NO157541B - Viskoes, tung saltopploesnig for anvendelse ved oljeboring, og fremgangsmaate for oekning av dens viskositet og hydratiseringshastighet. - Google Patents
Viskoes, tung saltopploesnig for anvendelse ved oljeboring, og fremgangsmaate for oekning av dens viskositet og hydratiseringshastighet. Download PDFInfo
- Publication number
- NO157541B NO157541B NO822849A NO822849A NO157541B NO 157541 B NO157541 B NO 157541B NO 822849 A NO822849 A NO 822849A NO 822849 A NO822849 A NO 822849A NO 157541 B NO157541 B NO 157541B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- viscosity
- hec
- heavy
- sequestering agent
- Prior art date
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 49
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 39
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 39
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 38
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 33
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 claims description 13
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 12
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 10
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- -1 zinc bromide Chemical class 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940093476 ethylene glycol Drugs 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 2
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 2
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- YAXKTBLXMTYWDQ-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-butanetriol Chemical compound CC(O)C(O)CO YAXKTBLXMTYWDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- AALKGALVYCZETF-UHFFFAOYSA-N pentane-1,2,3-triol Chemical compound CCC(O)C(O)CO AALKGALVYCZETF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUOPINZRYMFPBF-UHFFFAOYSA-N pentane-1,3-diol Chemical compound CCC(O)CCO RUOPINZRYMFPBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N phosphonic acid group Chemical group P(O)(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/08—Clay-free compositions containing natural organic compounds, e.g. polysaccharides, or derivatives thereof
- C09K8/10—Cellulose or derivatives thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/925—Completion or workover fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/926—Packer fluid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører viskøse, tunge salt-oppløsningér for anvendelse ved oljeboring, og fremgangsmåte for øking av saltoppløsningens viskositet og hydra-tiseringshastighet.
I de senere år har det praktiske operasjonsområdet for
klare saltoppløsninger for bruk i olje- og gassindustrien blitt betydelig utvidet ved anvendelse av oppløselige sinksalter, spesielt sinkbromid, slik at fordelene med klare saltoppløsninger nå kan oppnås med fluider som har densiteter på opptil 2,30 kg/l ved omgivelsestemperaturer og -trykk.
De klare saltoppløsningene med høy densitet er utbredt benyttet som kompletteringsfluider, for å minimalisere pluggdannelse hos perforeringstunneler, for å beskytte formasjonspermeabilitet, og for å minimalisere mekaniske problemer; som overhalingsfluider, av de samme grunner; som pakningsfluider for å tillate lett bevegelse og tilbake-trekning av pakningen; rømming,, gruspakkings- og sand-konsolideringsanvendelser; som drepefluid på ballastfluid; for vaieroperasjon; og som borefluider.
Klare saltoppløsninger med en densitet på 1,70 kg/l eller lavere er generelt formulert slik at de inneholder natrium-klorid, natriumbromid, kaliumbromid, kalsiumklorid, kalsiumbromid eller blandinger av disse salter. Klare saltoppløsninger med en-densitet på opptil ca. 1,81 kg/l kan fremstilles med kalsiumklorid og kalsiumbromid; etter-som saltoppløsningen må ha en lav krystallisasjonstemperatur, blir imidlertid klare saltoppløsninger i dette tetthets-området vanligvis formulert slik at de inneholder et opp-løselig sinksalt. Sinkbromid er foretrukket fordi salt-oppløsninger inneholdende dette materialet er mindre korro-derende enn saltoppløsninger inneholdende sinkklorid. Klare saltoppløsninger med en densitet på over ca. 1,81 kg/l fremstilles slik at de inneholder sinkbromid.
Viskøse klare fluider er noen ganger ønsket. Vanligvis
er hydroksyetylcellulose (HEC) og xantangummipolymerer i alminnelighet forenlige med de fluider som ikke inneholder sinksalter. Ved høyere densiteter er imidlertid hydratiseringen av de viskositetsregulerende midler betydelig langsommere.
HEC anses vanligvis som utilfredsstillende for bruk i fluider inneholdende sinksalter.
Man har funnet at tilsetningen av sekvesteringsmidler
til vandige tunge saltoppløsninger øker hydratiseringshastigheten for HEC i oppløsningene og øker viskositeten til oppløsninger inneholdende HEC.
Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe viskøse tunge saltoppløsninger, spesielt slike oppløsninger som inneholder sinkbromid og HEC.
Et annet formål med oppfinnelsen er' å tilveiebringe en fremgangsmåte for økning av hydratiseringshastigheten for HEC i tunge saltoppløsninger, spesielt de saltoppløsninger som har en tetthet over 1,6 2 kg/l.
Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for økning av viskositeten til en tung saltoppløsning ved tilsetning dertil av et "aktivert" HEC, som beskrevet i det følgende, og et sekvesteringsmiddel.
De ovenfor angitte og andre formål ved oppfinnelsen vil fremgå fra det følgende.
Foreliggende oppfinnelse er basert på den opp-
dagelse at sekvesteringsmidler til tunge saltoppløsninger øker hydratiseringshastigheten for HEC i den tunge salt-oppløsning og øker viskositeten til den tunge salt-oppløsning inneholdende HEC.
Det er forventet at lignende resultater ville bli oppnådd ved anvendelse av andre hydrofile polymere viskositetsregulerende, midler slik som andre cellulosederivater, xantangummi, guargummi og derivater derav, og andre polysakkarider og derivater derav.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en viskøs, tung saltoppløsning for anvendelse ved oljeboring inneholdende en tilstrekkelig mengde av.ett eller flere oppløselige salter valgt fra gruppen bestående av kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkbromid, og blandinger derav for tilveiebringelse av en densitet på over 1,62 g/l, kjennetegnet ved at den inneholder 0,29-19,97 g/l av et sekvesteringsmiddel valgt fra polyfosfonsyrer og de vann-oppløselige saltene derav, og 0,29-14,27 g/l hydroksy-cellulose.
Videre er det ifølge oppfinnelsen tilveiebragt en fremgangsmåte for økning av viskositeten og hydratiseringshastigheten til nevnte saltoppløsning for oppnåelse av en densitet på over 1,62 kg/l, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at man til oppløsningen tilsetter de ovenfor angitte mengder av hydroksyetylcellulose og sekvesteringsmiddel valgt fra polyfosfonsyrer og de vannoppløselige saltene derav.
De tunge saltoppløsningene for bruk i foreliggende oppfinnelse inneholder som nevnt ett eller flere oppløselige salter valgt fra kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkbromid og blandinger derav. Det kan fremstilles saltoppløsninger kun inneholdende kalsiumklorid med en densitet fra 1,08 til 1,40 kg/l. Det kan formuleres saltoppløsninger kun inneholdende kalsiumbromid, og som har en densitet fra 1,02 til 1,70 kg/l. P.g.a. at kalsiumklorid er meget billigere enn kalsiumbromid, blir det imidlertid fremstilt saltoppløsninger i densitetsområdet fra 1,35 til 1,81 kg/l til å inneholde både kalsiumklorid og kalsiumbromid, avhengig av den laveste temperatur ved hvilken saltoppløsningen vil bli benyttet. Saltoppløsninger tyngre enn 1,80 kg/l formuleres vanligvis slik at de inneholder kalsiumklorid, kalsiumbromid og sinkbromid, eller bare kalsiumbromid og sinkbromid avhengig av den laveste temperaturen benyttet,ved hvilken saltoppløsningen vil bli benyttet. Saltoppløsninger i densitetsområdet fra 1,70
til 1,80 kg/l kan formuleres til å inneholde kalsiumklorid, kalsiumbromid og sinkbromid dersom saltoppløsninger med et lavere krystallisasjonspunkt er ønsket.
De vanskeligste saltoppløsningene å gjøre viskøse inneholder sinkbromid, og disse saltoppløsninger er foretrukket for bruk i foreliggende oppfinnelse. Som angitt vil slike saltoppløsninger ha en densitet fra 1,70 til 2,30 kg/l.
