Номер патента: 15379

Опубликовано: 31.08.2011

Автор: Арви Моррис

Есть еще 11 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ регенерации рассола, включающий

смешивание рассола, содержащего тиоцианаты, с окислителем и

обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов.

2. Способ по п.1, в котором окислитель включает по меньшей мере один пероксид.

3. Способ по п.1, в котором окислитель включает по меньшей мере одно из пероксида, трииодидного иона и оксианиона хлора, брома и иода.

4. Способ по п.1, дополнительно включающий удаление продуктов окисления тиоцианатов из рассола.

5. Способ по п.4, дополнительно включающий преобразование растворимой формы окисленного тиоцианатного продукта в нерастворимую форму.

6. Способ по п.5, дополнительно включающий выделение нерастворимой формы продукта окисления тиоцианатов из рассола.

7. Способ по п.1, дополнительно включающий обработку рассола, по меньшей мере, при помощи одного дополнительного способа регенерации для удаления нетиоцианатных загрязнений, присутствующих в рассоле.

8. Способ по п.1, в котором по меньшей мере один дополнительный способ регенерации включает по меньшей мере одно из фильтрации, обработки углем, обработки восстановителями и введения флоккулянтов.

9. Способ по п.1, в котором после окисления по меньшей мере части тиоцианатов рассол содержит менее 10 мг/л тиоцианатов.

10. Способ по п.1, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:10 мг/л.

11. Способ по п.9, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:7 мг/л.

12. Способ по п.1, дополнительно включающий определение количества неокисленных тиоцианатов после осуществления окисления.

13. Способ регенерации рассола, включающий

смешивание рассола, содержащего тиоцианаты, с окислителем, выбранным по меньшей мере из одного из пероксида, трииодидного иона и оксианиона хлора, брома и иода;

обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов; и

определение количества неокисленных тиоцианатов после осуществления окисления.

14. Способ по п.13, дополнительно включающий удаление продуктов окисления тиоцианатов из рассола.

15. Способ по п.14, дополнительно включающий преобразование растворимой формы окисленного тиоцианата в нерастворимую форму.

16. Способ по п.14, дополнительно включающий выделение нерастворимой формы окисленного тиоцианата из рассола.

17. Способ по п.13, дополнительно включающий обработку рассола, по меньшей мере, при помощи одного дополнительного способа регенерации для удаления нетиоцианатных загрязнений, присутствующих в рассоле.

18. Способ по п.13, в котором по меньшей мере один дополнительный способ регенерации включает по меньшей мере одно из фильтрации, обработки углем, обработки восстановителями и введения флоккулянтов.

19. Способ по п.13, в котором после окисления по меньшей мере части тиоцианатов рассол содержит менее 10 мг/л тиоцианатов.

20. Способ по п.13, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:10 мг/л.

21. Способ по п.20, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:7 мг/л.

