CS232646B1 - The method of chemical removal of barium sulfate - Google Patents
The method of chemical removal of barium sulfate Download PDFInfo
- Publication number
- CS232646B1 CS232646B1 CS836665A CS666583A CS232646B1 CS 232646 B1 CS232646 B1 CS 232646B1 CS 836665 A CS836665 A CS 836665A CS 666583 A CS666583 A CS 666583A CS 232646 B1 CS232646 B1 CS 232646B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- carbonate
- barium
- barium sulfate
- dissolved
- sulfate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/186—Strontium or barium carbonate
- C01F11/188—Barium carbonate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Vynález sa týká chemického postupu, umožňujúceho odstránit síran bárnatý z ťažšie dostupných lokalit ako napr. hlbinného vrtu. Kontaktom vodného roztoku uhličitanu alkalického kovu alebo uhličitanu amonného so síranom bárnatým dochádza k podvojnej reajkcii, urýchlovanej vzrastom teploty, tlaku a koncentrácie rozpuštěného uhličitanu v systéme: BaSCU + K2CO3 -> K2SO4 + BaCO3 . Rozpuštěný konečný reakčný produkt, t. j. síran ammónny alebo síran alkalického kovu sa vymyje vodou a uhličitan bárnatý sa dá na rozdiel od síranu bárnatého už 1'ahko rozpustit v kyselinách alebo komplexotvorných činidlách. Odstraněním barytu z roponádejných zón možno zvýšit ich priepustnosť a tým aj vyťažitelnosť, čo je i účelom vynálezu.The invention relates to a chemical process that allows barium sulfate to be removed from hard-to-reach locations such as, for example, a deep well. By contacting an aqueous solution of alkali metal carbonate or ammonium carbonate with barium sulfate, a double reaction occurs, accelerated by an increase in temperature, pressure and concentration of dissolved carbonate in the system: BaSCU + K2CO3 -> K2SO4 + BaCO3 . The dissolved final reaction product, i.e. ammonium sulfate or alkali metal sulfate, is washed out with water, and barium carbonate, unlike barium sulfate, can be easily dissolved in acids or complexing agents. By removing barite from oil-prospecting zones, it is possible to increase their permeability and therefore also their recovery, which is also the purpose of the invention.
Description
Vynález sa týká chemického postupu, pomocou ktorého možno rozpustit a odstrániť síran bárnatý BaSCU hlavně z ťažšie dostupných lokalit ako například hlbinný vrt.The invention relates to a chemical process by which barium sulphate BaSCU can be dissolved and removed mainly from harder to reach locations such as deep wells.
Tento· problém bol už rišený v patentovej literatúre. Sú známe preplachovacie kvapaliny pre vrtnú prax, ktoré sú schopné tvořif so síranom bárnatým rozpustné bárnaté komplexy. Ide o alkalické vodné roztoky fosfometyl- a amino-substituovaných makrocyklických polyéterov podTa patentu USA č. 4 288 333. Nižšia kapacita, menšla termostabilita, hlavně za vyšších teplot a vysoká cena sa javia hlavnými nedostatkami týchto velmi komplikovaných zlúčenín. V patente USA č. 3 396 938 ako aj v patente USA č. 3 308 065 sa navrhuje rozpúšťať síran bárnatý působením vodného roztoku etyléndiamíntetraoctovej kyseliny, upravenej alkáliami do zásaditej hodnoty pH. Limitovaná termostabilita za vyšších teplót velká citlivost na zlúčeniny vápnika, železa atd. ako aj cenové híadisko, obmedzujú však používáme uvedené kyseliny v exploatačnej praxi.This problem has already been addressed in the patent literature. Rinsing fluids for drilling practice are known which are capable of forming soluble barium complexes with barium sulfate. These are alkaline aqueous solutions of phosphomethyl- and amino-substituted macrocyclic polyethers according to U.S. Pat. Lower capacity, less thermostability, especially at higher temperatures and high cost, appear to be the main drawbacks of these very complicated compounds. U.S. Pat. No. 3,396,938 as well as U.S. Pat. No. 3,308,065 it is proposed to dissolve barium sulphate by treatment with an alkali-treated aqueous solution of ethylenediaminetetraacetic acid to a basic pH. Limited thermostability at higher temperatures high sensitivity to calcium, iron, etc. as well as price, but we limit the use of these acids in exploitation practice.
