RU2761563C1 - Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения - Google Patents
Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761563C1 RU2761563C1 RU2021114125A RU2021114125A RU2761563C1 RU 2761563 C1 RU2761563 C1 RU 2761563C1 RU 2021114125 A RU2021114125 A RU 2021114125A RU 2021114125 A RU2021114125 A RU 2021114125A RU 2761563 C1 RU2761563 C1 RU 2761563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrolysis lignin
- reagent
- oxidized
- water
- alkali metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/035—Organic additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к способам производства химических реагентов для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин. Технический результат - экологическая безопасность способа получения и получаемого в результате осуществления способа реагента-разжижителя с сохранением его высокой разжижающей способности. В способе получения реагента для бурового раствора окисляют гидролизный лигнин в растворе, содержащем пероксид водорода и сильную минеральную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидролизный лигнин 9-11; пероксид водорода 10-12; сильная минеральная кислота 10-12; вода - остальное. После чего полученный окисленный гидролизный лигнин промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид щелочного металла в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас.%: окисленный гидролизный лигнин 4-6; гидроксид щелочного металла 0,8-1; вода - остальное до 100. Реагент может быть получен в виде порошка после выпаривания раствора и высушивания твердого остатка при температуре 100-110°C. В качестве сильной минеральной кислоты используют серную, соляную или азотную кислоту. В качестве гидроксида щелочного металла используют гидроксид натрия, калия или лития. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно, к способам производства химических реагентов для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин.
При разбуривании интервалов, сложенных горными породами, склонными к набуханию, зачастую происходит загустевание бурового раствора (глинистого и полимерглинистого) в результате увеличения количественного содержания коллоидной фазы, что способно привести к спонтанному росту реологических параметров (пластической вязкости, динамического напряжения сдвига) и потере устойчивости ствола скважины, вплоть до аварийных ситуаций в виде осыпей, обвалов, прихватов бурильного инструмента. С целью снижения рисков подобных осложнений в настоящее время успешно применяются реагенты на основе лигносульфонатов, которые в виде 1-3% водного раствора вводятся в состав бурового раствора из ориентировочного расчета 1:30-40 объемных частей.
Известен способ приготовления лигносульфонатного реагента для обработки буровых растворов, включающий взаимодействие лигносульфоната с бихроматом щелочного металла при 80-90°C в водной среде (а.с. SU1491878, МПК C09K 7/00, опубл. 07.07.1989 г.).
Недостатком способа является опасность гелеобразования при повышенной температуре и содержание токсичного хрома.
Известен способ получения смешанных хромжелезосодержащих лигносульфонатных реагентов для обработки буровых растворов путем окисления лигносульфонатов соединениями шестивалентного хрома в кислой среде, взаимодействия образующегося хромлигносульфоната с сернокислым железом, подщелачивания и высушивания (патент US3035042, МПК C09K 8/035, опубл. 15.05.1962 г.).
Недостатком является сложность удержания процесса взаимодействия компонентов на стадии оптимального окисления-восстановления.
Известен способ получения модифицированного феррохромлигносульфонатного реагента, который включает создание в реакционной массе лигносульфоната окислительно-восстановительной системы из Fe2+ и Cr6+ и получение хрома и железа в трехвалентной форме с последующим образованием комплексов с лигносульфонатом и высушиванием. В массу лигносульфоната технического жидкого вводят сульфат железа (II), массу выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,0 часа при температуре 30-40°C. В полученную массу вводят бихромат натрия в виде водного раствора, выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,0 часа при температуре 30-40°C. Затем вводят модифицирующий реагент - комплексен трифосфат натрия в виде водного раствора. Массу выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,0 часа при температуре 30-40°C, затем подкисляют серной кислотой в виде водного раствора в количестве до рН=4,0-5,0, после чего массу высушивают на распылительной сушилке (патент RU2606005, МПК C09K 8/035, опубл. 10.01.2017 г.).
Недостатком является излишнее защелачивание реакционной массы, что требует дополнительного расхода серной кислоты для поддержания значения рН=4-5 (согласно техническим условиям на феррохромлигносульфонат - ФХЛС).
Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание способа получения эффективного и экологически безопасного бесхромового реагента-разжижителя для регулирования реологических свойств буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин.
Техническим результатом является экологическая безопасность способа и получаемого в результате осуществления способа реагента-разжижителя с сохранением его высокой разжижающей способности.
Проблема решается, а технический результат достигается способом получения реагента для бурового раствора, заключающимся в том, что окисляют гидролизный лигнин в растворе, содержащем пероксид водорода и сильную минеральную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гидролизный лигнин - 9-11,
пероксид водорода - 10-12,
минеральная кислота - 10-12,
остальное - вода до 100,
после чего полученный окисленный гидролизный лигнин промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид щелочного металла в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
окисленный гидролизный лигнин - 4-6,
гидроксид щелочного металла - 0,8-1,
остальное - вода до 100.
Согласно изобретению:
- реагент получают в виде порошка после выпаривания раствора и высушивания твердого остатка при температуре 100-110°C;
- в качестве сильной минеральной кислоты используют серную, соляную или азотную кислоту;
- в качестве гидроксида щелочного металла используют гидроксид натрия, калия или лития.
Технический результат достигается за счет того, что при осуществлении способа не используют токсичных веществ, и получаемый реагент обеспечивает экологическую безопасность. Получаемый реагент является высокомолекулярным соединением и содержит 8,9% карбоксильных групп. Поэтому он является полиэлектролитом и обладает поверхностно-активными свойствами, обеспечивающими его способность разжижать глинистые буровые растворы.
Способ осуществляют следующим образом.
Окисляют гидролизный лигнин в растворе, содержащем пероксид водорода и сильную минеральную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гидролизный лигнин - 9-11,
пероксид водорода - 10-12,
минеральную кислоту - 10-12,
остальное - вода до 100.
Полученный окисленный гидролизный лигнин (ОГЛ) промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид щелочного металла в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
окисленный гидролизный лигнин - 4-6,
гидроксид щелочного металла - 0,8-1,
остальное - вода до 100.
Реагент может быть получен в виде порошка после выпаривания раствора и высушивании твердого остатка при температуре 100-110°C.
Проверка качества полученного реагента проводилась по отношению к параметрам исходного глинистого раствора 5% концентрации, который готовился из глинопорошка марки ПМБВ ООО «Компании Бентонит» (ТУ 2164-005-01424676-2014) в сравнении с серийно выпускаемым реагентом ФХЛС (ООО НПВ «БашИнком», г. Уфа, ТУ 2458-015-20672718-2001).
В таблице ниже представлены результаты по влиянию реагента на свойства глинистого раствора по итогам выборки из 20 измерений.
Как видно из таблицы, получаемый по заявляемому способу реагент не уступает как реагент-разжижитель по разжижающей способности реагенту ФХЛС, к тому же на 21% превышает фильтрационные свойства реагента ФХЛС, что свидетельствует о многонаправленности его влияния на технологические свойства бурового глинистого раствора.
Примеры конкретного выполнения заявляемого способа.
Пример 1. Технический гидролизный лигнин окисляют в растворе, содержащем пероксид водорода и серную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гидролизный лигнин - 10
пероксид водорода - 11,2
серная кислота - 11,8
остальное - вода до 100.
Полученный окисленный гидролизный лигнин (ОГЛ) промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид натрия в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
окисленный гидролизный лигнин - 5
гидроксид натрия - 0,9
остальное - вода до 100.
Пример 2. Технический гидролизный лигнин окисляют в растворе, содержащем пероксид водорода и соляную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гидролизный лигнин - 9
пероксид водорода - 10
соляная кислота - 10
остальное - вода до 100.
Полученный окисленный гидролизный лигнин (ОГЛ) промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид калия в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
окисленный гидролизный лигнин - 4
гидроксид калия - 0,8
остальное - вода до 100.
Пример 3. Технический гидролизный лигнин окисляют в растворе, содержащем пероксид водорода и азотную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гидролизный лигнин - 11
пероксид водорода - 12
азотная кислота - 12
остальное - вода до 100.
Полученный окисленный гидролизный лигнин (ОГЛ) промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид лития в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
окисленный гидролизный лигнин - 6
гидроксид лития - 1
остальное - вода до 100.
