Способ получения реагента-стабилизатора буровых растворов

(51)7 09 7/02 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Джакипбекова Нагима Орманбековна Сакибаева Сауле Абдразаковна Тайтелиева Айгуль Адилхановна(73) Южно-Казахстанский государственный университет им. М.О. Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТАСТАБИЛИЗАТОРА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ(57) Изобретение относится к области получения реагентов для стабилизации буровых растворов и может быть использовано при бурении скважины на нефть, газ и питьевую воду. Для получения реагента-стабилизатора буровых растворов, обеспечивающего устойчивость глинистых суспензий в условиях высоких температур и солевой агрессии, указанный реагент предложено получать щелочным гидролизом полиакрилонитрила в присутствии органической добавки (триэтаноламина, эпоксиксилитановой смолы) при соотношении компонентов ПАНаОНорг.добавка 10,40,2. 10448 Изобретение относится к области получения реагентов для стабилизации буровых растворов и может быть использовано при бурении скважин на нефть,газ и питьевую воду. Известен способ получения реагента-стабилизатора буровых растворов К-4 на основе полиакрилонитрила (ПАН), заключающийся в неполном гидролизе ПАН гидрооксидом а при соотношении ПАНаОН, равном 1,00,4-0,6, с целью повышения водорастворимости продукта (а. с. СССР 145597,кл. А 01 07/02, 1962). Недостатком способа получения реагентастабилизатора буровых растворов К-4 является то,что конечный продукт выпускается в виде 10 пасты, вследствие чего его транспортировка в дальние районы бурения экономически невыгодна, а в зимние периоды невозможна. Реагент-стабилизатор неэффективен при высоких температурах и солевой агрессии. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ получения реагента ГИПАН (Злотник Д.Е. Исследование и получение гидролизованного полиакрилонитрила(ГИПАНа) для стабилизации и повышения термостойкости глинистых растворов. (Труды ВНИИБТ,вып. 3. М. Гостонтехиздат, 1961, с. 31-37). Этот реагент получают гидролизом ПАН эквимолекулярным количеством аОН при 96-100 С до образования пастообразного водорастворимого продукта до степени гидролиза 70-75 и содержания сухого вещества примерно 10 . Серьезным недостатком ГИПАНа, как и всех защитных реагентов, содержащих карбоксильные группы, является нестойкость к действию высоких температур и минеральных солей (хлористого кальция и а), что в значительной мере ограничивает область его применения. Задача изобретения - разработать способ получения реагента-стабилизатора буровых растворов, 2 обеспечивающего устойчивость глинистых суспензий в условиях высоких температур и солевой агрессии. Поставленная задача решается тем, что гидролиз полиакрилонитрила гидрооксидом а проводят в присутствии органической добавки (триэтаноламина, эпоксиксилитановой смолы) при соотношении ПАНаОНорг.добавка 10,40,2. Пример 1 В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 300 мл, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещали 180 мл Н 2 О, 20 г полиакрилонитрила и добавляли 8 г аОН. Температуру поднимали до 65-70 . Процесс набухания проводили 3040 минут, затем добавляли 4 г триэтаноламина (соотношение ПАНаОНТЭА 10,40,2). Затем поднимали температуру до 90-95 и в течение 2-2,5 часов проводили процесс щелочного гидролиза. Пример 2 В трехгорлую круглодонную колбу емкостью 300 мл, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещали 180 мл 2, 20 г ПАН и добавляли 8 г аОН. Температуру поднимали до 65-70. Процесс набухания проводили 30-40 минут, затем добавляли 4 г эпоксиксилитановой смолы(ЭКС). Затем поднимали температуру до 90-95 и в течение 2-2,5 часов проводили процесс щелочного гидролиза 10,40,2). Реагент, полученный по примеру 1, условно назвали ТЭАПАН, по примеру 2 - ЭПАН. Далее были изучены изменения фильтрационнотехнологических свойств глинистых суспензий в присутствии реагентов ЭПАН, ТЭАПАН. В качестве минеральной части буровых растворов были использованы глины Ленгерского месторождения. 10448 Таблица Влияние 0,5 растворов реагентов ГИПАН, ТЭАПАН и ЭПАН на свойства глинистых суспензий в присутствии минеральных солей (а, Са 2)( 100 ) с ГИПАН 1 29 1,27 5 1,0 7,5 69 66 0 0 2 10 23 1,27 9 2 8 40 43 5,3 0,3 3 20 19 1,28 13 3 8,5 33 39 4,8 0,3 4 1 18 1,29 24 3 9 21 22 9,6 0,9 5 2 17 1,28 27 4 9 19 21 10,5 0,8 ТЭАПАН 1 28 1,30 5 1 7,0 61 63 0 0 2 10 21 1,29 8 3 7,0 39 44 3,6 0,35 3 20 19 1,28 11 3 8 21 22 4,1 0,4 4 1 18,9 1,28 22 4,5 7,8 15 17 6 0,3 5 2 17,8 1,29 20 4 8 13 14 5,5 0,4 ЭПАН 1 29 1,26 5 1 7 59 64 0 0 2 10 22 1,27 8 3,5 8 38 44,5 4,5 0,3 3 20 18 1,28 10 3 8,5 20 19 4,5 0,45 4 1 17,5 1,28 22 4 8 16 18 5,6 0,35 5 2 16,5 1,28 20 4 8 14 15 6 0,35 Фильтрационные свойства у глинистых суспензий, обработанных реагентами ЭПАН, ТЭАПАН в условиях солевой агрессии выше, чем у суспензий,стабилизированных ГИПАНом. Добавка предлагаемых реагентов способствует снижению водоотдачи, суточного отстоя, росту СНС(статического напряжения сдвига) и условной вязкости. Увеличение предельного СНС суспензии глины после обработки реагентом свидетельствует об усилении тиксотропного упрочнения коагуляционной структуры. Солеустойчивость глинистых суспензий, стабилизированных ТЭАПАН, ЭПАН связана, с одной стороны, с созданием прочного адсорбционного слоя реагентов на поверхности глинистых частиц и,с другой стороны, с солеустойчивостью самих реагентов, обусловленных наличием в цепи их макромолекул соответствующих функциональных групп,стойких к действию солей. Солеустойчивость суспензии, обработанных ЭПАН, можно объяснить наличием в макромолекуле ЭКС ароматического кольца (Каршнев Э. Исследование совместного влияния водорастворимых ПЭ и ПАВ на процесс стабилизации суспензий монтмориллонитовых глин. Автореф. канд. дисс. Ташкент,1979), устойчивость суспензий, обработанных ТЭАПАН, можно объяснить наличием в макромолекуле ТЭАПАНа спиртовых и аминных групп. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения реагента-стабилизатора буровых растворов, включающий щелочной гидролиз полиакрилонитрила при температуре 90-95 С, отличающийся тем, что щелочной гидролиз полиакрилонитрила проводят в присутствии органической добавки, в качестве которой используют триэтаноламин или эпоксисилитановую смолу, при массовом соотношении полиакрилонитрилгидроксид натрия органическая добавка, равном 10,40,2.