Vanligvis blir saltoppløsninger med en hvilken som helst tetthet innen de angitte tråder fremstilt ved sammenblanding av forskjellige standard kommersielt tilgjengelige salt-oppløsninger som følger: kalsiumklorid-saltoppløsninger med en densitet i området fra 1,32 til 1,39 kg/l; kalsiumbromid-saltoppløsning med en densitet på 1,70 kg/l og en kalsiumbromid/sinkbromid-saltoppløsning med en densitet på 2,30 kg/l inneholdende ca. 20% kalsiumbromid og ca. 57% sinkbromid. Fast vannfritt kalsiumklorid og fast kalsiumbromid benyttes også i forbindelse med disse saltoppløsnin-ger for å fremstille de tunge saltoppløsningene for bruk i foreliggende oppfinnelse. Standard saltoppløsning-blandetabeller er tilgjengelige fra forskjellige produ-senter av disse saltoppløsninger.
HEC-polymerene som er nyttige som viskositetsregulerende midler i foreliggende oppfinnelse, er faste, partikkel-formige materialer som er vannoppløselige eller vann-dispergerbare og som ved oppløsning eller dispersjon i et vandig medium øker systemets viskositet. HEC-polymerer er vanligvis vannoppløselige, ikke-ioniske materialer med høy flytegrense fremstilt ved behandling av cellulose med natriumhydroksyd fulgt av omsetning med etylenoksyd.
Hver anhydroglukoseenhet i cellulosemolekylet har tre reaktive hydroksygrupper. Det gjennomsnittlige antall mol av etylenoksydet som blir festet til hver anhydroglukoseenhet i cellulose betegnes antall mol av kombinert substitu-ent. Generelt, jo større substitusjonen er, jo større er vannoppløseligheten. Det er i alminnelighet foretrukket å benytte HEC-polymerer som har så høy mol-substitusjons-nivå som mulig.
Ved tilsetning av tørre, pulverformige hydrofile materialer, slik som HEC, til vann gjennomgår polymerpartiklene vanligvis hydratisering, hvilket hindrer partiklenes indre fra hurtig hydratisering, solvatisering eller annen dispergering i det vandige medium. Følgelig må høy skjærpåvirkning,
lange blandetider og/eller forhøyede temperaturer benyttes for å oppnå et homogent system.
Man har funnet at HEC og andre hydrofile polymerer kan aktiveres slik at polymerene vil gjøre tunge saltoppløsninger viskøse ved omgivelsestemperatur. Aktiverte HEC-sammensetninger og fremgangsmåter for aktivering av HEC er beskrevet i US patenter 4.330.414 og 4.392.964. Fremgangsmåter for aktivering av andre hydrofile polymerer er beskrevet i US patent 4.427.556.
Aktiverte HEC-sammensetninger omfatter: (1) HEC, et solvatiseringsmiddel omfattende en vannblandbar, polar organisk væske som jevnt blandet med HEC i et vektforhold for HEC til solvatiseringsmiddel på 1:2 gir en blanding med vesentlig intet fritt væskeformig solvatiseringsmiddel til stede etter rolig henstand i en uke ved omgivelsestemperatur i en forseglet beholder, og et fortynningsmiddel omfattende en organisk væske som ikke er et solvatiseringsmiddel; og (2) HEC, en vannoppløselig organisk væske, og en vandig væske, idet den organiske væsken ved jevn blanding med HEC i et vektforhold for HEC til organisk væske på 1:2
gir en blanding med tilstedeværende fri væske etter rolig henstand i en uke ved omgivelsestemperatur i en forseglet beholder, og idet den vandige væsken fortrinnsvis har en pH-verdi over ca. 7,0.
Generelt har man funnet at praktisk talt en hvilken som helst organisk væske som passerer den ovenfor beskrevne solvatiseringstest, vil virke i brukbar grad som et solvatiseringsmiddel. Foretrukne solvatiseringsmidler innbefatter: alifatiske glykoler inneholdende 2-5 karbonatomer slik som etylenglykol, 1,2-propandiol, 1,4-bitan-diol, 1,3-pentandiol, o.l.; alkylentrioler inneholdende 2-6 karbonatomer slik som glycerol, 1,2,3-butantriol, 1,2,3-pentantriol, o.l.; amider inneholdende 1-4 karbonatomer slik som formamid, acetamid, dimetylformamid, o.l.;
og blandinger av de forskjellige ovenfor angitte forbindel-ser.