Текст

Смотреть все

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента Рассматривается способ регенерации рассола, который включает смешивание рассола,содержащего тиоцианаты, с окислителем; и обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов. Другие способы могут также включать определение количества неокисленных тиоцианатов после обработки окислителем. 015379 Перекрестная ссылка на родственные заявки Данная заявка согласно 35 U.S.С.119(c) заявляет приоритет заявок на патент США 60/891506,поданной 24 февраля 2007 г., 60/951375, поданной 23 июля 2007 г., и 60/968171, поданной 27 августа 2007 г., каждая из которых включена в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте. Предпосылки создания изобретения Область техники, к которой относится изобретение Рассмотренные в данном описании варианты осуществления изобретения относятся в целом к буровым растворам. В частности, рассмотренные варианты осуществления изобретения относятся к регенерации рассолов в буровых растворах. Предшествующий уровень техники В нефтедобывающей промышленности и в извлечении углеводородов буровые растворы и жидкости используются на регулярной основе. При бурении скважин или вскрытии пласта в земных пластах различные жидкости обычно используются в скважине по целому ряду причин. Общие назначения жидкостей скважины включают смазку и охлаждение режущих поверхностей бурового долота при общем бурении или бурении в (т.е. бурении в заданный нефтеносный пласт), транспортирование "осколков"(кусков пласта, смещенных режущим действием зубьев на буровом долоте) к поверхности, регулирование давления жидкости пласта для предотвращения прорывов, поддержание стабильности скважины,суспендирование твердых веществ в скважине, минимизирование потери жидкости в пласте и стабилизирование пласта, в котором бурится скважина, разрыв пласта вблизи скважины, вытеснение жидкости в скважине другой жидкостью, очистку скважины, испытание скважины, подведение гидравлической мощности к буровому долоту, установку уплотнения, оставление скважины или подготовку скважины к оставлению и другую обработку скважины или пласта. Буровые растворы и другие обслуживающие жидкости скважины, которые используются, либо теряются в процессе операции вскрытия пласта, или бурения, либо операции регенерирования, или, если регенерируются, обычно выгружаются. Однако с развитием технологии растворы для вскрытия пласта или буровые растворы по экологическим причинам и/или по затратным причинам регенерируются для повторного использования. Это особенно справедливо для высокотехнологичных обслуживающих жидкостей и буровых растворов, которые являются довольно дорогостоящими, и поэтому их регенерация является относительно важной, так как делает возможным использование обслуживающих жидкостей скважины и, в частности, рассола в обслуживающих жидкостях скважины, и значительно снижает стоимость будущих операций вскрытия пласта или бурения. Рассолы (такие как, например, водный CaBr2) обычно используются в качестве жидкостей скважины благодаря их широкому интервалу плотности и тому, что рассолы обычно, по существу, не содержат суспендированных твердых частиц. Кроме того, рассолы часто используются для получения подходящей плотности для использования в операциях вскрытия пласта или бурения. Обычно рассолы содержат галоидные соли одно- и двухвалентных катионов, таких как натрий, калий, кальций и цинк. Хлоридсодержащие рассолы данного типа используются в нефтяной промышленности в течение свыше 50 лет, бромидсодержащие рассолы - в течение по меньшей мере 25 лет и формиатсодержащие рассолы - в течение примерно десяти последних лет. Одно дополнительное преимущество использования рассолов состоит в том, что рассолы обычно не разрушают некоторые типы нисходящих пластов; и для пластов, которые,как установлено, неблагоприятно взаимодействуют с одним типом рассола, часто находится другой доступный тип рассола, с которым пласты не взаимодействуют неблагоприятно. Целый ряд соединений обычно вводится в рассолсодержащие растворы скважины. Например, рассолсодержащий раствор скважины может также включать загустители, ингибиторы коррозии, смазки,добавки, корректирующие рН, поверхностно-активные вещества, растворители и/или утяжелители среди других добавок. Некоторые типичные ингибиторы коррозии включают аминсодержащие или неорганические тиоцианатсодержащие соединения, которые предназначены способствовать предотвращению обычного коррозионного воздействия на облицовку, трубопровод и буровой