Problém chemického odstránenia síranu bárnatého rieši vynález, ktorého podstata spočívá v tom, že na danú lokalitu (například barytom zakolmatovanú roponádejnú zónu hlbinného vrtu) sa spočiatku posobí vodným roztokom alkalických solí kyseliny uhličitej, ich zmesí alebo· uhličitanom amonným. Kontaktom s uvedenou kvapalinou podlieha BoSCU výmennej reakcii:The problem of chemical removal of barium sulphate is solved by the invention which is initially treated with an aqueous solution of alkali carbonic acid salts, mixtures thereof or ammonium carbonate at a given location (e.g., a barium-elongated oil well zone). By contact with said liquid, the BoSCU is subject to an exchange reaction:
BaSOi + X2CO3 X2SO4 + BaCCb , kde X označuje alkalický kov alebo skupinu NH.BaSO 1 + X 2 CO 3 X 2 SO 4 + BaCO 2 wherein X denotes an alkali metal or NH group.
Zvýšenie teploty, tlaku a koncentrácie rozpuštěného uhličitanu podporujú rýchlost a výťažok tohto procesu. Po přeběhnutí reakcie (24 až 72 hodin) sa rozpuštěný síran X2SO4 odstráni vymytím vodou, podobné ako prebytok nezreagovaného rozpuštěného uhličitanu X2CO3. Druhým konečným produktom reakcie je uhličitan bárnatý, ktorý však už možno na rozdiel od síranu bárnatého 1'ahko rozpustit v kyselině chlorovodíkovej alebo iných kyselinách a tiež jeho reakcia s komplexotvornými činidlami je rýchlejšia a úplnejšia ako v pripade BaSOá.Increasing the temperature, pressure and concentration of dissolved carbonate promote the speed and yield of the process. Upon completion of the reaction (24-72 hours), the dissolved X2SO4 sulfate is removed by washing with water, similar to the excess unreacted dissolved X2CO3 carbonate. The second end product of the reaction is barium carbonate, which, unlike barium sulfate, can easily be dissolved in hydrochloric acid or other acids, and its reaction with complexing agents is faster and more complete than in the case of BaSO 3.
Výhodou chemického postupu podía vynálezu je skutočnosť, že možno použiť lačné a dostupné chemikálie a aplikácia metody je reálna i v prostředí s vysokými teplotami. Vzhladom k statickým podmienkam pokusov, opísaných v příklade 1, 2, 3 a dvojnásobné kratšej době posobenia uhličitanového roztoku na BaSCU je efekt eliminácie síranu bárnatého porovnatelný s účinkami známej preplachovacej kvapaliny.An advantage of the chemical process of the invention is that fasting and available chemicals can be used and the application of the method is realistic even in high temperature environments. Due to the static conditions of the experiments described in Examples 1, 2, 3 and twice the residence time of the carbonate solution on BaSCU, the barium sulfate elimination effect is comparable to that of the known flushing liquid.
