SU1148973A1 - Полимерна композици - Google Patents

Abstract

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающа  мочевино-формальдегидную смолу и стабилизатор рН, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик , повышени  сроков хранени  смолы и повышени  прочности камн  на ее основе, в качестве стабилизатора рН она содержит отход сланцеперерабатывающей промьшшенности - кероген70 при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Мочевино-формальдегидна . смола37-41 с Отход сланцеперерабатывающей промьшшенности (Л кероген-70 59-63

Description

00

;о

со I Изобретение относитс  к нефт ной и газовой промышленности и предназн чено дл  использовани  при проведении тампонажных работ в скважинах в качестве компонента полимерных тамп нажньпс составов. Известны мочевино-формальдегидные смолы (МФС), увеличение сроков хране ни  .которых достигаетс  путем очень сильного их обезвоживани  L1 J. Данный способ предусматривает соз дание специальных технологических ли ний дл  глубокого обезвоживани  смолы . Кроме того, получение МФС концен рацией свыше 70% представл ет значительные трудности и требует больших временных и энергетических затрат. Однако самопроизвольное отверждение МФС в процессе хранени  происходит также и за счет окислени  свобод него формальдегида, присутствующего в жидкой смоле. Образующа с  при окислении формальдегида муравьина  кислота, понижа  рН МФС, способствуе поликонденсации (отвер сдению) . Наиболее близкой по составу к изобретению  вл етс  полимерна  композици , включающа  МФС с увеличенным сроком хранени ,содержаща  1020% этилового спирта, и стабилизатор рН. При такой стабилизации смола не выпадает из раствора в течение 5 мес при С2. I Однако в данном случае возникают трудности с хранением пожароопасного состава, кроме того, разбавленные составы дают тампонажный материал с пониженными физико-химическими характеристиками. МФС остаетс  в жидком состо нии. Целью изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных характеристик повьш1ение сроков хранени  смолы, создание полимерной композиции, включающей мочевино-формальдегидную смолу и стабилизатор рН, а также повьш1ение прочности камн  на ее основе . Поставленна  цель достигаетс  тем что в полимерной композиции включающей мочевино-формальдегидную смолу и стабилизатор рН, в качестве стабилизатора рН она содержит отход сланцеперерабатывающей промышленности - кероген-70 при соотношении ингредиентов, мас.%: Мочевино-формальдегидна  смола37-41 73 Отход сланцеперерабатывающей промышленности - , кероген-7059-63 Отход сланцеперерабатывающей промышленности - кероген-70, представл ет собой продукт переработки горючих сланцев, состо щий из органической (70%) и минеральной (30%) частей . Органическа  часть представл ет собой битумы и другие органические вещества, содержащие 77% С, 7-8% HjS, N, 0 в виде карбонильных групп. Минеральна  часть состоит, %: Сао28-35 SiO 30-35 4,5-6,5 0,1-0,2 Температура воспламенени  175°С, температура самовоспламенени  450С,. плотность керогена f 1,1-1,35 г/см. Кероген стабилизирует рН МФС, нейтрализует продукты окислени  формальдегида, что в свою очередь приводит к значительному замедлению реакции поликонденсации. Преждевре менного отверждени  смолы не происходит и, как следствие этого, увеличиваетс  срок хранени  . Состав приготавливаетс  путем добавлени  стабилизатора в МФС при тщательном перемешивании. В результате образуетс  сухой, сыпучий продукт , которьй может хранитс  в бумажных мешках в течение 12 мес и . более. Сроки хранени  МФС, выпускаемых промьшцтенностью, составл ют 3-6 мес. МФС выпускаютс  согласно госту 14231-78 (марки КФЖ и КФМТ), ТУ13362-77, ТУ13497-77 (марка КС-11). Дл  проведени  исследований были составлены рецептуры четьфех полимерных композиций, мас.