инструмент в контакте с раствором для вскрытия пласта или буровым раствором. Хотя тиоцианаты являются ингибиторами, используемыми в некоторых от низких до средних температурных интервалах, при температуре 350F (177C) и выше, тиоцианаты и другие серосодержащие добавки считаются склонными к термическому разложению и вызывающими последующее коррозионное растрескивание трубных изделий, в частности, из высокопрочных коррозионностойких сплавов, под воздействием внешней среды. Однако сульфаты не считаются принадлежащими к указанной группе серосодержащих добавок, считающихся склонными к термическому разложению и вызывающими последующее коррозионное растрескивание трубных изделий под воздействием внешней среды. Коррозионное растрескивание под напряжением также считается возможным как результат получения сульфида водорода от разложения тиоцианатов. В сроке службы рассола для вскрытия пласта первоначально рецептурированные исходные рассолы обычно смешиваются с целым рядом добавок в зависимости от конкретного применения. Если перечень добавок включает ингибиторы коррозии, то рассол может стать содержащим тиоцианаты при преднамеренном введении; однако неблагоприятное загрязнение также может быть причиной того, что исполь-1 015379 зуемый рассол для вскрытия пласта содержит тиоцианаты. Будучи использованным раствор для вскрытия пласта, который возвращается к поверхности, может быть, необязательно, подвергнут регенерации для повторного использования в последующем применении. Такие растворы могут быть загрязнены любым или всеми из следующего: вода, буровой раствор, материалы пласта, ржавчина, накипь, трубная паста и загустители и закупоривающие агенты, используемые для гранул, регулирующих потерю раствора. В зависимости от их состава и уровня загрязнения указанные растворы могут иметь или могут не иметь дополнительную практическую или экономическую ценность. Если считается, что растворы имеют дополнительное возможное применение, они могут быть регенерированы. Наоборот, если определяют, что они не имеют дополнительного применения, они могут быть утилизированы экологически допустимым образом. Напротив, если считается, что растворы имеют возможность дополнительного применения, они могут быть регенерированы. Имеется много известных способов удаления загрязнений из раствора рассола. Среди различных подходов существует удаление суспендированных твердых веществ фильтрацией, рНрегулирование, химическая обработка, углеродная обработка и т.д. Современная рекомендованная Американским нефтяным институтом практика устанавливает определение таких компонентов, как твердые вещества, рН и железо, однако, вероятно, что в будущем рекомендованная практика будет также включать требование по максимально допустимому содержанию тиоцианата. Кроме того, хотя тиоцианатсодержащая добавка может быть безвредной при первоначальной среднетемпературной операции бурения,последующая операция бурения может быть проведена при более высоких температурах, представляющих риск для разрушения тиоцианата и получения сульфида водорода. Способы регенерации до настоящего времени не сфокусированы на удалении тиоцианатов из рассолов. Следовательно, существует необходимость в способах регенерации рассолов, в которых тиоцианаты могут быть эффективно удалены из рассолов для повторного использования. Краткое описание изобретения В одном аспекте рассмотренные варианты осуществления изобретения относятся к способу регенерации рассола, включающему смешивание рассола, содержащего тиоцианаты, с окислителем и обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов. В другом аспекте рассмотренные варианты осуществления изобретения относятся к способу регенерации рассола, включающему смешивание рассола, содержащего тиоцианаты, с окислителем, выбранным по меньшей мере из одного из пероксида, трииодидного иона и оксианиона хлора, брома и иода; обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов; и определение количества неокисленных тиоцианатов после окисления. Другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными из последующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Подробное описание изобретения В одном аспекте рассмотренные в описании варианты осуществления изобретения относятся к способу регенерации рассолов. В другом аспекте рассмотренные здесь варианты осуществления изобретения относятся к способу регенерации рассолов, содержащих тиоцианаты. В частности, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу обработки рассола для удаления тиоцианатов до экологически приемлемого уровня перед использованием рассолов на последующих операциях вскрытия пласта или бурения или других операциях. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения тиоцианаты могут быть преобразованы в нетоксичную или менее токсичную форму посредством реакции окисления, как показано в упрощенном виде ниже: После реакции окисления продукты окисления (т.е. сульфатные ионы, диоксид углерода, азот) могут быть удалены из рассола, если желательно. Рассолы, которые могут быть подвергнуты способам регенерации, рассматриваемым в данном документе, могут включать любой раствор, который используется в системах вскрытия пласта или бурения нефтяных и газовых скважин и в подобных применениях, то есть растворы, используемые для вскрытия пласта или бурения при получении и хранении нефти и газа из подземных пластов. В частности, рассолы,которые могут быть подвергнуты рассматриваемым способам регенерации, могут включать морскую воду, водные растворы, в которых концентрация соли является меньше, чем у морской воды, или водные растворы, в которых концентрация соли является больше, чем у морской воды. Соленость морской воды может находиться в интервале от примерно 1 до примерно 4,2 мас.% соли по отношению к общему объему морской воды. Растворы обычно содержат соли металлов, такие как (но не ограничиваясь этим) соли переходного металла, соли щелочного металла, соли щелочно-земельного металла и их смеси. Типичные соли включают галогениды цинка, кальция и их смеси. Например, раствор может включать галогенид цинка, такой как бромид цинка, или хлорид цинка, или оба, необязательно, в комбинации с бромидом кальция или хлоридом кальция или с тем и другим. Соли, которые могут быть найдены в морской воде,включают (но не ограничиваются этим) натриевые, кальциевые, алюминиевые, магниевые, калиевые,стронциевые, кремниевые и литиевые соли хлоридов, бромидов, карбонатов, иодидов, хлоратов, брома-2 015379 тов, формиатов, нитратов, оксидов, сульфатов, фосфатов и фторидов. Соли, которые могут быть введены в данный рассол, включают любую одну или более солей, присутствующих в природной морской воде,или любые другие органические или неорганические растворенные соли. Кроме того, рассолы, которые могут быть использованы в растворах для вскрытия пласта или буровых растворах, рассмотренных здесь,могут быть природными или синтетическими, причем синтетические рассолы являются намного проще по составу. В одном варианте плотность бурового раствора может регулироваться увеличением концентрации соли в рассоле (до насыщения). В частном варианте рассол может включать галогенидные или карбоксилатные соли одно- и двухвалентных катионов металлов, таких как цезий, калий, кальций, цинк и/или натрий. Раствор рассола может включать соли в традиционных количествах, обычно в интервале от примерно 1 до примерно 80 мас.% и предпочтительно от примерно 20 до примерно 60 мас.%, по отношению к общей массе раствора, хотя, как очевидно специалисту в данной области техники, могут использоваться количества вне указанного интервала. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения могут включать регенерацию "специальных" рассолов, которые включают по меньшей мере одну соль щелочного металла оксианиона или полиоксианиона переходного металла, такую как, например, поливольфрамат щелочного металла, гетерополивольфрамат щелочного металла, полимолибдат щелочного металла или гетерополимолибдат щелочного металла. Способ обработки согласно настоящему изобретению может использоваться для окисления и/или удаления по меньшей мере части тиоцианатов, присутствующих в рассолах, регенерированных после операции вскрытия пласта или бурения. Типичные неорганические тиоцианаты, которые используются в водных растворах рассолов нефтяных месторождений и которые могут быть окислены и/или удалены из них, включают целый ряд неорганических тиоцианатов, таких как, например, тиоцианат натрия, тиоцианат калия, тиоцианат аммония или их комбинации. Обычно тиоцианаты вводятся в буровой раствор в количествах в интервале примерно 0,05-1 мас.