Claims (7)
1. Способ получения реагента для бурового раствора, заключающийся в том, что окисляют гидролизный лигнин в растворе, содержащем пероксид водорода и сильную минеральную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
после чего полученный окисленный гидролизный лигнин промывают водой и растворяют в растворе, который содержит гидроксид щелочного металла в стехиометрическом (моль/моль) отношении 1:1 к кислым группам окисленного гидролизного лигнина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реагент получают в виде порошка после выпаривания раствора и высушивания твердого остатка при температуре 100-110°C.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сильной минеральной кислоты используют серную, соляную или азотную кислоту.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидроксида щелочного металла используют гидроксид натрия, калия или лития.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114125A RU2761563C1 (ru) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114125A RU2761563C1 (ru) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2761563C1 true RU2761563C1 (ru) | 2021-12-10 |
Family
ID=79174423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021114125A RU2761563C1 (ru) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2761563C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4244728A (en) * | 1976-02-03 | 1981-01-13 | Westvaco Corporation | Cross-linked lignin gels |
| WO2009091909A2 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | M-I L.L.C. | Degradable non-aqueous gel systems |
| RU2601750C1 (ru) * | 2015-04-28 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина |
| RU2606005C1 (ru) * | 2015-09-21 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения модифицированного феррохромлигносульфонатного реагента |
-
2021
- 2021-05-18 RU RU2021114125A patent/RU2761563C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4244728A (en) * | 1976-02-03 | 1981-01-13 | Westvaco Corporation | Cross-linked lignin gels |
| WO2009091909A2 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | M-I L.L.C. | Degradable non-aqueous gel systems |
| RU2601750C1 (ru) * | 2015-04-28 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина |
| RU2606005C1 (ru) * | 2015-09-21 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения модифицированного феррохромлигносульфонатного реагента |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЕВСТИГНЕЕВ Э.И. Окисление гидролизного лигнина пероксидом водорода в кислой среде, "Журнал прикладной химии", 2013, т. 86, вып. 2, с. 278-285. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2775557A (en) | Drilling muds containing acrylic acidacrylamide copolymer salts | |
| NO175598B (no) | Leireprodukt, samt fremgangsmåte for fremstilling av et slikt | |
| US4457853A (en) | Oil well drilling clay conditioners and method of their preparation | |
| US4447339A (en) | Oil well drilling clay conditioners and method of their preparation | |
| US8662171B2 (en) | Method and composition for oil enhanced recovery | |
| US4110226A (en) | Stabilized aqueous gels and uses thereof | |
| CN105754564A (zh) | 一种钻井液用降滤失剂的制备方法 | |
| US3634387A (en) | Sulfomethylated lignin-ferrochrome complex and process for producing same | |
| NO821344L (no) | Varmestabil vandig blanding. | |
| RU2761563C1 (ru) | Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения | |
| CN101942060A (zh) | 一种钻井液用环保型包被剂的制备方法 | |
| CN102888212B (zh) | 一种复合型木质素基钻井液用降粘剂及其制备方法 | |
| RU2606005C1 (ru) | Способ получения модифицированного феррохромлигносульфонатного реагента | |
| US3325426A (en) | Oxidized product of sulfonated lignin material reacted with an alkylolphenol | |
| RU2763498C1 (ru) | Соль монохлоруксусной кислоты с хелатирующим агентом для замедленного подкисления в нефтедобывающей промышленности | |
| US3244623A (en) | Drilling fluid composition and process | |
| US4842770A (en) | Drilling fluid thinner | |
| US4594169A (en) | Drilling fluid additives | |
| US3388061A (en) | Drilling mud | |
| US4505825A (en) | Oil well drilling clay conditioner | |
| NO130024B (ru) | ||
| RU2700132C1 (ru) | Утяжеленный буровой раствор | |
| CN107201218B (zh) | 一种水基膨润土钻井液用降粘剂及其制备方法 | |
| MX2009000251A (es) | Uso de compuestos de dicarbonilo para incrementar la estabilidad termica de los biopolimeros en el campo de la exploracion de petroleo y gas natural. | |
| US3171810A (en) | Process for providing an improved drilling fluid and the product thereof |