%: МФС КС-1137,0 Отход - кероген 63,0 МФС КФМТ40,0 Отход - кероген 60,0 МФС КФЖ41,0 Отход - кероген 59,0 МФС М-7038,5 Отход - кероген 61,5 Часть приготовленных составов ыла оставлена на длительное хранеие - 12 мес. Отверждение полимерной композиции проводилось алкилрезорциновой смолой ТС-10 в присутствии едкого натра. Пример 1. Смешивают 370,0 г МФС КС-11 с 630,0 г керогена. Образуетс  сыпуча  масса, котора  при затворении водой вьщел ет в раствор смолу, а кероген остаетс  в качестве дисперсной фазы. К 500,0 г полученного состава добавл ют при перемешивании 250,0 г воды, 20,0 г едкого натра, 230,0 г ТС-10. Образуетс  тампонажный раствор со следующими показател ми j 1,12 г/см, растекаемость по конусу АэНИИ 20 см, врем  начала загусте вани  при 8 ч, при 30 мин. Прочность при изгибе через 1 сут образующегос  камн  4,0-4,8 МПа и 4, 5,2 МПа соответственно. Пример 2. Смешивают 385 г МФС М-70 с 615 г керогена. Образуетс сыпуча  масса, водорастворима  в вод в присутствии щелочи. К 650,0 г полученной полимерной композиции добавл ют при перемешивании 170,0 г воды, 10 г едкого натра, 170 г ТС-10. Образуетс  тампонажный раствор со следующими показател ми: р 1,14 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 20 см. Врем  начала загустевани  при 20°С - 12 ч, при 1 ч. Предел прочности на изгиб при 20С 4,2 МПа, при 50С 4,7 МПа. П р и м е р 3. Смешивают 400,0 г МФС КФМТ с 600,0 г керогена. Образуетс  сьшуча  водорастворима  масса . К 570,0 г полученной полимерной композиции добавл ют при перемешивании 200,0 г воды, 10,0 г едкого натра , 220 г ТС-10. Образуетс  тампонажный состав со следующими показате л ми: 5 1,11 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 22 см, врем  начала загустевани  при составл ет 3 ч. Прочность при изгибе образующег с  тампонажиого камн  через 1 сут равна 4,3 МПа. П-р им ер 4. Смешивают 410,0 г МФС КФЖ с 590 г керогена. Образуетс  сыпуча  водорастворима  масса. К 650,0 г полученной полимерной композиции добавл ют при перемешивании 170jO г воды, 10,0 г едкого натра , 170,0 г ТС-10. Образуетс  тампонажный состав со следующими свойствами: j 1,13 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 22 см. Врем  начала отверждени  при составл ет 20 ч, при 50°С - 1 ч 40 мин. Прочность при 50°С на изгиб образующегос  тампонажного камн  4,8 МПа. Пример 5. К 650,0 г полимерной композиции (370 г МФС КС-11 и 630,0 г керогена) добавл ют при посто нном перемешивании 250,0 г воды, 20,0 г едкого натра, 230,0 г ТС-гО. Образуетс  тампонажный раствор со следующими показател ми: f 1,12 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 20 см, врем  начала загустевани  при 8 ч, при 30 мин. Предел прочности при изгибе образующегос  тампонажного камн  при 4,9 МПа, при 50С -5,2 МПа. Пример 6. К 650,0 г пол1 мерной композиции (615 г МФС марки М-70 и 615 г керогена) добавл ют при перемешивании 170,0 г воды, 10,0 г едкого натра, 170,0 г ТС-1б. Образуетс  тампонажный раствор со следующими показател ми: р 1,14 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 20 см, врем  начала загустевани  при равно 12 ч, при - 1 ч. Предел прочности при изгибе образующегос  тампонажного камн  при 20С 4,9 МПа, при 50С 5,2 МПа. Пример 7. К 570,0 г полимерной композиции (400,0 г МФС марки КФМТ и 600,0 г керогена) добавл ют при перемешивании 200,0 г воды, 10,0 г едкого натра, 220,0 г ТС-10, Образуетс  