SU1231060A1 - Сополимеры акриловой кислоты в качестве реагентов дл обработки буровых растворов - Google Patents

Abstract

СОПОЛИМЕРЫ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ.

Сополимеры акриловой кислоты общей формулы HjC-CH-VfHjC- COOHjfL оищеи формулы t M 1i;o-r--if -L:S--S, wtctijVc oK (I) где X 33,32 - 49,99 мол.%; У 49,99 - 66,66 мол.%; Z 0,02 мол.%, с характеристической в зкостью ,в. воде при , равной 18-20 дл/г, качестве реагентов дл  обработки буровых растворов. с «5 (Л Од О

Description

прибавл ют при и интенсивном перемешивании 4,45 г (0,05 моль) ди- метилэтаноламина в 25 мл воды. Реакцию провод т в течение 4-х ч. Из полу ченной в зкой массы высаживают сополимер смесью ацетон - этилацетат 1:1. Затем его высупшвают до посто нного веса в вакууме при ЗО.С. Выход на сумму реагентов 9,2 г (78,5%). Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составл ет 82%. Элементный состав, %: С 48,88; Н 8,31; N 5,68; О 37,13; Fe 0,068.

Эти аналитические данные отвечают сополимеру формулы (1), в котором

Изобретение относитс  к химии и технологии полимеров, а именно к тройным сополимерам на основе акриловой кислоты в качестве реагентов дл  обработки буровых растворов, и может быть использовано в нефтедобывающей промьшшенности.

Цель изобретени  - создание тройных сополимеров на основе акриловой кислоты, которые могут быть использованы в качестве реагентов дл  обработки буровых растворов, снижа  фильтрацию и статистическое напр жение сдвига последних.

Тройные сополимеры на основе акриловой кислоТы представл ют собой ре- зиноподобные пористые вещества коричневого цвета, хорошо растворимые в воде. Температура начального разложени  270-280 С. Сополимеры сохран ют эластичные свойства до 400°С и малотоксичны - их LDjjj 400 мг/г.

Способ получени  сополимеров акриловой кислоты основан на взаимодействии водного раствора железосодержащей полиакриловой кислоты с диметилэта- ноламином с последующим осаждением смесью ац етон - этилацетат (1:1). Реакцию провод т при соотношении полимер - диметилэтаноламин 1:2-0,5 в течение 2-4 ч. Железосодержащую полиакриловую кислоту с срдержанием железа 0,11% и молекул рной массой 500000 получают радикальной полимеризацией водного раствора акриловой ; кислоты в присутствии окислительно- восстановительной системы, состо щей из соли Мора и персульфата кали , вз тых в мол рном соотношении 1:8-12 при 25-20 с.

Лример 1.К раствору 7,2 г (0,1 осново-моль) железосодержащей полиакриловой кислоты в 144 мл воды

о.

10

15

20

25

У 49,99 мол.%;

231060

X 49,99 мол .%; Z 0,02 мол.%.

Полученное соединение растворимо в воде, температура начального разложени  270 С. Характеристическа  в зкость в воде при 20°С 18 дл/г.

Максимальные частоты поглощени  в ИК-спектре (КВг) 3450 - 2950 см (VOH); 1730 см-Ч ); 1640, 1560 см- ( V С-0) и 1045 см Ч v ОН) .

Пример 2. К 7,2 г (0,1 осново-моль ) железосодержащей полиакриловой кислоты в 144 мл воды прибавл ют в услови х примера 1 8,9 г (0,1 моль) диметилэтаноламина в 50 мл воды. Вьщеление продукта реакции провод т аналогично примеру 1. Выход на сумму реагентов 11,11 г (69,2%). Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составл ет 86%. Элементный состав, %: С 48,29: Н 9,26; N 6,98; О 35,47; Fe 0,060.

Эти аналитические данные отвечают сополимеру формулы (1), в котором X 33,32 мол.%; у 66,66 мол.%; Z 0,02 мол.%.

Температура начального разложени  280°С. Характеристическа  в зкость в воде при 20 дл/г.

ИК-спектры тождественны приведенным в примере 1.

Пример 3.К 7,2 г (0,1 осново-моль ) железосодержащей полиакриловой кислоты в 144 мл воды прибавл ют в услови х примера 1 17,8 г (0,2 моль) диметилэтаноламина в 50 мл воды. Выделение продукта реакции провод т аналогично примеру 1. Выход на сумму реагентов 12,32 г (49%). Прев- 40 ращение железосодержащей полиакриловой кислоты составл ет 99%. Элементный состав, %: С 48,62; Н 8,98; N 6,28; О 36,12; Fe 0,069.

Эти аналитические данные отвеча- 45 ют сополимеру формулы, приведенной в примере 1. Характеристическа  в зкость в воде при 20 С 19 дл/г.

ИК-спектры и другие характеристики тождественны приведенным в при- 50 мере 1 .