% по отношению к общей массе раствора, включая добавки. Кроме того, хотя ссылка делается на конкретные типы тиоцианатов, это не подразумевает ограничения объема настоящего изобретения. Точнее, специалист в данной области техники будет знать, что рассмотренные способы регенерации, могут быть использованы также и на других тиоцианатах. Окислители, которые могут использоваться в способах регенерации по настоящему изобретению,могут включать пероксиды, такие как, например, пероксид водорода и пероксид кальция, оксианионы хлора, брома и иода, такие как, например, гипохлориты, хлораты, перхлораты, броматы, иодаты и трииодидные ионы. В частном варианте в качестве окислителя используется пероксид водорода. Однако специалисту в данной области техники будет очевидно, что другие типы окислителей могут быть использованы для окисления тиоцианатов настоящего изобретения. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что в зависимости от типа окислителя время, необходимое для обеспечения достаточного окисления, может быть различным. В частном варианте, обеспечение по меньшей мере 10-12 ч перемешивания небольшого объема и по меньшей мере 16-24 ч перемешивания большого объема, будет достаточным для удаления тиоцианата, присутствующего в растворе. Кроме того, специалисту в данной области техники известно, что в зависимости от типа окислителя и соответствующей стехиометрии количество окислителя также может быть различным. В различных вариантах соотношение окислителя и тиоцианата может находиться в интервале от 1:3 мг/л до 1:10 мг/л и от 1:3 мг/л до 1:7 мг/л - в другом варианте. В других различных вариантах количество используемого окислителя может составлять от 1 до 4 эквивалентных фунтов на баррель (3-12 кг на 1 м 3) для каждого барреля обработанной жидкости. Кроме того, в зависимости от типа рассола, который может быть обработан способом регенерации настоящего изобретения, сульфаты, которые могут быть получены окислением тиоцианатов, могут быть либо растворимыми, либо нерастворимыми. Например, если рассол содержит достаточно кальциевых ионов, сульфатные ионы могут осаждаться как соль сульфата кальция. Если растворимые сульфатные ионы остаются в обработанном рассоле после регенерации, растворимые сульфаты могут быть преобразованы в нерастворимую форму посредством введения сульфатосаждающих катионов. Нерастворимые сульфатные соли могут быть затем необязательно удалены из рассола традиционной технологией сепарации, известной в технике. После воздействия окислителя на загрязненный рассол и обеспечения окисления окислителем по меньшей мере части тиоцианатов, присутствующих в рассоле, может быть осуществлено (или установлено) количественное определение остаточных неокисленных тиоцианатов, оставшихся в рассоле. В одном варианте после окисления количество неокисленных тиоцианатов может составлять менее 20 мг/л,менее 10 мг/л - в другом варианте и менее 5 мг/л - еще в одном варианте. Если уровень содержания неокисленных тиоцианатов является больше, чем желательно, специалист в данной области техники поймет, что может быть, необязательно, осуществлен второй цикл обработки окисления. Специалист в данной области техники примет во внимание, что количественное определение тиоцианатов может быть ручным или автоматизированным и может определяться до и/или после окисления. В дополнение к способу окисления настоящего способа регенерации дополнительные стадии регенерации могут быть осуществлены на рассолах согласно настоящему изобретению в течение дополнительной обработки. Например, в различных вариантах осуществления изобретения способы регенерации,-3 015379 такие как, например, фильтрация, обработка углем, введение кислотного/щелочного агента, восстановителя и/или флоккулянтов, могут быть использованы для осуществления дополнительных обработок, например, для удаления твердых веществ, железа и/или остаточных загрязнений и корректирования рН. В некоторых вариантах окислительные обработки по настоящему изобретению могут способствовать удалению железа, тогда как в других вариантах обработки не производят, и отдельная обработка для удаления железа может быть необходимой, если удаление железа является желательным. Кроме того, в других вариантах помимо окисления нежелательных тиоцианатов окислитель может также окислять другие ионы или химические вещества, присутствующие в растворе, или сам раствор с образованием остаточных загрязнений, которые может быть желательно удалить. Например, специалист в данной области техники примет во внимание, что обработка рассола окислителем может дополнительно окислять тиоцианаты, окислять бромидные или хлоридные ионы и тому подобное, обычно присутствующие в рассоле, до броматных и хлоратных ионов. Таким образом, когда может быть желательно удалить такие ионы из раствора перед повторным использованием, в таком варианте после обработки путем окисления могут быть использованы вторичные регенерационные обработки, такие как обработка восстановителем и/или углем. В частном варианте слабый восстановитель (или поглотитель окислителя) может быть использован в отдельности или в комбинации с обработкой углем для снижения уровня загрязнения. Типичные восстановители могут включать иодид (такой как иодид калия), сульфит (такой как сульфит натрия), органические кислоты с восстановительной способностью (щавелевая, лимонная, муравьиная и т.