Fortynningsmiddelet vil i alminnelighet være en hvilken
som helst væskeformig organisk forbindelse eller materiale som ikke er et solvatiseringsmiddel. Generelt er for-tynningsmidlene væsker som ikke i særlig grad sveller HEC-polymerene, dvs. de gir ikke halvfaste eller viskøse blandinger som ikke har noen fri væske til stede etter den ene ukes solvatiseringsperiode som er beskrevet i den ovenfor angitte test for bestemmelse av solvatiseringsmidler. Eksempler på fortynningsmidler innbefatter væskeformige alifatiske og aromatiske hydrokarboner inneholdende 5-10 karbonatomer, kerosen, dieselolje, isopropanol, alkylen-glykoletere, vegetabilske oljer, osv. Særlig foretrukket er organiske væsker som er vannoppløselige eller blandbare, mest foretrukket alkanoler med minst 3 karbonatomer, etylen-glykolmonoalkyletere, dialkylenglykolmonoalkyletere o.l. Fortynningsmiddelet vil holde polymersammensetningen i en væskeformig, hellbar tilstand ved en temperatur på ca.
20°C. Det skal imidlertid forstås at mindre mengder av fortynningsmiddel kan benyttes om ønsket, og at det endelige fortynningsmiddel som benyttes, vil avhenge av den type skjærpåvirkning som er tilgjengelig for å dispergere for-tykningsmiddelet. Generelt har man funnet at ønskede for-tykningsmidler, som er hellbare væsker, kan fremstilles fra sammensetninger inneholdende fra 10 til 25 vekt-% HEC-polymer, fra 2 til 70 vekt-% fortynningsmiddel og fra 5
til 88% solvatiseringsmiddel.
Konsentrasjonen av HEC behøver bare være en viskositets-økende mengde. De tunge saltoppløsningene ifølge oppfinnelsen inneholder 0,29-14,27 g/l, fortrinnsvis 0,71-8,56 g/l HEC.
Sekvesteringsmidlene som er nyttige i foreliggende oppfinnelse, er som nevnt polyfosfonsyrer, og deres vannoppløse-lige salter, spesielt alkalimetall-, ammonium- og alkanol-ammoniumsaltene derav.
Representative polyfosfonsyrer er angitt i US patent 3.971.734.
Foretrukne polyfosfonsyrer er valgt fra gruppen bestående av de frie syrene og vannoppløselige saltene av:
hvor hver R-gruppe uavhengig er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, -CH2P0(OH)2, og -(cnH2n°^cH' hvor n er 2-4' og c er 1-3; R er hvor X og Y uavhengig er valgt fra gruppen bestående av hydrogen og laverealkylradikaler med 1-4 karbonatomer; a er 2-6, og b er 0,6; forutsatt at minst halvparten av radikalene representert ved R er -CH^CKOH^j hvor R er -CH2PO(OH)2, R1 er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, hydroksyl og -(cnH2n°^cH ^vor n er et helt tall fra 2-4 og c er et helt tall fra 1-3, og hvor R2 er valgt fra gruppen bestående av lavere alkyl radikaler inneholdende 1-5 karbonatomer og hvor a er et helt tall fra 0-8; og hvor-R er -CH2PO(OH)2, idet hver R^-gruppe uavhengig er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, -CH2PO(OH)2, og -(C n H_ 2n O) cH, hvor n er et helt tall fra 2-4 og c er et helt tall fra 1-3, og hvor R2 er valgt fra gruppen bestående av laverealkylradikaler inneholdende 1-5 karbonatomer, og
hvor a er et helt tall fra 0-8.
Særlig foretrukne stabiliseringsforbindelser er
hvor R er -CH2PO(OH)2, R^ er -CH2PO(OH)2, a er enten 2
eller 6, og b er 0-4, spesielt i forbindelse hvor b er 0, eller hvor a er 6, og b er 1-4.
Andre vannoppløselige polyfosfonater som inneholder minst
2 fosfonsyregrupper pr. molekyl som skal benyttes ved ut-førselen av foreliggende oppfinnelse, er beskrevet i føl-gende US patenter: 3.733.270, 3.576.783, 3.551.339, 3.497.313, 3.440.148, 3.674.804, 3.556.762, 3.549.728 og 3.400.176.