Пример 4.К7,2г(0,1 осново- моль) железосодержащей полиакриловой кислоты и 144 МП воды прибавл ют при и интенсивном перемешивании 8,9 г 55 (0,1 моль) диметилэтаноламина в 50 мл воды. Реакцию,провод т в течение 2-х ч. Выделение продукта реакции провод т аналогично примеру 1. Выход на

30

35

сумму реагентов 8,8 г (54,2%). Превращение железосодержащей полиакриловой кислоты составл ет 71%. Элементный состав, %: С 47,91; Н 8,82; N6,62 О 36,65; Fe 0,068.

Эти аналитические данные отвечают сополимеру формулы, -приведенной в примере 1. ИК-спектры и другие характеристики тождественны приведенным в примере 1.

Тройные сополимеры на основе акриловой кислоты примен ютс  дл  обработки глинистого раствора в виде 10%-го водного раствора, так как эта концентраци   вл етс  оптимальной. Более высока  концентраци  увеличивает в зкость композиции, что затрудн ет процесс перекачивани , а низка  концентраци  нецелесообразна из-за увеличени  содержани  воды в растворе.

Действие предлагаемых сополимеров в качестве реагентов дл  обработки буровых-растворов изучено на пресных глинистых растворах.

В качестве исходного вз т 8%-ньм раствор Черногорского глинопорошка со следующими показател ми:

Плотность (р) 1050 кг/м Условна  в зкость

(УВ,,,)17 с

Фильтраци  (Ф) . 17 см Статическое напр жение сдвига через 1 мин (сне, )65 а Па

Статическое напр жение сдвига через 10 мин () 80 Э Па Испытани  проводились следующим образом.

В 0,25%-ный водный раствор кальцинированной соды вводили 8% Ч ерногорс

кого глинопорошка. По истечении двух суток, необходимых дл  набухани  глины, добавл етс  предлагаемый сополимер . После перемешивани  в течение 40 мин измер ли показатели раствора . Аналогичные испытани  проведены с Ильским бентонитом.

В табл. 1 и 2 приведены составы испытуемых буровых растворов на базе Черногорского глинопорошка и резуль- таты испытаний этих растворов..

В табл. 3 и 4 приведены составы буровых растворов на базе Ильского бентонита и результаты испытаний этих, растворов.

Из данных таблиц видно, что оптимальной добавкой сополимера дл  обработки пресного глинистого раствора  вл етс  0,1-0,6 вес.%, так как меньшие содержани  реагентов не обеспечивают низние значени  филь- рации, в зкости и статического напр жени  сдвига, а большие добавки нецелесообразны , так как не ведут к дальнейшему уменьшению фильтрации, а также способствуют повьш1ению в зкости.

Таким образом, обработка пресного глинистого раствора тройными сополимерами на основе акриловой кислоты позвол ет снижать фильтрацию и статическое напр жение сдвига одновременно , в зкость остаетс  в рабочих пределах, что устран ет ввод дополнительного реагента понизител  в зкости . Кроме того, предлагаемые тройные сополимеры можно получить в твердом виде, что облегчает транспортировку , хранение и применение в зимних услови х.

Фильтра-.

цн  (Ф),

см 1085449 в 6 3 3 to в «5

В зкость Не те- 7 12 t5 3& Here- 7 It t4 35 28 42 2S (), с четчет чет

Статическое напр - жение -. . сдвига (сне,) 43 5 2 2 5 45 5 3 3 S 120 180 360 90

Статическое напр жемие .

сдвига. .

(СНС )62to 4 4,5 7 60 It 45 7 140 200 400 tOO

55 55 5 55 5

0 ,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,250,25 0,25

- - 0,05 0,10

До 100%

0,05 0,10 0,40 0,60 0,70

Т б -л и ц « 2

Таблица 3

5 5

0,25 0,25 0,25

0,40 0,60 0,70

Фильтраци  (Ф), см

В зкость (

Статическое напр жение сдвига (сне, )

Статическое напр жение сдвига (СНС )

18171074 4169633

3535241210 2538251311 24

38362062 3381453 4

565025844512764 4

Редактор Е. Копча

Составитель В. Чупов Техред Н-. Бонкало

Заказ 2523/30 Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственно; о комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производстненно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

Т а б ли ц а 4

Корректор Г. Решет 1ик

Claims (1)

1. <claim-text><table border="1"> <tbody><tr><td> 4</td><td> </td><td> ⁶</td><td> | 7</td><td> 8</td><td> 1⁹</td><td> ί'°</td><td> </td></tr> <tr><td> 7</td><td> 4</td><td> 4</td><td> 16</td><td> 9</td><td> 6</td><td> 3</td><td> 3</td></tr> <tr><td> 12</td><td> 10</td><td> 25</td><td> 38</td><td> 25</td><td> 13</td><td> 11</td><td> 24</td></tr> <tr><td> 6</td><td> 2</td><td> 3</td><td> 38</td><td> 14</td><td> 5</td><td> 3</td><td> 4</td></tr> <tr><td> 8</td><td> 4</td><td> 4</td><td> 51</td><td> 27</td><td> 6</td><td> 4</td><td> 4</td></tr> </tbody></table> <claim-text>Ч Составитель В. Чупов</claim-text> <claim-text>.Редактор Е. Копча Техред Н·. Бонкало Корректор Г. Решетдик</claim-text>