Příklad 1Example 1
Na experiment bol použitý prírodný naftárenský baryt s měrnou hmotnosťou 4,1 g/ /cm3, obsahujúci 82% BaSOa. Příměsi tvořili FezO3 a SiOj. Na 0,8 cm hrubú korku z naftárenského barytu o hmotnosti 20 g působil v statických podmienkach pri teplote 90 °C vodný roztok s objemom 200 ml a koncentráciou 30% hmotnosti uhličitanu draselného K2CO3. Po 48 hodinách bola celá zmes 'přefiltrovaná, niekofkokrát premytá horúcou destilovanou vodou a doplněná do 1000' ml. V zahriatych a okyselených (s HC1J vzorkách filtrátu boli stanovené sírany vážkovo ako BaSOa podl'a štandardnej metodiky. Při reakcii sa za uvedených podmienok změnila 42 % barytu na BaCO3.Natural oil barite with a specific gravity of 4.1 g / cm 3 containing 82% BaSOa was used for the experiment. The admixtures consisted of FezO3 and SiO2. A 0.8 cm thick 20 g naphthylic barite was treated under static conditions at 90 ° C with an aqueous solution of 200 ml and a concentration of 30% by weight of K 2 CO 3. After 48 hours, the entire mixture was filtered, washed several times with hot distilled water and made up to 1000 ml. In heated and acidified (HCl filtrate samples) sulphates were determined gravimetrically as BaSOa according to standard methodology, and the reaction changed 42% barite to BaCO3 under the above conditions.
Příklad 2Example 2
Za rovnakých podmienok ako v příklade 1, avšak pri teplote 150 °C, činil stupeň přeměny barytu na BaCOs 63 %.Under the same conditions as in Example 1, but at 150 ° C, the degree of conversion of the barite to BaCO 3 was 63%.
P r i k 1 a d 3Example 1 and d 3
Pri aplikácii 25% roztoku zmesi K2CO3 a NazCCU (pri hmotnostnom pomere 1,3:1) a rovnakých podmienkach ako v příklade 1 bol stanovený 30% stupeň premeny barytu na BaCO3.Using a 25% solution of K 2 CO 3 and Na 2 CO 4 (1.3: 1 by weight) under the same conditions as in Example 1, a 30% degree of conversion of the barite to BaCO 3 was determined.
Porovnáme s účinkom známej preplachovacej kvapaliny podía patentu USA č. 4 288 333:We compare the effect of the known flushing liquid according to U.S. Pat. 4,288,333:
Pri teplote 70 C'C sa v zmesi, obsahujúcejAt a temperature of 70 ° C in a mixture containing
1,2 ml H2O a 0,524 g prírodného barytu s koncentráciou 80 % BaSCL a 0,37 molu makrocyklického polyéteru upravenej LiOH do pH 11 podařilo rozpustil: 53 % BaSCU.1.2 ml of H2O and 0.524 g of natural barite with a concentration of 80% BaSCL and 0.37 moles of a LiOH-treated macrocyclic polyether to pH 11 managed to dissolve: 53% BaSCU.
Uvedený výsledok bol dosiahnutý pri rotačnom premiešavaní celého systému (3 otáčky za sekundu) a po uplynutí doby 96 hodin.This result was achieved by rotating the entire system (3 rpm) and after 96 hours.
Chemický postup podía vynálezu sa dá uplatnit hlavně v o vrtne j praxi, pretože baryt (BaSOi) je jedným zo základných zaťažkávadiel vrtných suspenzii. Ucpávanie pórov produktívnej zóny barytovými časticami a súčasne jeho nerozpustnost a chemická inertnosť patria k závažným problémom exploalácie. Pokia! bolo do hlbinného vrtu z rozličných příčin predávkované množstvo barytu, kolmatáciu ním sposobenú sa nedaří často odstrániť ani kyselinovou stimuláciou roponádejného horizontu. I s kyselinou chlorovodíkovou alebo fluorovodíkovou totiž BaSOá nereaguje a nevplývajú naň ani silné hydroxidy a redoxné činidlá.The chemical process according to the invention can be applied mainly in drilling practice, since barite (BaSOi) is one of the basic loadings of drilling suspensions. Clogging of the productive zone pores with barite particles and at the same time its insolubility and chemical inertness are serious problems of exploitation. Pokie! a lot of barite was overdosed in a well for various reasons, often due to acid stimulation of the oil-bearing horizon. Even with hydrochloric or hydrofluoric acid, BaSO3 does not react and is not affected by strong hydroxides and redox agents.
