STABILIZERS AND REGULATORS OF RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DRILLING FLUIDS MADE OF LIGNO POLYMERS AND COMPOSITIONS BASED ON THEM
Abstract and keywords
Abstract (English):
Methods of chemical modification of technical lignins for obtaining stabilizers and regulators of rheological properties of drilling fluids are considered

Keywords:
drilling of wells, drilling mud, lignin, chemical modification, lignosulfonic acids, lignopolymers
Text
Publication text (PDF): Read Download

В буровой технологии востребованы буровые растворы (промывочные жидкости). При вращательном бурении буровой раствор, циркулирующий по скважине, подается к забою, омывает его, подхватывает и выносит на поверхность шлам, образующийся при разрушении горной породы.

Для улучшения эксплуатационных характеристик и придания промывочным жидкостям нужных качеств широко применяются стабилизаторы и регуляторы реологических свойств. Такие добавки эффективно уменьшают водоотдачу буровых растворов и позволяют эффективно регулировать их структурно-реологические свойства. Нами рассмотрена возможность получения таких добавок на основе лигнополимеров (ЛП) и композиций на их основе.

В качестве добавок, снижающих водоотдачу буровых растворов, можно использовать лигноформальдегидные полимеры, получаемые щелочным сульфированием лигнина сернистокислым натрием в присутствии железосинеродистого калия с образованием водорастворимых лигносульфоновых кислот (ЛС) и последующей обработкой формалином при 75-85 оС [1].

Добавки лигносульфоната (ЛС) и привитого сополимера 2-пропенамида и к бентонитовому буровому раствору изменяют свойства бурового шлама, снижая точку текучести, устойчивость геля и объем фильтрата. Промывочные жидкости с повышенными эксплуатационными свойствами получены на основе ЛС, освобожденных ультрафильтрацией от остатков сахаров, а также на основе ЛС, содержащих добавки гуминовых кислот, солей хрома, железа, сурьмы, титана и щелочных металлов [2].

Для стабилизации свойств буровых глинистых растворов рекомендуется реагент на основе ЛС натрия [3]. Эффективными стабилизаторами глинистых суспензий являются окисленные лигносульфонаты, частично замещенные ионами железа и алюминия [4], а также частично фенолированные в присутствии водорастворимых солей железа.

Промывочная жидкость с нулевым суточным отстоем и низкой фильтрацией получается при добавлении в буровой раствор композиции, включающей полиакриламид, акрилонитрильный лигносульфонат и кремнийорганическую жидкость [5]. Хорошими суспендирующими (диспергирующими) свойствами в составе буровых растворов обладают привитые сополимеры сульфатного лигнина с амидоэтиленом и композиция на основе ЛС кальция, обработанного формальдегидом с добавками известкового молока и растворенных в легких нефтепродуктах высших спиртов.

В качестве эффективного загустителя глинистых растворов используется композиция из ЛП и гидролизованного полиакриламида. Окисленный нитролигнин с добавками хлорлигнина, графита и других компонентов можно использовать для уменьшения вязкости. Хорошими присадками к буровым растворам могут служить натрий- и хромлигносульфонаты совместно с добавками натриевых, кальциевых и аммонийных солей акриловой кислоты [6].

Анализ литературных данных подтверждает возможность использования лигнинов для получения регулирующих добавок к буровым растворам.

References

1. A.S. № 566862 SSSR, MPK C09K7/02. Sposob polucheniya lignosul'fonatnogo reagenta dlya burovyh rastvorov : № 2063989 : zayavl. 04.10.1974: opubl. 30.07.1977/ Zabramnyy D.T. i dr.; zayavitel' IH AN UzSSR. - 6 s.

2. Patent № 4728727 SShA, MPK C 08 H 6/00. Modified lignosulfonate drill-ing fluid dispersants and process for the preparation thereof : zayavl. 28.01.1987 : opubl. 01.03.1988/Marten Reintjes, Craig D. Marken; zayavitel' Rayonier Inc. - 9 s.

3. Ispol'zovanie sul'fitnyh schelokov i predgidrolizatov v narodnom hozyaystve: Sb. nauch. tr. / Redkol.: A. V. Uglickih (otv. red.) i dr. - Leningrad ; Perm' : Perm. fil. VNIIB, 1985. - 148 s.

4. Povyshenie effektivnosti bureniya i ispytaniya poiskovyh i razve-dochnyh skvazhin: Sb. nauch. tr. / Pod red. I.M. Timohina, I.D. Simonenkova. - Moskva: VNIGNI, 1985. - 191 s.

5. A.S. № 1423547 SSSR, MPK C 09 K 7/00. Reagent dlya obrabotki buro-vogo rastvora i sposob ego prigotovleniya : № 4107817 : zayavl. 18.06.1986 : opubl. 15.09.1988 / Eveckiy V.A. dr. ; zayavitel' YuPGO «Yuzhgeologiya». - 6 s.

6. Sharma, S.M. Conversion of Spent Sulfite Liquor into Chromium Lignosulfonates and Its Evaluation as a Drilling Fluid Additive / S.M. Sharma, Yen Ten Fu, G.V. Chilingarian // Energy Sources. - 1986. - Vol. 8, № 2-3. - P. 153-176.

Login or Create
* Forgot password?