Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2451042

(19)

RU

(11)

2451042

(13)

C1

(51) МПК C08L97/00 (2006.01)

C09K8/10 (2006.01)

C09K8/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 25.09.2012 по 24.09.2013

(21), (22) Заявка: 2010139529/05, 24.09.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

24.09.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 24.09.2010

(45) Опубликовано: 20.05.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2375404 C1, 10.12.2009. RU 2152420 C1, 10.07.2000. SU 1491878 A1, 07.07.1989. SU 1384594 A1, 30.03.1988. SU 1663005 A1, 15.07.1991. SU 1252329 A1, 23.08.1986. SU 674678 A, 15.07.1979. SU 1663005 A1, 15.07.1991.

Адрес для переписки:

450074, г.Уфа, ул. З. Валиди, 32, ГОУ ВПО "БашГУ", проректору по научной работе Р.Ф. Талипову

(72) Автор(ы):

Кудашева Флорида Хусаиновна (RU),

Мустафин Ахат Газизьянович (RU),

Бадикова Альбина Дарисовна (RU),

Тептерева Галина Алексеевна (RU),

Гимаев Рагиб Насретдинович (RU),

Шарипов Тагир Вильданович (RU),

Куляшова Ирина Амировна (RU),

Асфандияров Лутфурахман Хабибрахманович (RU),

Акчурин Хамзя Исхакович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО "БашГУ") (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в производстве буровых реагентов. Буровой реагент получают обработкой лигносульфоната серной кислотой и бихроматом щелочного металла до pH 1-1,5. Далее осуществляют последующую частичную нейтрализацию гидроксидом натрия до pH 4-5. Высушивают. При обработке в реакционную зону вводят серу элементарную в количестве 0,8-1,2 мас.% от массы лигносульфоната. Изобретение позволяет получить буровой реагент с высокими качественными показателями, исключить загрязнение сточных вод соединениями шестивалентного хрома. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в производстве реагентов для буровых растворов.

Известен способ приготовления реагента-стабилизатора для обработки глинистых растворов путем взаимодействия лигносульфонатов с бихроматом щелочных металлов в кислой среде, где для ускорения реакции окисления, осуществляемой на холоду, в реагирующую смесь вводят в порошкообразном виде соли, обладающие способностью в водном растворе повышать кислотность. В качестве таких солей используют кислые соли неорганических многоосновных кислот, например фосфорной, или соли сильных кислот и слабых оснований, например сульфат железа (А.с. СССР. 546642, кл. C09K 7/00, 1974). Сульфат железа является также восстановителем. Состав обладает эффективным понижением водоотдачи глинистого раствора.

Недостатком способа является удорожание продукта из-за значительного расхода кислых солей, составляющего 10-25 вес.% от количества лигносульфоната.

Известен способ приготовления лигносульфонатного реагента для обработки буровых растворов, включающий взаимодействие лигносульфоната с бихроматом щелочного металла при 80-90°C в водной среде, причем в качестве лигносульфоната используют конденсированную сульфит-спиртовую барду (КССБ), а бихромат щелочного металла используют в количестве 0,5-1,0 мас.% от массы КССБ (А.с. СССР 1491878, кл. C09K 7/00, 1986). Реагент обеспечивает высокую термостойкость и низкую фильтрацию в пласт при разбуривании высокотемпературных горизонтов.

Недостатком способа является низкая восстановительная способность лигносульфоната натрия, отсутствие дополнительного реагента, обладающего восстановительными свойствами по отношению к соединениям анионного хрома, загрязнение сточных вод соединениями шестивалентного хрома.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения бурового реагента, включающий обработку лигносульфоната серной кислотой и бихроматом щелочного металла до рН 1-1,5 с последующей частичной нейтрализацией гидроксидом натрия до рН 4-5, высушивание, причем при окислении лигносульфоната бихроматом щелочного металла в реакционную зону вводят сточные воды, образующиеся при сушке целевого продукта. Сточные воды представляют собой разбавленный водный раствор лигносульфоната, содержащий остаточное количество соединений невосстановленного хрома в пределах 0,50-0,65 мас.ч. (Патент RU 2375404, кл. C08L 97/02, 2008). Способ осуществляется следующим образом: в реактор загружается лигносульфонат - 100 мас.ч., сточные воды - 30 мас.ч. (от количества лигносульфоната), реакционная масса перемешивается, затем вводится бихромат натрия - 4-5 мас.ч, кислота серная 15-20 мас.ч., компоненты дополнительно перемешиваются. Технологический процесс проходит в течение 3 часов при рН 1-1,5 и температуре 30-40°С. Полученная масса нейтрализуется гидроксидом натрия до рН 4-5 и высушивается до порошкообразного состояния. Способ позволяет использовать лигносульфонаты различных марок, повысить показатель разжижения бурового реагента и уменьшить потери бихромата натрия.