Odstránením zakolmatovaného barytu postupom podía vynálezu, t. j. následným působením vodného roztoku alkalických uhličitanov, ich zmesí, alebo uhličitanu amonného v koncentrácii vačšej ako 5 % (hmotnosti), vymytím rozpustných solí vodou a kyselinovou stimuláciou horizontu je možné zvýšit priepustnosť a tým aj vyťažitelnosť roponádejného obzoru. Vzhladom k inhlbi232646 tívnym vlastnostiam voči ílovým minerálom je pře velmi hlboké („horúce“) vrty vhodný najma roztok K2CO3 a pre lokality s reálnou teplotou neprevyšujúcou 50 °C roztok (NHájaCOs.By removing the curdled barite by the process of the invention, i. j. subsequent treatment with an aqueous solution of alkali carbonates, mixtures thereof, or ammonium carbonate at a concentration greater than 5% (by weight), washing the soluble salts with water, and acidic stimulation of the horizon may increase the permeability and thus the yield of the oil tank horizon. Due to its inherent properties towards clay minerals, the K2CO3 solution is particularly suitable for very deep (“hot”) wells and for locations with a real temperature not exceeding 50 ° C (NH4COCOs).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS836665A CS232646B1 (en) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | The method of chemical removal of barium sulfate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS836665A CS232646B1 (en) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | The method of chemical removal of barium sulfate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS666583A1 CS666583A1 (en) | 1984-06-18 |
| CS232646B1 true CS232646B1 (en) | 1985-02-14 |
Family
ID=5414244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS836665A CS232646B1 (en) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | The method of chemical removal of barium sulfate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS232646B1 (en) |
-
1983
- 1983-09-13 CS CS836665A patent/CS232646B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS666583A1 (en) | 1984-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5190656A (en) | Method for removing scale via a liquid membrane in combination with an amino carboxylic acid and a catalyst | |
| US5093020A (en) | Method for removing an alkaline earth metal sulfate scale | |
| US5762821A (en) | Compound for removing alkaline earth metal scale deposits and silica-based scale deposits | |
| EP0626348B1 (en) | Method of decontaminating natural gas processing equipment | |
| US4609475A (en) | Method of improving the permeability of a subterranean formation by removal of polymeric materials therefrom | |
| US5082058A (en) | Composition and method for slowly dissolving siliceous material | |
| US5051197A (en) | Scale removal treatment | |
| US4708207A (en) | Scale removal treatment | |
| US2787326A (en) | Removal of calcium sulfate scale | |
| US2663689A (en) | Well treating solution | |
| US5183112A (en) | Method for scale removal in a wellbore | |
| CA1242576A (en) | Method of recovering hydrocarbons from an underground formation | |
| US5409062A (en) | Method of inhibiting reservoir scale | |
| US5059333A (en) | Dissolution of sulfate scales | |
| US2146480A (en) | Process of shutting off water or other extraneous fluid in oil wells | |
| US5026481A (en) | Liquid membrane catalytic scale dissolution method | |
| US5200117A (en) | Sulfate scale dissolution | |
| US4648456A (en) | Method for acidizing siliceous formations | |
| RU2001252C1 (en) | Method for increasing oil recovery | |
| CA1095816A (en) | Formulation for the dissolution of gypsum | |
| US3122503A (en) | Dispersing clayey deposits | |
| US12421439B2 (en) | Dual-purpose sacrificial anti-swelling agent, preparation method and application thereof | |
| US5032280A (en) | Liquid membrane catalytic scale dissolution method | |
| US3808143A (en) | Composition and method for the dissolving and complexing of gypsum | |
| US4288332A (en) | Methods and compositions for treating subterranean formations |