д.) среди прочего. Специалист в данной области техники заметит, что указанный перечень не является исчерпывающим и что может быть использован любой восстановитель, предпочтительно,поэтому побочный продукт будет вызывать минимальное взаимодействие (такое как коррозия) или будет легко взаимодействовать с восстановителями, присутствующими в растворе, например крахмал, делая их безвредными. Еще в одном варианте удаление органических загрязнений, присутствующих в рассоле, может быть необходимо до удаления тиоцианатов окислителями по настоящему изобретению, с тем, чтобы снизить взаимодействие между такими органическими загрязнениями и тиоцианатами. Альтернативно, если такое взаимодействие имеет место между органическими загрязнениями и поглотителями тиоцианатов,вместо первоначального удаления органических загрязнений может быть желательно просто увеличить количество окислителя, вводимого в загрязненный раствор, с получением снижения тиоцианатов. Примеры Следующие примеры показывают различные варианты (и сравнительные данные) способов регенерации согласно настоящему изобретению. Пример 1. 16,1 фунт/галлон (1900 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. К рассолу добавляют 0,12 галлон/баррель (0,0036 дм 3/дм 3) 50% Н 2 О 2 и рассол перемешивают в течение двух часов. Объем 1% (об./об.) флоккулянта торговой марки SAFE FLOC, доступного от M-I LLC (Хьюстон, Техас), вводят в рассол и рассол перемешивают еще в течение двух часов. После обеспечения выстаивания рассола без перемешивания в течение 24 ч рассол фильтруют фильтр-пресс-фильтрацией через диатомовую землю (средняя) или путем фильтр-имитации использования стекловолокнистого фильтра, причем вакуумная колба и фильтровальная воронка используются для воспроизведения процедуры фильтрации в лаборатории. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 1. Iron Chemets Kit K-6002, доступный от CHEMetrics, Inc. (Колвертон, Виргиния) и описанный вSPE 86551, представляет собой отраслевой метод определения загрязнения железом во всех рассолах для вскрытия пласта нефтяных месторождений и используется в лаборатории для сравнения результатов лабораторных анализов. Пример 2. 14,9 фунт/галлон (1758 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. К рассолу добавляют 0,12 галлон/баррель (0,0036 дм 3/дм 3) 50% Н 2 О 2 и рассол перемешивают в течение двух часов. Объем 1% (об./об.) флоккулянта торговой марки SAFE FLOC I, доступного от M-I LLC (Хьюстон, Техас), вводят в рассол и рассол перемешивают еще в течение двух часов. После обеспечения выстаивания рассола без перемешивания в течение 24 ч рассол фильтруют через диатомовоземельный (средний) фильтр. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 2. Пример 3. 17,1 фунт/галлон (2018 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. К рассолу добавляют 0,12 галлон/баррель (0,0036 дм 3/дм 3) 50% H2O2 и рассол перемешивают в течение двух часов. Объем 3% (об./об.) флоккулянта торговой марки SAFE FLOC I, доступного от M-I LLC (Хьюстон, Техас), вводят в рассол и рассол перемешивают еще в течение двух часов. После обеспечения выстаивания рассола без перемешивания в течение 24 ч рассол фильтруют через диатомовоземельный (средний) фильтр или с имитацией фильтрования. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 3. Пример 4. 17,77 фунт/галлон (2096 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. Один лабораторный цилиндр рассола подкисляют 24,8 г НСl до рН 0 и перемешивают в течение 4 ч. К 0,1 баррелю (16 дм 3) рассола добавляют 0,2 фунта (0,09 кг) гипохлорита кальция и рассол перемешивают в течение 16 ч. Рассол затем фильтруют шприцем. Уровни содержания тиоцианата в исходном рассоле и рассоле после способа регенерации показаны ниже в табл. 4.(об./об.) флоккулянта торговой марки SAFE FLOC I, доступного от M-I LLC (Хьюстон, Техас), вводят в 0,5 барреля (80 дм 3) рассола и рассол перемешивают в течение трех часов. Рассол затем фильтруют через диатомовоземельный (средний) фильтр или с имитацией фильтрования. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 5 А. После обработки для удаления железа 0,25 мл 50% пероксида водорода вводят в 0,25 барреля(40 дм 3) регенерированного раствора. Уровни содержания тиоцианата показаны ниже в табл. 5 В. Пример 6. 18,0 фунт/галлон (2124 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. К четырем образцам 0,1 баррель (16 дм 3) рассола добавляют различные окислители. Уровни содержания окислителей и тиоцианата показаны ниже в табл. 6. SAFE-BREAK L представляет собой торговую марку окислителя, доступного от M-I LLC (Хьюстон, Техас). Таблица 6 Сравнительный пример 1. 15,5 фунт/галлон (1829 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. Рассол фильтруют через диатомовоземельный (средний) фильтр или с имитацией фильтрования. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 7.(1,5 кг/м 3) углерода отраслевого сорта вводят в рассол и рассол перемешивают при очень высоком сдвиге в течение 24 ч. Рассол затем фильтруют посредством диатомовоземельной (тонкой) фильтрации или с имитацией фильтрования. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 8. Таблица 8- 11015379 Сравнительный пример 3. 14,7 фунт/галлон (1735 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. К рассолу добавляют 6 фунт/баррель (16,8 кг/м 3) горячей извести (СаО) и рассол перемешивают в течение 24 ч. Рассол затем фильтруют посредством диатомовоземельной (средней) фильтрации или с имитацией фильтрования. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 9. Таблица 9 Сравнительный пример 4. 17,9 фунт/галлон (2112 кг/м 3) рассола ZnBr2 подвергают способу регенерации. 0,5 фунт/баррель (1,4 3 кг/м ) углерода отраслевого сорта вводят в рассол и рассол перемешивают при очень высоком сдвиге в течение 24 ч. Рассол затем фильтруют посредством диатомовоземельной (тонкой) фильтрации или с имитацией фильтрования. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 10. Таблица 10 Пример 7. 14,8 фунт/галлон (1746 кг/м 3) рассола ZnBr2/CaBr2, загущенного с помощью 4 фунт/баррель (11,2 3 кг/м ) FLO-VIS L и загрязненного 30 мг/л хлорида железа и 200 мг/л тиоцианата калия, подвергают способу регенерации. Различные количества окислителя вводят в образцы загущенного рассола и образцы смешивают при среднем сдвиге в течение 15 мин и затем подвергают горячей прокатке при 150F(65,6 С) в течение 12 ч. Жидкостные свойства обработанных рассолов показаны ниже в табл. 11 и сравниваются с незагущенными незагрязненными и загрязненными рассолами с показом удаления тиоцианатов в загущенных рассолах. Визуальное наблюдение образцов подтверждает, что только образец 5 дает разрушение полимерного загустителя, тогда как окисляющие обработки, примененные к другим образцам, являются достаточными для снижения или удаления тиоцианатов без разрушения полимерного загустителя. Пример 8. Крупномасштабный эксперимент проводят на 470 баррелях (75,2 м 3) загрязненного 14,2 фунт/галлон (1676 кг/м 3) рассола ZnBr2. К рассолу добавляют 3,25 фунт/баррель (9,1 кг/м 3) гипохлорита кальция и рассол перемешивают при очень высоком сдвиге в течение 24 ч и затем оставляют выстаиваться без перемешивания в течение 24-48 ч. Рассол затем откачивают насосом из верхней части емкости- 14015379 без взмучивания осевших частиц и фильтруют посредством диатомовоземельной (средней) фильтрации. Жидкостные свойства начального рассола и рассола после регенерации показаны ниже в табл. 12. Таблица 12 Пример 9. Загрязненный и регенерированный рассол из примера 8 подвергают анализу с определением присутствия (и количества) остаточных загрязнений, в частности солей оксикислот, которые могут образоваться в ходе способа регенерации, для последующей обработки. Результаты анализа методом ионной хроматографии показаны ниже в табл. 13. Таблица 13 Пример 10. Образцы (0,142 баррель (22,7 дм 3 регенерированного рассола из примера 8 подвергают обработке различными количествами SAFE-SCAV СА, поглотителя окислителя, доступного от M-I LLC (Хьюстон, Техас). Количество остаточных загрязнений, определяемых в примере 9, определяют ионно- 15015379 хроматографическим анализом, результаты которого показаны ниже в табл. 14. Таблица 14 Пример 11. Образцы регенерированного рассола из примера 8 подвергают различным обработкам в течение различных периодов времени и фильтруют шприцем (1,6 мкм фильтр), и количество остаточных загрязнений (бромат и хлорат) определяют ионно-хроматографическим анализом, результаты которого показаны ниже в табл. 15. Преимущественно варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают по меньшей мере одно из следующего. С точки