«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Разработка реагентов комплексного действия на основе возобновляемого сырья в целях улучшения технологических свойств буровых растворов

УДК: 661.185
DOI: 10.33285/2073-9028-2022-4(309)-140-158

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация
² ЛУКОЙЛ-Инжиниринг, Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: буровой раствор, смазочная добавка, ингибирование, фильтрационно-емкостные свойства, коэффициент трения, жирные кислоты, эфиры, ИК-спектроскопия, НПВО, этерификация, переэтерификация

Аннотация:

Применение доступных источников возобновляемого сырья для производства химических реагентов, используемых в процессе бурения скважин, является актуальной задачей для строительства скважин в РФ. В статье рассмотрены различные варианты применения исходного технического сырья растительного происхождения в качестве многофункциональных реагентов комплексного действия. Основной интерес представляет масложировая фракция (МЖФ), которая является отходом производства поверхностно-активных имидазолиниевых соединений на основе жирных кислот, состоящих из метиловых эфиров различных жирных кислот. В лаборатории технологических жидкостей для бурения и ремонта скважин НОЦ «Промысловая химия» при РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина были получены сложные эфиры на основе масложировой фракции и высокомолекулярных спиртов С4–С12. Выполнен подбор оптимальных условий лабораторных синтезов с использованием технического возобновляемого сырья и спиртов С4–С12 как с отгоном низкокипящих компонентов, так и без него. Определены технологические свойства буровых растворов при добавлении полученных продуктов и определены направления дальнейших исследований.

Список литературы:

1. Эмульгаторы на основе рыбных жиров для повышения нефтеотдачи пласта/В.В. Василевич, М.А. Силин, В.Б. Губанов, М.М. Мухин//Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2018. – № 2 (291). – С. 107–117.
2. Пат. 533593 Рос. Федерация. Способ получения имидазолинов/С.А. Зеленская, Г.И. Милькевич, А.А. Павлов, Г.И. Долгополов; опубл. 08.02.1977.
3. Технологический контроль синтеза имидазолинов насыщенных жирных кислот с применением методов ТСХ и ГХ/МС/А.А. Кружилин, А.С. Перегудова, И.Э. Перелыгина, Н.В. Столповская, А.В. Фалалеев//Сорбционные и хроматографические процессы. – 2015. – Т. 15. – Вып. 3. – С. 464–472.
4. Голубев И.Ю. Имидазолиниевые соединения на основе нефтехимического сырья, их синтез, коллоидные свойства и применение для промысловой подготовки нефти: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. хим. наук. – Казань, 2011. – 3 с.
5. Веролайнен Н.В., Петрова В.Е., Темникова С.А. Синтез и свойства производных алкилимидазолинов//Вестник ТвГУ. Серия «Химия». – 2014. – Вып. 1. – С. 36–43.
6. Пат. 2718448 Рос. Федерация. Смазывающие композиции, включающие диольные функциональные группы и способы их получения и применения/Мэн Кит Энджи, Табассумул Хакью, Джозеф Р. Пеллетьер, Хон Чэн, Деннис Дж. Пайффер, Хуан Д. Энао, Ларри Л. Яччино; опубл. 06.04.2020.
7. Кузнецов С.А., Васильева Е.В., Кольцов Н.И. Получение и свойства многофункциональных имидазолиновых присадок//Вестник Чувашского университета. – 2008. – № 2. – С. 37–41.
8. Пат. 2468056 Рос. Федерация. Добавка к буровому раствору на водной основе оптибур/А.В. Христенко, Г.Г. Ишбаев; опубл. 27.11.2012.
9. Пат. 2007103283 Рос. Федерация. Эмульгатор-стабилизатор инвертных эмульсий и способ приготовления инвертно-эмульсионного бурового раствора на его основе/Ю.В. Фефелов, Д.В. Карасев, А.М. Нацепинская, И.Л. Некрасова, Н.В. Шахарова, В.Л. Воеводкин; опубл. 10.08.2008.
10. Пат. 2386656 Рос. Федерация. Буровой раствор для строительства скважин в осложненных условиях, преимущественно для бурения пологих и горизонтальных скважин/Ю.В. Фефелов, Д.В. Карасев, А.М. Нацепинская, Ф.Н. Гребнева, О.В. Гаршина, И.Л. Некрасова, А.Н. Зубенин, М.Н. Кардышев; опубл. 20.04.2010.
11. Пат. 2406744 Рос. Федерация. Полифункциональный комплексный реагент для предупреждения возникновения дифференциальных прихватов/И.Л. Некрасова, Ю.В. Фефелов, А.М. Нацепинская, О.В. Гаршина, П.А. Хвощин; опубл. 20.12.2010.
12. Мойса Ю.Н. Применение смазочных добавок в буровых растворах//Булатовские чтения: сборник статей. – 2019. – 75 с.
13. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. – М.: Недра, 1972. – 392 с.
14. ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008). Межгосударственный стандарт. Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях. Растворы на водной основе.
15. Межгосударственный стандарт ISO 10414-2. Первое издание 2002-07-15. Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть 2. Буровые жидкости на углеводородной основе.
16. Silverstein R.M., Webster F.X., Kiemle D.J. Spectrometric identification of organic compounds. – New York: John Wiley & Sons Inc., 2005. – 502 p.
17. Буровые растворы. Методика выполнения измерений коэффициента трения и прочности смазочной пленки. Стандарт организации: издание официальное, введен впервые, дата введения 2015-04-30//Газпром. – СПб., 2017. – 549 с.
18. Петров Н.А., Давыдова И.Н. Исследование комбинаций специально подготовленных растительных масел и присадок в качестве смазочных добавок буровых растворов//Нефтегазовое дело. – 2013. – Т. 11, № 4. – С. 42–58.