4 salts and prevent the formation of crystalline structures of CaCO3, MgCO 3 , CaSO 4 salts.

За счет предложенного состава химических реагентов удалось добиться синергетического эффекта, то есть каждый последующий реагент усиливает растворимость отложений солей на фильтрующей поверхности фильтра. Технология регенерации фильтров гидрогеологических скважин заключается в следующем: смешивают сухокислотные компоненты:триполифосфат натрия, сульфаминовую, трихлоруксусную и адипиновую кислоты, полученную смесь растворяют в воде и перемешивают в растворомешалке, добавляя ингибитор коррозии и поверхностно-активное вещество ОП10.Due to the proposed composition of chemical reagents, a synergistic effect was achieved, that is, each subsequent reagent enhances the solubility of salt deposits on the filtering surface of the filter. The regeneration technology of hydrogeological well filters consists of the following: dry acid components are mixed: sodium tripolyphosphate, sulfamic, trichloroacetic and adipic acids, the mixture is dissolved in water and mixed in a mortar mixer, adding a corrosion inhibitor and surfactant OP10.

После этого с помощью бурового насоса прокачивают полученный раствор через гидроерш, спущенный внутрь фильтра, при этом гидроерш перемещается на бурильных трубах, с помощью лебедки бурового станка, вверх - вниз по всей длине фильтра. Тонкие струи раствора размывают кольматант изнутри и он выносится потоком промывочного раствора на поверхность.After that, with the help of a mud pump, the resulting solution is pumped through a hydroherch lowered into the filter, while the hydroherch is moved on the drill pipes with a winch of the drilling machine, up and down along the entire length of the filter. Thin jets of solution erode the colmatant from the inside and it is carried away by a stream of washing solution to the surface.

С целью подтверждения эффективности предлагаемого раствора в лабораторных условиях было выполнено растворение образцов закальматированного фильтра в течении оптимального времени - 45 минут. Результаты приведены в таблице 1.In order to confirm the effectiveness of the proposed solution under laboratory conditions, samples of a hardened filter were dissolved in an optimal time of 45 minutes. The results are shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

В механизме синергетического эффекта подтверждена лабораторными опытами составляющая доля действия каждого реагента.In the mechanism of the synergistic effect, the component fraction of the action of each reagent was confirmed by laboratory experiments.

1. Трихлоруксуснаякислота-СС13СООН-бесцветные гигроскопическое кристаллы, продукт органического синтеза, получают путем окисления хлораля, легко растворяется в воде).1. Trichloroacetic acid-CC1 3 COOH-colorless hygroscopic crystals, a product of organic synthesis, is obtained by oxidation of chloral, easily dissolved in water).

2. Сульфаминовая кислота NH2SO3H - бесцветные кристаллы ромбической сингонии, получают взаимодействием мочевины с SO3HSO4, легко растворяется в воде. Обладает значительной меньшей коррозионной активностью, чем соляная и серная кислота.2. Sulfamic acid NH 2 SO 3 H - colorless crystals of the orthorhombic system, obtained by the interaction of urea with SO 3 HSO 4 , easily soluble in water. It has much less corrosive activity than hydrochloric and sulfuric acid.

3. Ингибитор коррозии КПИ-19 -комбинированный ингибитор, содержащий соли замещенного аммония, бромистые органические соединения. Представляет собой вязкую жидкость желто-зеленого цвета с характерным запахом, растворимую в воде, минеральных и органических кислотах, органических растворителях.3. Corrosion inhibitor KPI-19 is a combined inhibitor containing substituted ammonium salts, methyl organic compounds. It is a viscous liquid of yellow-green color with a characteristic odor, soluble in water, mineral and organic acids, organic solvents.

4. Поверхностно - активное вещество ПАВ ОП10 уменьшает поверхностное натяжение на границе фильтрующей поверхности фильтра, уменьшает отложение солей, улучшает разрушение карбонатных отложений на поверхности фильтра.4. Surfactant surfactant OP10 reduces the surface tension at the interface of the filtering surface of the filter, reduces the deposition of salts, improves the destruction of carbonate deposits on the surface of the filter.

5. Триполифосфат натрия - Na5P3O10 - порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде и кислотах.5. Sodium tripolyphosphate - Na 5 P 3 O 10 - white powder, soluble in water and acids.

6. Адипиновая кислота НООС(СН2)4СООН - белый порошок, получают главным образом двухстадийным окислением циклогексана, который легко растворяется в воде.6. Adipic acid HOOC (CH 2 ) 4 COOH is a white powder, obtained mainly by two-stage oxidation of cyclohexane, which is easily dissolved in water.