Недостатком способа является достаточно значительный расход дорогого реагента - бихромата щелочного металла, сложность поддержания процесса окисления компонентов в оптимальном режиме, что приводит к загрязнению сточных вод токсичными соединениями шестивалентного хрома.

Цель изобретения - оптимизация способа получения бурового реагента, исключение загрязнения сточных вод соединениями шестивалентного хрома.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения бурового реагента, включающего обработку лигносульфоната серной кислотой и бихроматом щелочного металла до рН 1-1,5 с последующей частичной нейтрализацией гидроксидом натрия до рН 4-5, высушивание, причем при обработке лигносульфоната бихроматом щелочного металла в реакционную зону вводится сера элементарная в количестве 0,8-1,2 мас.% от массы лигносульфоната натрия.

Положительный эффект достигается за счет того, что вводимая в процесс сера элементарная обладает высокой восстановительной способностью, обеспечивает полное восстановление шестивалентного хрома до соединений трехвалентного хрома Cr +3 , который образуется именно в момент восстановления. Использование элементарной серы в качестве дешевого реагента-восстановителя позволяет исключить загрязнение сточных вод токсичными соединениями шестивалентного хрома. Сера элементарная является побочным продуктом процессов нефте- и газопереработки и по качественным показателям соответствует требованиям ГОСТ 127-76. Кроме того, при восстановлении соли трехвалентного хрома Cr +3 более эффективны для образования комплексного соединения с лигносульфонатом натрия - основного вещества бурового реагента.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

В реактор загружаются:

лигносульфонат натрия - 100 мас.ч.

вода техническая - 30 мас.ч.

сера элементарная - 0,8-1,2 мас.ч.

бихромат щелочного металла - 1,30-1,35 мас.ч.

кислота серная - 15-20 мас.ч.

В качестве бихромата щелочного металла используют бихромат натрия или бихромат калия.

Технологический процесс проводят в течение 3 часов при температуре 30-40°C и перемешивании реакционной массы, pH которой составляет 1-1,5. Далее полученная масса нейтрализуется гидроксидом натрия до pH 4-4,5 и высушивается до порошкообразного состояния с получением целевого продукта.

Качественный состав целевого продукта определяли по показателям разжижения, растворимости бурового реагента в воде и по содержанию влаги.

По данным таблицы видно, что при получении бурового реагента исключено использование сульфата железа, уменьшен расход бихромата щелочного металла. Использование серы в количестве меньше 0,8 мас.% от массы лигносульфоната нецелесообразно, так как приводит к снижению показателя разжижения бурового реагента, а использование серы в количестве больше 1,2 мас.% от массы лигносульфоната ведет к снижению качественных характеристик бурового реагента, а также не способствует улучшению качества добываемой нефти.

Количество загружаемых компонентов и качественная характеристика целевого продукта

опыта

Количество загружаемых компонентов, мас.ч.

Показатели бурового реагента

Лигносульфонат натрия

Серная кислота

Бихромат щелочного металла

Сточные воды

Сера элементарная

Вода техническая

pH

Растворимость в воде, %

Показатель разжижения, %

Прототип

1

100

15-20

4-5

30

-

-

4-4,5

92,6-93,5

52,0-56,0

Предлагаемый

2

100

15

1,33

-

0,7

30

4,1

93,8-97,2

54,6-55,1

3

100

15

1,33

-

0,8

30

4,3

94,2-95,0

57,3-58,3

4

100

15

1,33

-

1.2

30

4,4

97,0-97,9

58,1-59,2

5

100

15

1,33

-

1,4

30

4,2

98.0-98J

54,5-55,0

Формула изобретения

Способ получения бурового реагента, включающий обработку лигносульфоната серной кислотой и бихроматом щелочного металла до pH 1-1,5 с последующей частичной нейтрализацией гидроксидом натрия до pH 4-5, высушивание, отличающийся тем, что в реакционную зону вводится сера элементарная в количестве 0,8-1,2 мас.% от массы лигносульфоната.