зрения стандартов с повышенными требованиями к загрязнениям,присутствующим в рассолах, регенерированных после операций вскрытия пласта или бурения, снижение содержания и/или удаление тиоцианатов может быть достигнуто посредством способа регенерации по настоящему изобретению. Хотя тиоцианаты могут быть желательными в некоторых операциях вскрытия пласта или бурения, они безусловно не являются желательными в целом и в действительности могут привести к растрескиванию под напряжением. Таким образом, при снижении содержания и/или удалении тиоцианатов рассолы могут безопасно использоваться повторно на последующих операциях вскрытия пласта или бурения. Кроме того, при высокой стоимости некоторых типов рассолов может сохраняться экономическая эффективность. Несмотря на то что настоящее изобретение описано относительно ограниченного числа вариантов его осуществления, специалистам в данной области техники, оценившим преимущество данного описания, будет понятно, что могут быть разработаны другие варианты его осуществления, которые не выходят за рамки объема изобретения, как описано здесь. Соответственно, объем настоящего изобретения должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения.- 17015379 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ регенерации рассола, включающий смешивание рассола, содержащего тиоцианаты, с окислителем и обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов. 2. Способ по п.1, в котором окислитель включает по меньшей мере один пероксид. 3. Способ по п.1, в котором окислитель включает по меньшей мере одно из пероксида, трииодидного иона и оксианиона хлора, брома и иода. 4. Способ по п.1, дополнительно включающий удаление продуктов окисления тиоцианатов из рассола. 5. Способ по п.4, дополнительно включающий преобразование растворимой формы окисленного тиоцианатного продукта в нерастворимую форму. 6. Способ по п.5, дополнительно включающий выделение нерастворимой формы продукта окисления тиоцианатов из рассола. 7. Способ по п.1, дополнительно включающий обработку рассола, по меньшей мере, при помощи одного дополнительного способа регенерации для удаления нетиоцианатных загрязнений, присутствующих в рассоле. 8. Способ по п.1, в котором по меньшей мере один дополнительный способ регенерации включает по меньшей мере одно из фильтрации, обработки углем, обработки восстановителями и введения флоккулянтов. 9. Способ по п.1, в котором после окисления по меньшей мере части тиоцианатов рассол содержит менее 10 мг/л тиоцианатов. 10. Способ по п.1, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:10 мг/л. 11. Способ по п.9, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:7 мг/л. 12. Способ по п.1, дополнительно включающий определение количества неокисленных тиоцианатов после осуществления окисления. 13. Способ регенерации рассола, включающий смешивание рассола, содержащего тиоцианаты, с окислителем, выбранным по меньшей мере из одного из пероксида, трииодидного иона и оксианиона хлора, брома и иода; обеспечение времени, достаточного для того, чтобы окислитель окислил по меньшей мере часть тиоцианатов; и определение количества неокисленных тиоцианатов после осуществления окисления. 14. Способ по п.13, дополнительно включающий удаление продуктов окисления тиоцианатов из рассола. 15. Способ по п.14, дополнительно включающий преобразование растворимой формы окисленного тиоцианата в нерастворимую форму. 16. Способ по п.14, дополнительно включающий выделение нерастворимой формы окисленного тиоцианата из рассола. 17. Способ по п.13, дополнительно включающий обработку рассола, по меньшей мере, при помощи одного дополнительного способа регенерации для удаления нетиоцианатных загрязнений, присутствующих в рассоле. 18. Способ по п.13, в котором по меньшей мере один дополнительный способ регенерации включает по меньшей мере одно из фильтрации, обработки углем, обработки восстановителями и введения флоккулянтов. 19. Способ по п.13, в котором после окисления по меньшей мере части тиоцианатов рассол содержит менее 10 мг/л тиоцианатов. 20. Способ по п.13, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:10 мг/л. 21. Способ по п.20, в котором соотношение тиоцианат:окислитель может составлять от примерно 1:3 мг/л до 1:7 мг/л.

МПК / Метки

МПК: C09K 8/02, C09K 8/05

Метки: способ, регенерации, рассола

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/19-15379-sposob-regeneracii-rassola.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ регенерации рассола</a>

Похожие патенты