Реакция с отложением солей на поверхности фильтра происходит следующим образом:The reaction with the deposition of salts on the surface of the filter is as follows:

Сульфаминовая кислота NH2SO3HSulfamic acid NH 2 SO 3 H

CaCO3+NH2S03H→Ca2+NH2S03+↑C0220CaCO 3 + NH 2 S0 3 H → Ca 2+ NH 2 S0 3 + ↑ C0 2 + H 2 0

MgC03+NH2S03H→Mg2++NH2S03+↑C02+H20MgC0 3 + NH 2 S0 3 H → Mg 2+ + NH 2 S0 3 + ↑ C0 2 + H 2 0

CaCO4+NH2S03H→Ca2++NH2S03+H2S↑+Н20CaCO 4 + NH 2 S0 3 H → Ca 2+ + NH 2 S0 3 + H 2 S ↑ + H 2 0

Трихлоруксусная кислота CCl3COOHTrichloroacetic acid CCl 3 COOH

СаСОз+СС13СООН→Са2++С1+↑С0220CAS02 + CC1 3 COOH → Ca 2+ + C1 + ↑ C0 2 + H 2 0

MgC03+CCl3COOH→Mg2++С1+↑С0220MgC0 3 + CCl 3 COOH → Mg 2+ + C1 + ↑ C0 2 + H 2 0

CaC04+NH2S03H→[CCl3COO]2Ca+H2S↑+H20CaC0 4 + NH 2 S0 3 H → [CCl 3 COO] 2 Ca + H 2 S + H 2 0

Адипиновая кислота HOOC(CH2)4COOHAdipic acid HOOC (CH 2 ) 4 COOH

СаСОз+HOOC(CH2)4COOH→[(CH2)4(COO)2]Ca+↑C0220CAS02 + HOOC (CH 2 ) 4 COOH → [(CH 2 ) 4 (COO) 2 ] Ca + ↑ C0 2 + H 2 0

MgCO3+HOOC(CH2)4COOH→[(CH2)4(COO)2]Mg+↑C0220MgCO 3 + HOOC (CH 2 ) 4 COOH → [(CH 2 ) 4 (COO) 2 ] Mg + ↑ C0 2 + H 2 0

CaSO4+HOOC(CH2)4COOH→[(CH2)4(COO)2]Ca+↑S04+H20CaSO 4 + HOOC (CH 2 ) 4 COOH → [(CH 2 ) 4 (COO) 2 ] Ca + ↑ S0 4 + H 2 0

В результате реакции предлагаемых кислот с карбонатами кальция, магния и сульфата кальция, получаем продукты реакции С02, H2S, Н20.As a result of the reaction of the proposed acids with calcium carbonate, magnesium and calcium sulphate, we obtain the reaction products C0 2 , H 2 S, H 2 0.

Триполифосфат натрия Na5P3O10 Sodium tripolyphosphate Na 5 P 3 O 10

5CaCOз+3Na5P3O10→Ca5(P3O10)2+5Na2CO3 5CaCO3 + 3Na 5 P 3 O 10 → Ca 5 (P 3 O 10 ) 2 + 5Na 2 CO 3

5Fe(OH)3+3Na5P3O10→Fe5(P3O10)3+15Na2OH5Fe (OH) 3 + 3Na 5 P 3 O 10 → Fe 5 (P 3 O 10 ) 3 + 15Na 2 OH

5FеСО3+2Nа5Р3O10→Fе53O10)2+5Na2CO3 5FeSO 3 + 2Na 5 P 3 O 10 → Fe 5 (P 3 O 10) 2 + 5Na 2 CO 3

Выполненные лабораторные исследования на образцах закольматированного фильтра (таблица 1) показывают, что эффективность предлагаемого раствора для регенерации фильтров в среднем на 40% выше, чем эффективность раствора принятого за прототип (патент РФ №2482153 от 13.09.2011 г).Completed laboratory studies on samples of a kolmat filter (table 1) show that the effectiveness of the proposed solution for filter regeneration is on average 40% higher than the efficiency of the solution adopted for the prototype (RF Patent No. 2482153 of September 13, 2011).

