СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА
METHOD OF PRODUCING LIGNOSULPHONATE REAGENT FOR TREATMENT OF DRILLING MUD

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к производству химических реагентов для обработки буровых растворов.
Известны способы получения реагента для обработки глинистых буровых растворов [SU, а.с, №581134, кл. C09K 7/02, 1977, SU, а.с. №1186630, кл. C09K 7/02, 1985] путем конденсации лигносульфонатов, например сульфитно-спиртовой барды, с формалином и фенолом или водным слоем кубового остатка производства этилацетата [SU, пат. №1663004, кл. C09K 7/02, 1991] в кислой среде с последующей нейтрализацией едким натром.
Однако реагенты, получаемые этими способами, обладают недостаточной степенью термостойкости, например, при 5-6 часовой выдержке при 150°С теряют разжижающую способность и способность снижать фильтрацию глинистых растворов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения лигносульфонатного реагента для обработки бурового раствора (Патент РФ №2098447, кл. C09K 7/02, 1997), заключающийся в нагревании и перемешивании реакционной смеси при температуре 60-70°С, далее конденсации при температуре 80-95°С с последующей нейтрализацией едким натром, причем реакционную смесь берут при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: лигносульфонат 94-95, формалин 2-3, серная кислота 3-4.
Недостатком способа является невысокая разжижающая способность и низкая способность к снижению фильтрации глинистых растворов, что особенно видно при получении КССБ на основе нейтрально-сульфитного лигносульфоната (табл.1).
* выборка из 5 параллельных по каждому измерению
Технической задачей предлагаемого решения является получение лигносульфонатного реагента, усиливающего свое влияние на фильтрацию и структурно-механические свойства глинистых растворов на основе низкореакционного нейтрально-сульфитного лигносульфоната.
Технический результат достигается тем, что при заявляемом способе получения лигносульфонатного реагента предварительно лигносульфонат смешивают с этидроновой кислотой в количестве 10% от веса лигносульфоната в пересчете на моногидрат, смесь перемешивают, нагревают до 60-70°С, добавляют 3% формалин в количестве 2,4% от веса лигносульфоната в пересчете на безводный формальдегид.
3
Предлагаемый способ получения реагента для буровых растворов реализуется следующим образом. В 6 м эмалированный реактор загружается лигносульфонат, затем этидроновая кислота в количестве 10% от веса лигносульфоната в пересчете на моногидрат, смесь перемешивается, нагревается и при t=60-70°С добавляется 3%-ный формалин в количестве 2,4% от веса лигносульфоната в пересчете на безводный формальдегид. Температура смеси поднимается до 80°С, выдерживается в течение 1 ч, затем подъем температуры до 95°С с выдержкой в течение 1,5-2 ч. Затем продукт нейтрализуют едким натром (40-43%) до рН 7-9. Готовый продукт упаривают на установке сушки.
В лаборатории завода была проведена серия опытов по получению лигносульфонатного реагента по заявляемому способу.
Количество загружаемых реагентов и результаты приведены в таблице. Лигносульфонат соответствовал ТУ 13-0281036-05-89, формалин ГОСТ 1625-89.
Проверка качества полученных смесей проводится по стандартным методикам. Глинистый раствор 5% концентрации готовится из глинопорошка марки ПМБВ. В таблице представлено влияние полученного реагентов на основе нейтрально-сульфитного лигносульфонатов с применением этидроновой кислоты на параметры глинистого раствора.
В таблице 2 приведены оптимальные данные из выборки в 20 измерений при применении этидроновой кислоты (ЭД) в качестве модифицирующего агента для сульфитного и нейтрально-сульфитного лигносульфонатов.
При внесении реагента ЭД в реакционную зону процесса в количестве 10% без применения серной кислоты видно, что 1%-ная добавка КССБ, снижает показатель фильтрации на 43% для нейтрального и на 48% для сульфитного лигносульфонатов; 3%-ная добавка КССБ-Ф - на 52% и 60% соответственно, 5% - также на 43% для нейтрального и на 52 для сульфитного лигносульфонатов.
При внесении реагента ЭД в количестве 5% в реакционную зону процесса параметры снижения ПФ снижаются значительно меньше (табл. 3):
Для нейтрально-сульфитного лигносульфоната при использовании в реакционной зоне 5% объемн.: для 1% добавки, ПФ снижается на 35%, 3%-ная добавка снижает ПФ только на 30,5%, 5% - также на 30,5%».
Для сульфитного лигносульфоната: на 39%, на 52% и 47% соответственно.
Видно, что модификация нейтрально-сульфитного лигносульфоната реагентом ЭД позволяет получить качественный целевой продукт КССБ-Ф со снижением показателя фильтрации на 52% с исключением из технологической цепочки применения серной кислоты и использованием реагента ЭД в количестве 10%.
Важным является, что усовершенствованный способ получения КССБ-Ф осуществляется без применения серной кислоты.