Способ получения реагента-стабилизатора для обработки буровых растворов

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к области создания реагентов для обработки глинистых растворов, пригодных к практике глубокого бурения в осложненных условиях.
В способе получения реагента-стабилизатора для обработки буровых растворов путем полимеризации акрилонитрила и его гидролиза, полимеризация акрилонитрила осуществляется в водно-кислом растворе с РН =3,0-3,5 при температуре 60-70 °С в присутствии инициатора надсернокислого аммония, полученный полиакрилонитрил с влажностью 20 % обрабатывают изоамиловым спиртом, затем проводят гидролиз раствором едкого калия в присутствии углекислого калия при массовом соотношении полиакрилонитрил : K2CO3: спирт : КОН : H2O, равном 1 : 0,1 : 0,6 : 0,6- 0,8 : 0,44-0,52 с одновременным выделением и сушкой целевого продукта при 130-135 °С в течение 60-90 мин.
Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что процесс гетерофазного гидролиза ПАНа, полученного путем суспензионной полимеризации и его сушка проводятся одновременно.

Текст

Смотреть все

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ В способе получения реагента-стабилизатора для обработки буровых растворов путем полимеризации акрилонитрила и его гидролиза, полимеризация акрилонитрила осуществляется в водно-кислом растворе с РН 3,0-3,5 при температуре 60-70 С в присутствии инициатора надсернокислого аммония,полученный полиакрилонитрил с влажностью 20 обрабатывают изоамиловым спиртом, затем проводят гидролиз раствором едкого калия в присутствии углекислого калия при массовом соотношении полиакрилонитрил 23 спиртКОН 2, равном 10,10,60,6- 0,80,44-0,52 с одновременным выделением и сушкой целевого продукта при 130135 С в течение 60-90 мин. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что процесс гетерофазного гидролиза ПАНа,полученного путем суспензионной полимеризации и его сушка проводятся одновременно.(72) Мугалбекова Айна Толеповна Комекбаева Балхия Абдыманаповна Сатаев Исак Коханбаевич(73) Республиканское государственное казнное предприятие Южно-Казахстанский Государственный университет им. М. Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТАСТАБИЛИЗАТОРА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ(57) Изобретение относится к области создания реагентов для обработки глинистых растворов, пригодных к практике глубокого бурения в осложненных условиях. 10681 Изобретение относится к области создания реагентов для обработки глинистых растворов, пригодных в практике глубокого бурения в осложненных условиях. Известен способ получения реагента-стабилизатора ГИПАН (гидролизованного полиакрилонитрила) путем полимеризации акрилонитрила (или нитрилакриловой кислоты) в присутствии инициатора - надсернокислого калия в водном растворе при температуре 60-65 С с последующим гидролизом при температуре 95-98 С 7-10 -ным раствором гидроксида натрия(а. с. СССР 675 864 кл. С 081/20, 1976). Недостатком этого способа является то, что полученный реагент ГИПАН является жидким 8 ным пастообразным продуктом, содержит 92 воды, что вызывает неудобство при транспортировке и при использовании его в зимних условиях. Наиболее близким к предложенному изобретению является способ получения водорастворимого сухого полиэлектролита путем полимеризации акрилонитрила в присутствии инициатора - персульфата калия при температуре 60-65 С в растворе,затем полиакрилонитрил центрифугированием отделяют от фильтрата, высушивают и измельчают. После просеивания порошковый полиакрилонитрил подвергают щелочному гидролизу раствором гидроксида натрия в среде вода-изопропиловый спирт(а. с. СССР 106 2214 кл. С 088/12, 1983) при температуре 90-95 С в течение 4-х часов, затем центрифугированием отделяют от фильтрата, высушивают. В результате получается порошковый красноватый гидролизованный полиакрилонитрил. Недостатком этого способа является то, что процесс получения порошкового полимера является многостадийным и сложным, т.е. полученные продукты и после полимеризации, и после гидролиза центрифугированием отделяют от фильтрата, их высушивают, измельчают и просеивают. Задачей изобретения является упрощение способа получения и сохранение высокой стабилизирующей способности получаемого продукта - гидролизованного полиакрилонитрила в калиевой форме. Поставленная задача решается тем, что полимеризацию суспензии акрилонитрила проводят в водно-кислом растворе при РН 3,0-3,5 в присутствии надсернокислого аммония - при 60-70 С в течение 120 минут. Выделенный путем фильтрации мокрый полиакрилонитрил ПАН при влажности 20 смешивают с изоамиловым спиртом и сухим углекислым калием, после этого осуществляют гетерофазный гидролиз 40 -ным раствором гидрооксида калия при температуре 130-135 С в течение 60-90 минут при массовом соотношении ПАН 23 спиртКОНН 2 О, равном 10,10,60,60,80,44-0,52. Во всех известных способах получения порошкообразного ПАНа процессы гидролиза проводятся в жидкой среде с последующей фильтрацией и сушкой. Предлагаемый способ получения существенно отличается от известного, т.