Claims (2)

Раствор для регенерации фильтров гидрогеологических скважин, содержащий сульфаминовую кислоту, ингибитор коррозии КПИ-19, трихлоруксусную кислоту, поверхностно-активное вещество ОП10, отличающийся тем, что дополнительно содержит триполифосфат натрия и адипиновую кислоту при следующих соотношения компонентов в мас. %:Solution for regeneration of filters of hydrogeological wells, containing sulfamic acid, corrosion inhibitor KPI-19, trichloroacetic acid, surfactant OP10, characterized in that it additionally contains sodium tripolyphosphate and adipic acid with the following component ratios in wt. %: трихлоруксусная кислота -trichloroacetic acid - 10-17,10-17, сульфаминовая кислота -sulfamic acid - 8-11,8-11, ингибитор коррозии КПИ-19 -corrosion inhibitor KPI-19 - 0,3-0,5,0.3-0.5, поверхностно-активное вещество ОП10 -surfactant OP10 - 0,5-1,0,0.5-1.0, триполифосфат натрия -Sodium tripolyphosphate - 8-12,8-12, адипиновая кислота -adipic acid - 8-12,8-12, вода -water - остальноеrest
RU2018128227A 2018-08-01 2018-08-01 Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells RU2688621C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128227A RU2688621C1 (en) 2018-08-01 2018-08-01 Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128227A RU2688621C1 (en) 2018-08-01 2018-08-01 Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688621C1 true RU2688621C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128227A RU2688621C1 (en) 2018-08-01 2018-08-01 Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688621C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1554274A (en) * 1977-09-12 1979-10-17 British Petroleum Co Filtration
RU2086760C1 (en) * 1995-03-30 1997-08-10 Валентин Тимофеевич Гребенников Method for removing sedimentations from injection wells
RU2213069C2 (en) * 2001-08-01 2003-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Радуга-Плюс" Antiscaling compound
RU2375554C2 (en) * 2008-02-15 2009-12-10 Флорит Сагитович Гарифуллин Method of bottom hole pumping equipment overhaul period increase in production well complicated with scaling
RU2482153C1 (en) * 2011-09-13 2013-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Water well filter regeneration solution

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1554274A (en) * 1977-09-12 1979-10-17 British Petroleum Co Filtration
RU2086760C1 (en) * 1995-03-30 1997-08-10 Валентин Тимофеевич Гребенников Method for removing sedimentations from injection wells
RU2213069C2 (en) * 2001-08-01 2003-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Радуга-Плюс" Antiscaling compound
RU2375554C2 (en) * 2008-02-15 2009-12-10 Флорит Сагитович Гарифуллин Method of bottom hole pumping equipment overhaul period increase in production well complicated with scaling
RU2482153C1 (en) * 2011-09-13 2013-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Water well filter regeneration solution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10982129B2 (en) Composition and method for making converter-dissolver composition for dissolving metal sulfate scales from surfaces
US10895140B2 (en) Compositions and methods for controlled delivery of acid
EP2371923B1 (en) Scale inhibitor
RU2688621C1 (en) Solution for regeneration of filters of hydro-geological wells
RU2482153C1 (en) Water well filter regeneration solution
RU2242603C1 (en) Composition for treating bottom zone of oil-gas formation
US20140066351A1 (en) Stabilized Pipe Scaling Remover and Inhibitor Compound
RU2717850C1 (en) Reagent composition for dissolving carbonate colmatant
RU2611796C1 (en) Acid composition for treatment of bottomhole formation zone (versions)
GB2314865A (en) Removal of sulphate scale from surfaces
RU2347797C2 (en) Base for kill fluids and well completion
US4804484A (en) Antifloc additives for sodium bromide compositions
RU2775634C1 (en) Composition for dissolving barium sulfate precipitate
RU2309176C2 (en) Technological liquid for perforation and damping holes
RU2723426C1 (en) Composition for removing deposits of complex mineral-organic nature formed in a well during extraction of hydrocarbon or mineral resources
RU2242602C2 (en) Composition for treating carbonate strata
RU2447125C1 (en) Composition for preventing inorganic salt deposits when extracting oil and gas from wells
SU1133423A1 (en) Composition for treating gas-bearing coal bed
US4871023A (en) Method for controlling the pH of steam fluids
RU2777039C1 (en) Composition for processing the bottom-hole zone of carbonate and terrigenous reservoirs
US5344818A (en) Well treating composition
US20240182332A1 (en) Methods for decreasing calcium sulfate precipitation in produced water
RU2778752C1 (en) HEAVY WELL-KILLING LIQUID WITHOUT SOLID PHASE WITH A DENSITY OF UP TO 1450 kg/m3
SU607955A1 (en) Composition for inhibiting deposition of salts
US3975281A (en) Method for treating scale

Legal Events

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

Effective date: 20200802