SU1138402A1 - Промывочна жидкость дл бурени скважин - Google Patents

Abstract

ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН на основе воды, содержаща  реагент-поглотитель сероводорода , отличающа с  тем, что, с целью повышени  скорости св -зывани  сероводорода при одновременном улучшении очистки промывочной жидкости от выбуренной породы, в качестве реагента-поглотител  сероводорода жидкость содержит натриевую соль п -хлорбензолсульфиновой кислоты или М -нитробензолсуль новой кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мае.%: Натриева  соль п-хлорбензолсульфиновой§ кислоты или м-нитробензолсульфиновой кислоты о,06-0,09 Вода Остальное

Description

1, 1 Изобретение относитс  к нефт ной промыишеиности, в частности к промывочным жидкост м, пpимeн e ым при бурении скважин, осложненных про влением сероводорода. Известны промывочные жидкости, содержащие реагент дл  нейтрализации сероводорода - хлорное железо 1 Недостатками данной жидкости  вл ютс  сильное коагулирующее деиствие хлорного железа, обуславливающее повышение водоотдачи и в зкости бурового раствора, низкий показатель водородных ионов (рН) бурового раствора (менее 7), при котором снижаетс  эффективность действи  химических реагентов, регулирующих качество бурового раствора (КМЦ, крахмал , КССБ и др.), высока  коррозионна  активность промывочной жидкости. Известны промывочные жидкости, содержащие поглотители сероводорода: полидисперсный порошок сидерита 23, пьртевидные отходы со сталеплавильных 3анодов СЗ, органический хелат цинкаС43 , хлорбензолсульфамид натри , тригидрат (хлорамин 5)5. Однако применение окиси железа или так называемого губчатого железа св зано с дополнительными экономичес кими затратами при получении его из высокоактивного химически чистого порошка железа. Кроме того, недостат ками  вл ютс  взрыво- и пожароопасность вследствие образовани  пирофор ных отложений при взаимодействии окиси железа с сероводородом. Применение окиси меди в качестве нейтрализатора вызывает коррозию бурильных и обсадных труб, а также бурового оборудовани , а окись цинка несовместима с компонентами некоторых типов минерализованных промыво ных жидкрстей. Применение порошка сидерита имеет тот недостаток, что резко снижаетс  долговечность работы долот,бурильног инструмента, забойных двигателей и бурового оборудовани  из-за абразив ного износа. Вместе с тем, из-за наличи  в растворе тонкодиспёрсного по рошка ухудшаетс  интерпретаци  геофи зических исследований, повьш аетс  плотность бурового раствора, обуслав лива  ухудшение буримости горных пород и, как следствие, снижение показателей бурени  скважин. 2 Применение хлорбензосульфамида натри  , тригидрата (хлорамина Б) вызывает повышение коррозионной активности бурового раствора, так как хлорамин Б получают хлорированием бёнзолсульфамида в водно-щелочной среде (порошок белого цвета, содержит 25-30% активного хлора). Этот фактор отрицательно отражаетс  на долговечности работы породоразрушающего инструмента, забойных двигателей , бурильных и обсадных труб. Кроме того, токсичность зтого реагента и высока  стоимость затрудн ют его применение. Использование дл  нейтрализации сероводорода органического хелата цинка ограничено вследствие большого расхода реагента (13,43. кг/м),труднодоступности , что делает его малоперспективным . Известна промывочна  жидкость, содержаща  реагент дл  нейтрализации сероводорода - отходы витаминного производства со следующим химическим составом, вес.%: Двуокись марганца 60-65 Едкое кали3-5 Блага30-37 Отходы витаминного производства ввод т в количестве 0,8-0,1 вес.% 6. Недостатком зтого способа  вл етс  низка  растворимость в воде отходов .витаминного производства, представл ющих собой пастообразную массу . При добавках пасты в промывочную жидкость с низкимр структурно-механическими свойствами (например, как у воды) она осаждаетс  и практически не участвует во взаимодействии с сероводородом. Кроме того, недостатками  вл ютс  подверженность отходов витаминного производства замерзанию в сплошной конгломерат при , что затрудн ет их использование в зимний период времени, а также высокий рН раствора .(9,5 и вьш1е), вызывающий коррозию бурильных труб из алюминиевого сплава, и обвалы глинисто-оргаллитовых пород составл ющих стенки скважины. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  промывочна  жидкость дл  бурени  на основе воды, содержаща  реагент-поглотитель сероводорода. Используема  в качестве реагента-поглотител  HjS жидкость содержит соединение класса