к. процесс гетерофазного гидролиза ПАНа, полученного путем суспензионной полимеризации, и его сушка проводятся одновременно. Пример. В трехгорловую колбу загружают 900 мас. ч. Н 2 О и добавляют 2 О 4 до РН 3,0-3,5 и постепенно,при перемешивании добавляют 100 мас. ч. мономера акрилонитрила и 1 мас. ч. органического инициатора надсернокислого аммония,массовое соотношение следующее мономервода 19 инициаторакрилонитрил 0,011. Реакция полимеризации протекает при 60-70 С в течение 120 минут. Отделение ПАНа от фильтрата осуществляют центрифугированием до влажности 20 ,затем его обрабатывают изоамиловым спиртом(массовое соотношение ПАНа и спирта 10,6). Обработка ПАНа спиртом ведется с целью создания процесса пептизации и предотвращения слипания частиц друг с другом, в результате которого образуются комки резинообразных и пастообразных веществ, а также увеличится температура гидролиза. Процесс гидролиза ведется с добавлением 40-ного водного раствора КОН и 10 мас. ч. сухого углекислого калия, массовое соотношение ПАНа к КОН 10,6. Гидролиз ПАНа протекает при температуре 130-135 С в течение 60-90 минут. В процессе сначала идет отгонка спирта при соответствующей температуре (например, в случае изоамилового спирта 130135 С в течение 30 минут). В этот период происходит омыление нитрильных групп макромолекул полимера - гидратация, циклизация и разрушение нафтеридинового цикла и образование амидной группы, т.е. от белого цвета до оранжевокрасного цвета. Далее происходит омыление оставшихся нитрильных групп и переход амидных групп к карбоксилатным, и к концу процесса образуется сыпучий порошок с бледно-кремовым цветом, хорошо растворимый в воде. Полученный в виде порошка гидролизованный полиакрилонитрил удобен для практического применения в качестве реагентастабилизатора для обработки буровых растворов в любых климатических условиях и хорошо растворяется в воде. Полученный продукт нами условно назван Юкфлок. Для подтверждения строения полученных образцов снимали ИК-спектры поглощения в области 700-3600 см-1 , обнаружены в области 1642,1541 и 1380 см-1, первичные и вторичные амиды,карбоксилатной группы (1700 и 1622 см-1), а также определено стабилизирующее действие Юкфлок при обработке глинистых растворов, изготовленных из глин Шорсуйского месторождения, используемых широко при бурении скважин. 10681 Изменение свойств глинистых растворов после обработки препаратами ГИПАН и порошкообразным полиэлектролитом Юкфлок Условная вязкость, Водоотдача за 30 мин, ТолщиРН на глинистой вес,Т 100200,см 3 корки,г/см 3 С мм 1,29 4,4 32,5 3,5 6,0 Порошковый ГИПАН (0,5 ) 1,28 4,0 1,0 7,5 1,28 6,2 8,0 1,0 8,0 2,28 5,8 10,5 1,0 8,5 2,20 18,0 16,5 2,0 9,0 1,28 13,4 2,0 8,0 1,28 18,4 2,5 9,0 Порошкообразный электролит Юкфлок (0,5 ) 1,20 4,6 6,0 1,5 9,0 1,16 4,5 6,5 1,5 8,0 1,15 9,5 9,0 2,0 9,5 Приведенные результаты (в сравнении с прототипом) свидетельствуют о высокой стабилизирующей способности полученного порошкообразного гидролизованного полиакрилонитрила снижаются водоотдача, толщина глинистой корки и суточный отстой. Все эти характеристики сохраняются в присутствии солей (, СаС 12). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ получения реагента-стабилизатора для обработки буровых растворов путем полимеризации акрилонитрила и его гидролиза, отличающийся Статическое предельное напряжение сдвига,мг/см 2 1 мин тем, что полимеризацию акрилонитрила проводят в водно-кислом растворе при рН-3-3,5 в присутствии индикатора надсернокислого аммония, полученный полиакрилонитрил с влажностью 20 обрабатывают изоамиловым спиртом, затем проводят гидролиз раствором едкого калия в присутствии углекислого калия при массовом соотношении полиакрилонитрил К 2 С 2 спиртКОНН 2 О, равном 10,10,60,80,44-0,52 с одновременным выделением и сушкой целевого продукта при 130-135 С в течение 6090 мин.

МПК / Метки

МПК: C08F 8/12, C08F 120/44, C09K 7/02

Метки: способ, буровых, обработки, растворов, получения, реагента-стабилизатора

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/3-10681-sposob-polucheniya-reagenta-stabilizatora-dlya-obrabotki-burovyh-rastvorov.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ получения реагента-стабилизатора для обработки буровых растворов</a>

Похожие патенты