Konsentrasjonen av sekvesteringsmiddel som er nyttig ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, vil være en mengde som er tilstrekkelig til å øke hydratiseringshastigheten for HEC i den tunge saltoppløsning som er ønsket skal gjøres viskøs. Konsentrasjoner av sekvesteringsmiddel fra 0,29 til 19,97 g/l blir som nevnt benyttet.
For mer fullstendig å illustrere foreliggende oppfinnelse gis følgende eksempel. Alle fysikalske målinger ble fore-tatt ifølge testmetodene angitt i STANDARD PROCEDURE FOR TESTING DRILLING, API RP 13B, 7. utgave, april 1984. Parameterene for de fysikalske egenskaper som det er vist til i eksempelet, er enheter uttrykt som følger: Tilsynelatende viskositet = centipoise Plastisk viskositet = centipoise
2 Flytegrense = kg/m
2
10 sek. gelstyrke = kg/m
Eksempel
Et aktivert HEC-geldannelsesmiddel ble fremstilt ved å sammenblande 124,5 deler isopropylalkohol, 0,5 deler "CAB-0-SIL M5" røkbehandlet silisiumdioksyd, 50,0 deler "NATROSOL 250 HHR" hydroksyetylcellulose, og 75,0 deler etylenglykol. En 1,86 kg/l CaB^/ZnB^-oppløsning ble fremstilt ved å blande en 1,70 kg/l CaB^-oppløsning med en 2,30 kg/l CaBr2/ZnBr2-oppløsning i et volumforhold.på 0,74/0,26. Andre 1,86 kg/l CaBr2/ZnBr2-oppløsninger ble fremstilt på lignende måte med unntagelse av at en 50% vandig oppløsning av nitrilotri(metylenfosfonsyre) ble tilsatt i varierende mengder til 2,30•kg/l-oppløsningen før dens fortynning med 1,70 kg/l-oppløsningen. Konsentrasjonen av nitrilotri(metylenfosfonsyre) i 1,86 kg/1-saltoppløsningene var 2,40, 5,88 og 2,69 g/l som angitt i tabell I. Deretter ble saltoppløsningene gjort viskøse med 5,71 g/l HEC (28,53 g/l av den aktiverte geldannende sammensetning) ved blanding med en multimikser i 15 min. Fann-viskositeter ble deretter oppnådd, etter at oppløsnin-gene var blitt hydratisert i 9 0 timer ved romtemperatur-og etter at oppløsningene var varmvalset i 16 timer ved 65,6°C. De oppnådde data er angitt i tabell I.
Dataene indikerer at sekvesteringsmiddelet øket hydratiseringshastigheten for HEC og i betydelig grad øket viskositeten til den viskositetsbehandlede saltoppløsning. Salt-oppløsning inneholdende 20,69 g/l av dette sekvesteringsmiddel hadde imidlertid dårlig termisk stabilitet, hvilket fremgår ved nedgangen i viskositet ved valsebehandling ved 65,6°C.
Claims (7)
1. Viskøs, tung saltoppløsning for anvendelse ved oljeboring inneholdende en tilstrekkelig mengde av ett eller flere oljeoppløselige salter valgt fra gruppen bestående av kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkbromid, og blandinger derav for tilveiebringelse av en densitet på over 1,6 2 g/l, karakterisert ved at den inneholder 0,29-19,97 g/l av et sekvesteringsmiddel valgt fra polyfosfonsyrer og de vannoppløsleige saltene derav, og 0,29-14,27 g/l hydroksyetylcellulose.
2. Viskøs, tung saltoppløsning ifølge krav 1, karakterisert ved at sekvesteringsmiddelet er en polyfosfonsyre eller et vannoppløselig salt derav.
3. Viskøs, tung saltoppløsning ifølge krav 2, karakterisert ved at sekvesteringsmiddelet er nitrilotri(metylenfosfonsyre) eller et vann-oppløselig salt derav.
4. Fremgangsmåte for øking av viskositeten og hydratiseringshastigheten til en tung saltoppløsning for anvendelse ved oljeboring inneholdende en tilstrekkelig mengde av ett eller flere oppløselige salter valgt fra gruppen bestående av kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkbromid, og blandinger derav, for oppnåelse av en densitet på over 1,62 kg/l, karakterisert ved at man til nevnte oppløsning tilsetter 0,29-14,27 g/l hydroksyetylcellulose og 0,29-19,9 7 g/l av et sekvesteringsmiddel valgt fra polyfosfonsyrer og de vannoppløselige saltene derav.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at hydroksyetylcellulosen tilsettes til saltoppløsningen som en aktivert geldannende sammensetning hvori hydroksyetylcellulosen har blitt aktivert for å hydratisere i tunge saltoppløsninger ved omgivelsestemperaturer .