1,3-диоксацикланов - продуктпроизводства изопрена из изобутилена и формальдегида (реагент Т-66). Рекомендуема  концентраци  Т-66 1-3%С73.

Недостатками известной жидкости  вл ютс  низка  степень нейтрализации сероводорода при температуре раствора 20-30 С, высокий расход известной добавки , обуславливающий удорожание стоимости бурени  скважины, взрывоопасность реагента Т-66 в смеси с воздухом. Кроме того, реагент Т-66 вьшускаетс  в жидком виде, что вызывает необходимость использовани  дл  транспортировки реагента спецтранспорта , а дл  хранени  реагента емкостей закрытого типа, удорожающих стоимость бурени  скважины.

Цель изобретени  - повышение скорости св зывани  сероводорода при одновременном улучшении очистки промывочной жидкости от выбуренной породы .

Поставленна  цель достигаетс  тем что промывочна  жидкость дл  бурени  скважин на основе воды, содержаща  реагент-поглотитель сероводорода , в качестве реагента-поглотител 

О -$-ока приготовление предлагаемой жидкости . Расчетное количество натриевой соли п-хлорбензолсульфиновой кисл ты или натриевой соли м-нитробенз . сульфииовой кислоты добавл ют в виде порошка или водного .раствора (30-35%-ной концентрации) в воду, и перемешивают до растворени  их. Пример 1. В 1 л технической воды раствор ют 0,6 г натриевой сол п-хлор- или -м-нитробензолсульфино вой кислоты. Степень нейтрализации составл ет 97-98%, а скорость нейтр лизации сероводорода - 0,256 0 ,270 л/ч. Пример2. В1л технической воды раствор ют 0,7 г .натриевой соли п-хлор- или м-нитробензолсульфиновой кислот. Степень нейтрализации составл ет 98-99%, а скорость нейтрализации сероводорода 0 ,272 - 0,306 л/ч. Примерз. В 1л технической воды раствор ют 0,8-0,9 г натриевой

сероводорода содержит натриевую соль п -хлорбензолсульфиновой кислоты или м-нитробензолсульфиновой кислоты , при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Натриева  соль п -хлорбензолсульфиновой кислоты или м-нитробензолсульфиновой кислоты 0,06-0,09 ВодаОстальное

Предлагаемые реагенты п-хлорбензолсульфинат натри  и w-нитробензолсульфинат ;натри  относ тс  к р ду ароматических сульфиновых кислот и отличаютс  повышенной устойчивостью при длительном хранении.. Данные соли кислот - белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в пресной и минерализованной воде без осадка и мути, нетоксичны, не пожароопасны , коррозионно не активны. Эти вещества широко примен ютс  в органическом синтезе как Промежуточные соединени  дл  получени  сульфонов.

Обща  структурна  формула предлагаемых соединений имеет следующий вид:

(1),, (П), , соли п -хлор- или м-нитробензолсульфиновой кислот. Степень нейтрализации составл ет 99-100%, а скорость нейтрализации сероводорода .0,280-0,321 л/ч. Промывочную жидкость испытывают в лабораторных услови х путем воздействи  на раствор, содержащий 45 об.% сероводорода, натриевых солей h -хлор- или м-нитробензолсульфиновых кислот, а также в процессе бурени  скважины в сероводородсодержащих отложени х. Оценку способности препаратов нейтрализовать HjS производ т по известной методике. В круглодонную колбу отбирают 100 мл охлажденной до сероводородной воды, исходную концентрацию которой непосредственно перед опытом определ ют иодометрическим методом. Затем в колбу помещают навеску реагента-нейтрализатора, колбу плотно закрывают и погружают в чашку с раствором ацетата кадми , таким образом, чтобы пробка бьша ниже уровн  раствора. Содержимое перемеши вают в течение часа магнитной машалкой и охлаждают, после чего иодомет рически определ ют остаточную концен рацию сероводорода. Поглотительную способность реагентов рассчитывают, исход  из разности концентрации в пе ресчете на 1 г препарата. Скорость .нейтрализации сероводорода рассчитывают по данным примеров 1-3. Сущности предлагаемого изобретени раскрыта в табл.1. . Из табл.1 видно, что дл  нейтрализации сероводорода 45%-ной концентрации сероводорода расход предлагаемых реагентов-поглотителей в 33-60 раз меньше, чем известных. При этом полнота нейтрализации серо водорода составл ет 97-100% при использовании предлагаемой жидкости против 76% у известной. Скорость нейтрализации сероводорода в предлагаемой промывочной жидкости в 2,9-3,6 раза выше, чем у известной. Нижним пределом концен рации предлагаемых поглотителей сер водорода  вл етс  0,06%, при которо степень нейтрализации сероводорода составл ет 97-98% а оставшийс  в промывочной жидкости сероводород не представл ет опасности дл  обслуживающего персонала буровой. При концентрации 0,09% предлагаемых поглотителей сероводорода обеспечиваетс  полна  нейтрализаци  сероводорода и дальнейшее увеличение добавки реагентов нецелесоо разно. Образующиес .в результате взаимо действи  натриевых солей п-хлорбен зол- и м-нитробензолсульфиновых кислот с сероводородом продукты реакции обладают сильными флокулирующими свойствами, которые будут способствовать улучшению степени чистки промывочной жидкости от частиц выбуренной породы и тем самым повышению показателей бурени  скважин . В табл.2 приведены флокулирующие свойства предлагаемой и известной промывочных жидкостей. Из табл.2 видно, что до взаимодействи  с сероводородом водные раство ры предлагаемых нейтрализаторов . HjS не обладают флокулируюпщми свойствами и осветлени  жидкости вследствие оса щени .твердых частиц не наблюдаетс . Однако образующиес  продукты реакции предлагаемых нейтрализаторов с сероводородом за счет  рко .выраженных флокулирующих свойств обеспечивают осветление жидкости за 15 мин, промежуток времени на 68-76%, в то врем  как у растворов с известным нейтрализатором Т-66 подобный эффект фактически отсутствует . Технико-экономические преимущества предлагаемой жидкости состо т в том, что полнота нейтрализации сероводорода повышаетс  на 21-24%, скорость нейтрализации сероводорода в 2,9-3,6 раз вьш1е, чем у известной жидкости, расход нейтрализаторов сероводорода снижаетс  в 33-60 раз и степень очистки промывочной жидкости ; от частиц выбуренных пород позьш1аетс  на 63-65%.

; Т а б л и ц а 2

Предлагаемый Натриева  соль л -хлорбензолсульфиновой кислоты

Натриева  соль м-нитробензапсульфиновой кислоты

Известный Хлорамин Б

Продолжение табл.2

Claims (1)

1. ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН на основе воды, содержащая реагент-поглотитель сероводорода, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости свя-зывания сероводорода при одновременном улучшении очистки промывочной жидкости от выбуренной породы, в качестве реагента-поглотителя сероводорода жидкость содержит натриевую соль п -хлорбензолсульфиновой кислоты или М -нитробензолсульфиновой кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мае.%:

   Натриевая соль п-хлорбензолсульфиновой кислоты или м -нитробензолсульфиновой кислоты 0,06-0,09

   Вода Остальное »su_w, 1138402

   1 , 1138402