NO161340B - Fremgangsmaate og middel for nedsettelse av fluidtap i vandige broennbetjeningsfluider samt slike broennbetjeningsfluider. - Google Patents
Fremgangsmaate og middel for nedsettelse av fluidtap i vandige broennbetjeningsfluider samt slike broennbetjeningsfluider. Download PDFInfo
- Publication number
- NO161340B NO161340B NO822415A NO822415A NO161340B NO 161340 B NO161340 B NO 161340B NO 822415 A NO822415 A NO 822415A NO 822415 A NO822415 A NO 822415A NO 161340 B NO161340 B NO 161340B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydroxyethyl
- aqueous
- hydroxyethyl starch
- hec
- well operating
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 70
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 70
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 69
- 229920001612 Hydroxyethyl starch Polymers 0.000 claims description 51
- 229940050526 hydroxyethylstarch Drugs 0.000 claims description 48
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 30
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 claims description 7
- -1 hydroxyethyl side chain Chemical group 0.000 claims description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 14
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 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
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011885 synergistic combination Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000003180 well treatment fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 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
-
- 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
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/18—Bridging agents, i.e. particles for temporarily filling the pores of a formation; Graded salts
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)
- Catalysts (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte
og et middel for økning av viskositeten og nedsettelse av fluidtapet i vandige brønnbetjeningsfluider samt slike brønn-betjeningsfluider.
Vandige media, spesielt de som inneholder oljefelt-saltoppløsninger, er vanlig benyttet som brønnbetjenings-fluider slik som borefluider, overhalingsfluider, kompletter-ingsfluider, pakningsfluider, brønnbehandlingsfluider, behandlingsfluider for underjordiske formasjoner, avstands-fluider, hullpluggingsfluider osv. Slike brønnbetjenings-fluider må dersom de skal være effektive og økonomisk ^attrak-tive utvise lavt fluidtap. Det er kjent tilsetning til brønn-betjeningsf luider av visse hydrofile polymere materialer for regulering av fluidtap. Det er f.eks. kjent å benytte stivelse og celluloseprodukter, f.eks. maisstivelse- og potet-stivelsederivater, som additiver til brønnbetjeningsfluider for regulering av fluidtap. Graden av fluidtapskontroll eller-regulering som utvises av slike materialer er stort sett avhengig av sammensetningen til brønnbetjeningsfluiden. Det er således kjent at tilstedeværelsen av høye konsentrasjoner av kalsium- eller sinkioner, vanlige komponenter i tunge salt-oppløsninger, gjør fluidtapkontroll mer vanskelig.
Viskositetsforøkelse hos vandige brønnbetjenings-fluider er også nødvendig i mange anvendelser. Også her har stivelse- og cellulosederivater blitt benyttet for å oppnå
slik viskositetsforøkelse, men deres effektivitet påvirkes også av tilstedeværelsen, i visse tunge saltoppløsninger, av høye konsentrasjoner av kalsium- eller sinkioner.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte og et middel for på synergistisk måte å øke viskositeten og nedsette fluidtapet i vandige brønnbetjeningsfluider. Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et brønnbetjeningsfluid med slike egenskaper.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for nedsettelse av fluidtapet i vandige brønnbetjeningsfluider ved dispergering i nevnte fluid av en hydroksyetylstivelse og en hydroksyetylcellulose, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at man anvender en kryssbundet hydroksyetylstivelse som har en hydroksyetyl-sidekjede med substitusjonsgrad (DS) på 0,15-0,8 idet vektforholdet for hydroksyetylstivelsen til hydroksyetylcellulu-losen er fra 10:90 til 90:10.
Videre er det ifølge oppfinnelsen også tilveiebragt
et middel for økning av viskositeten og nedsettelse av fluidtapet i vandige brønnbetjeningsfluider, omfattende en hydroksyetylstivelse og en hydroksyetylcellulose, og dette middel er kjennetegnet ved at hydroksyetylstivelsen er kryssbundet og har en hydroksyetyl-sidekjede med den ovenfor angitte sub-stitus jonsgrad, og hvor vektforholdet for hydroksyetylstivelsen til hydroksyetylcellulosen er som angitt ovenfor.
Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebragt et brønnbetjeningsfluid omfattende et vandig medium og en hydroksyetylstivelse og en hydroksyetylcellulose, kjennetegnet ved at hydroksyetylstivelsen er som angitt ovenfor, og idet vektforholdet for de nevnte to komponenter er som definert ovenfor.
De to polymere komponenter i foreliggende middel
er som nevnt kryssbundet hydroksyetylstivelse og hydroksyetyl-cellulose (HEC). HEC-polymerene er vanligvis faste, partikkel-formige materialer som er vannoppløselige eller vann-disperger-bare og som ved oppløsning eller dispergering i et vandig medium øker viskositeten til systemet. HEO-polymerer er vanligvis utbytterike, vannoppløselige, ikke-ioniske materialer fremstilt ved behandling av cellulose med natriumhydroksyd fulgt av omsetning med etylenoksyd. Hver anhydroglukose-enhet i cellulosemolekylet har 3 reaktive hydroksygrupper. Det gjennomsnitlige antall mol av etylenoksyd som blir festet til hver anhydroglukoseenhet i cellulose betegnes mol av kombinert substituent. Generelt, jo større substitusjonsgraden er jo større er vannoppløseligheten. Det er foretrukket å benytte HEC-polymerer som har et så høyt mol-substitusjonsnivå som mulig.