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det som sekvesteringsmiddel anvendes en polyfosfonsyre eller et vannoppløselig salt derav.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det som sekvesteringsmiddel anvendes nitrilotri(metylenfosfonsyre) eller et vann-oppløselig salt derav.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/330,242 US4459214A (en) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | Viscous heavy brines |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO822849L NO822849L (no) | 1983-06-15 |
| NO157541B true NO157541B (no) | 1987-12-28 |
| NO157541C NO157541C (no) | 1988-04-06 |
Family
ID=23288903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO822849A NO157541C (no) | 1981-12-14 | 1982-08-20 | Viskoes, tung saltopploesnig for anvendelse ved oljeboring, og fremgangsmaate for oekning av dens viskositet og hydratiseringshastighet. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4459214A (no) |
| AR (1) | AR248297A1 (no) |
| AU (1) | AU552186B2 (no) |
| BR (1) | BR8206213A (no) |
| CA (1) | CA1187690A (no) |
| DE (1) | DE3246281A1 (no) |
| FR (1) | FR2518111B1 (no) |
| GB (1) | GB2111560B (no) |
| MX (1) | MX162755A (no) |
| NL (1) | NL8203910A (no) |
| NO (1) | NO157541C (no) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8428348D0 (en) * | 1984-11-09 | 1984-12-19 | Shell Int Research | Degrading of viscous microbial polysaccharide formulation |
| US4762625A (en) * | 1986-09-29 | 1988-08-09 | Great Lakes Chemical Corp. | Viscosifiers for brines utilizing hydrophilic polymer-mineral oil systems |
| US4758357A (en) * | 1986-10-14 | 1988-07-19 | Nl Industries, Inc. | Dispersible hydrophilic polymer compositions for use in viscosifying heavy brines |
| US5186847A (en) * | 1991-01-30 | 1993-02-16 | Halliburton Company | Methods of preparing and using substantially debris-free gelled aqueous well treating fluids |
| US5226481A (en) * | 1992-03-04 | 1993-07-13 | Bj Services Company | Method for increasing the stability of water-based fracturing fluids |
| GB2334271B (en) | 1998-02-17 | 2000-09-20 | Sofitech Nv | Water based drilling fluid with shale swelling inhibiting agent and phosphonate |
| FR2791351B1 (fr) * | 1999-03-22 | 2001-05-04 | Elf Exploration Prod | Boue de forage biodegradable et procede de preparation |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3356519A (en) * | 1964-02-28 | 1967-12-05 | Dow Chemical Co | Cellulose ether composition |
| GB1499034A (en) * | 1973-04-27 | 1978-01-25 | Chem Additives Co | Well bore fluids and methods for reducing water loss in subterranean formation |
| GB2000799A (en) * | 1977-07-05 | 1979-01-17 | Akzo Nv | Liquid cellulose ether-containing compositions |
| US4183765A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-15 | Hercules Incorporated | Method of increasing viscosity of hydroxyalkyl cellulose solutions |
| US4350601A (en) * | 1979-03-26 | 1982-09-21 | The Dow Chemical Co. | Preparation of viscosifiers for zinc salt workover and completion brines |
| US4330414A (en) * | 1980-02-08 | 1982-05-18 | Nl Industries, Inc. | Dispersible hydrophilic polymer compositions |
| US4427556A (en) * | 1980-10-14 | 1984-01-24 | Nl Industries, Inc. | Dispersible hydrophilic polymer compositions |
| US4359392A (en) * | 1980-12-29 | 1982-11-16 | Mobil Oil Corporation | Stabilization of modified cellulose in brines at high temperatures |
-
1981
- 1981-12-14 US US06/330,242 patent/US4459214A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-07-26 AU AU86405/82A patent/AU552186B2/en not_active Ceased
- 1982-07-29 CA CA000408341A patent/CA1187690A/en not_active Expired
- 1982-08-20 NO NO822849A patent/NO157541C/no unknown