тампонажный раствор со следующими показател ми: f 1,11 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 22 см, врем  начала отверждени  при 3 ч. Предел прочности на изгиб образующегос  тампонажного камн  4,3 МПа. Пример 8. К 650,0 г сухой полимерной композиции (410,0 г МФС КФЖ и 590,0т керогена) добавл ют при тщательном перемешивании 170,0 г воды, 10,0 г едкого натра, 170,0 г ТС-10, Образуетс  тампонажный состав со следуюпщми свойствами: j 1,13 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 22 см, врем  начала отверждени  при 20 ч, при 50с - 2 ч. Предел прочности на изгиб образующегос  тампонажного камн  при 4,8 МПа. Полученные данные по отверждению поимерной тампонажной композиции щелочыми отвердител мисведены в табл. 1. S1 в табл. 2 приведены свойства известной полимерной композиции (МФС-70%- + 10% этилового спирта). Аналогичные исследовани  были про ведены с МФС, КФЖ, КФМТ, КС-11 с содержанием этилового спирта 10, 15, 20%. Все смолы после дес тимес чного хранени  отвердели. Как видно иэ данных, приведенных в табл. 1 и 2, прочность камн  на ос нове известных составов меньше, чем прочность камн  на .основе предлагаемой полимерной композиции. Это приводит к преждевременному разрушению тампонажного полимерного камн . Кероген, значительно замедл   реакцию поликонденсации МФС, стабилизирует рН последней, и как следствие этого, увеличиваетс  срок хранени  МФС, сохран етс  ее активность промьппленные МФС (жидкие) ко времени повторных испытаний отверждаютс . Предлагаема  полимерна  композици  на основе МФС может быть примене на как компонент тампонажных полимер ных растворов (составов). Она представл ет собой сыпучую сухую смесь, растворимую в воду в присутствии щел чи и отверждаемую щелочными отвердител ми , в частности TC-JO. Технологический процесс получени  полимерно композиции не предусматривает уста3 новки громоздкого оборудовани , создани  вакуума и т.д., Полимерна  композици , раствор  сь в подщелоченной воде, выдел ет в раствор смолу, а кероген, остава сь в в.иде дисперсной фазы,  вл етс  наполнителем тампонажного раствора. Используетс  полимерна  композици  следующего состава, мас.%: М-70 41,0; кероген 59,0. На основе полимерной композиции приготавливаетс  тампонажный состав, мае.%: Полимерна  композици  60 ТС-1022 NaOH1,0 j 1,14 г/см, растекаемость по конусу АзНИИ 20 см, Состав приготавливаетс  следующим образом: в подщелоченную, согласно рецептуре, воду при перемешивании ввод т полимерную композицию до полного растворени . Затем в полученный раствор подаетс  отвердитель ТС-10. Тщательно перемешивают и закачивают в зону проведени  ремонтно-изол ционных работ. Данные испытаний подтвердили высокую эффективность предлагаемой полимерной композиции дл  проведени  ремонтно-изол ционньгх работ, т а б л и ц а 1

ечание.

1г4  плотность тампонажного раствора,

к} врем  начала загустеваки  (отверждени )

тампонажного раствора, мин; показател  при ,. показател  при . Примечание. 6ц5г через 24 ч после

Таблица 2 начала загустевани , МПа.

Claims (1)

1. ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая мочевино-формальдегидную смолу и стабилизатор pH, отличающая ся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, повышения сроков хранения смолы и повышения прочности камня на ее основе, в качестве стабилизатора pH она содержит отход сланцеперерабатывающей промышленности - кероген-

   70 при следующем соотношении ингре- диентов, мас.%: Мочевино-формальдегидная. смола 37-41 Отход сланцеперерабаты- £ вающей промышленности кероген-70 59-63 ω

   .... 1148973 >

   I