- 1982-10-08 NL NL8203910A patent/NL8203910A/nl not_active Application Discontinuation
- 1982-10-12 FR FR8217090A patent/FR2518111B1/fr not_active Expired
- 1982-10-15 GB GB08229523A patent/GB2111560B/en not_active Expired
- 1982-10-25 BR BR8206213A patent/BR8206213A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-12-13 MX MX195586A patent/MX162755A/es unknown
- 1982-12-14 DE DE19823246281 patent/DE3246281A1/de active Granted
-
1992
- 1992-08-11 AR AR92290288A patent/AR248297A1/es active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU8640582A (en) | 1983-06-23 |
| MX162755A (es) | 1991-06-25 |
| DE3246281C2 (no) | 1993-08-05 |
| GB2111560A (en) | 1983-07-06 |
| NO822849L (no) | 1983-06-15 |
| NO157541C (no) | 1988-04-06 |
| CA1187690A (en) | 1985-05-28 |
| US4459214A (en) | 1984-07-10 |
| GB2111560B (en) | 1985-07-17 |
| FR2518111A1 (fr) | 1983-06-17 |
| AR248297A1 (es) | 1995-07-12 |
| AU552186B2 (en) | 1986-05-22 |
| FR2518111B1 (fr) | 1987-06-05 |
| NL8203910A (nl) | 1983-07-01 |
| BR8206213A (pt) | 1983-09-20 |
| DE3246281A1 (de) | 1983-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO810352L (no) | Dispergerbare hydrofile polymersammensetninger. | |
| NO812926L (no) | Dispergerbare hydrofile polymersammensetninger | |
| US4566976A (en) | Viscous heavy brines | |
| NO322732B1 (no) | Saltlakebasert bore- og vedlikeholdsfluid. | |
| NO322730B1 (no) | Fremgangsmate for a redusere filtreringstapet av bronnborings- og vedlikeholdsfluider, samt bronnborings- og vedlikeholdsfluider omfattende et tilsetningsstoff mot filtreringstap. | |
| US6656885B2 (en) | Anhydride-modified chitosan, method of preparation thereof, and fluids containing same | |
| NO174523B (no) | Fremgangsmaate for midlertidig plugging av underjordiske formasjoner | |
| CA1244236A (en) | Liquid polymer containing compositions for thickening aqueous mediums | |
| US20050101491A1 (en) | Cellulosic suspensions employing alkali formate brines as carrier liquid | |
| US4762625A (en) | Viscosifiers for brines utilizing hydrophilic polymer-mineral oil systems | |
| US4239629A (en) | Carboxymethylhydroxyethyl cellulose in drilling, workover and completion fluids | |
| US4420406A (en) | Thickened heavy brines | |
| NO157541B (no) | Viskoes, tung saltopploesnig for anvendelse ved oljeboring, og fremgangsmaate for oekning av dens viskositet og hydratiseringshastighet. | |
| US5146985A (en) | Hydrophilic polymer gel water sealing process | |
| US5985801A (en) | Oil-free water-soluble hydroxyethyl cellulose liquid polymer dispersion | |
| US4758357A (en) | Dispersible hydrophilic polymer compositions for use in viscosifying heavy brines | |
| US20050101490A1 (en) | Cellulosic suspensions of alkali formate and method of using the same | |
| US5009798A (en) | Low fluid loss heavy brines containing hydroxyethyl cellulose | |
| NO159101B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en broennbehandlingsvaeske | |
| GB2085048A (en) | Method of Producing a Homogeneous Viscous Well Servicing Fluid Within a Borehole and Well Servicing Fluid Compositions | |
| CA1168850A (en) | Suspension of hydrophilic polymer with an inorganic salt | |
| US4394273A (en) | Defoamers for aqueous liquids containing soluble zinc salts | |
| NO159535B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av tunge saltopploesninger inneholdende vaesketapsreduserende mengder av hydroksyetylcellulose. | |
| CA1204586A (en) | Low fluid loss heavy brines containing hydroxyethyl cellulose | |
| NO161340B (no) | Fremgangsmaate og middel for nedsettelse av fluidtap i vandige broennbetjeningsfluider samt slike broennbetjeningsfluider. |