HEC-polymerene som er nyttige i foreliggende oppfinnelse, avhengig av fremgangsmåten for fremstilling av brønnbetjeningsfluiden, kan enten være i form av et tørt pulver, vesentlig ubehandlet, eller kan være et "aktivert" HEC-materiale. Med den benyttede betegnelse "aktivert"
menes en HEC-polymer som vil vesentlig hydratiseres!eller oppløseliggjøres i en saltoppløsning som har en densitet større enn ca. 1,70 kg/liter uten nødvendigheten for blanding, slik som ved valsebehandling, ved forhøyede temperaturer. Eksempler på slike aktiverte HEC-polymerer angis i US-
patenter 4.330.414 og 4.392.964. Som beskrevet i nevnte patenter vil HEC-polymerer som har blitt aktiverte, oppløselig-gjøres i saltoppløsninger uten nødvendigheten for valsebehandling eller andre former for blanding ved forhøyede temperaturer. Generelt kan enhver HEC-polymer som vil oppløseliggjøres i en saltoppløsning som har en densitet på over ca. 1,70 kg/liter ved romtemperatur, anses som en "aktivert" HEC. Det skal imidlertid forstås at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til bruk av slike aktiverte HEC-polymerer. Avhengig av blandebetingelsene og sammensetningen til den vandige brønnbetjenings-fluid, er uaktiverte eller tørre pulverformige HEC-polymerer forenlige med de vandige brønnbetjeningsfluidene som benyttes i foreliggende oppfinnelse. Med den benyttede betegnelse "forenlig" menes at HEC-polymeren kan solvatiseres eller opp-løseliggjøres i en gitt vandig oppløsning med bruk av blandeteknikker slik som valsebehandling ved forhøyede temperaturer. Et uforenlig system er således et hvori HEC-polymeren ikke vil oppløseliggjøres i saltoppløsningen uansett de benyttede blandebetingelser.
Den andre polymere komponenten i de foreliggende sammensetninger er en kryssbundet hydroksyetylstivelse. Slike hydroksyetylstivelser fremstilles ved innføring av ikke-ioniske hydroksyetyl-sidegrupper i polymerkjedén i stivelse fulgt av velkjente kryssbindingsteknikker slik som f.eks. de som er beskrevet i US patentene nr. 2 500 950; 2929 811; 2 989 521 og 3 014 901. De kryssbundede hydroksyetylstivelsene som er nyttige i foreliggende oppfinnelse, er generelt de hvori substitusjonsgraden (DS) i hydroksyetyl-sidekjeden er 0,8, fortrinnsvis 0,25-0,6. En spesielt nyttig kryssbundet hydroksyetylstivelse er kjent som "BOHRAMYL CR", et kryssbundet potetstivelsesderivat. "BOHRAMYL CR" som er et grovkornet, hvitt, flakformet materiale, har en romvekt (kg/m 3 ) på o omtrent 325 og en DS-verdi på ca. 0,4.
Som angitt ovenfor i forbindelse med HEC-materialet kan den kryssbundede hydroksyetylstivelse benyttes enten i form av et tørt pulver eller i flakform, vesentlig ubahand-let, eller kan være en "aktivert" stivelse, hvor betegnelsen ''aktivert" har den samme betydning som angitt ovenfor i forbindelse med omtalen av aktivert HEC. Fremgangsmåter for aktivering av den kryssbundede hydroksyetylstivelse er beskrevet i US patent 4.330.414. Det skal forstås at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til bruken av
aktivert hydroksyetylstivelse. Det er et virkelig trekk ved foreliggende oppfinnelse at både HEC og hydroksyetylstivelse
■:an benyttes i tørr form for fremstilling av brønnbetjenings-fluider som utviser utmerkede reologiske egenskaper og lavt
fluidtap. I visse saltoppløsninger kan imidlertid aktivering eller pre-solvatisering av HEC-materialet og/eller hydroksyetylstivelsen være ønskelig for å redusere blandetider og hardhetsgraden for blandebetingelsene.
Polymersammensetningen ifølge oppfinnelsen som kan benyttes for å nedsette fluidtap og øke viskositeten til vandige brønnbetjeningsfluider omfatter en effektiv mengde HEC og en effektiv mengde av den kryssbundede hydroksyetyl-stivelse. Det er funnet at når disse to polymere materialer tilsettes til vandige brønnbetjeningsfluider, avhengig av fluidets beskaffenhet, oppnås synergistisk forbedring av viskositet og/eller fluidtap. Den spesielle mengde av hver av de polymere komponenter som er tilstede i additivsammenset-ningen vil variere med beskaffenheten av og sammensetningen til den vandige brønnbetjeningsfluid med hvilken additive skal sammenblandes. Som nevnt vil midlet ifølge oppfinnelsen inneholde et vektforhold for hydroksyetylstivelse til HEC fra 10:90 til 90:10, og fortrinnsvis fra 33:67
til 75:25. Midlet ifølge oppfinnelsen kan enten være i form av en tørr blanding av HEC-materiale og hydroksyetyl-stivelse eller, om foretrukket, kan den være i form av solvatiserte eller aktiverte former av polymerene. Således kan f.eks. HEC-materialet og hydroksyetylstivelsen være aktivert, og disse aktiverte oppløsninger kan blandes sammen for til-veiebringelse av de heri benyttede nye polymere sammensetninger .
Den nye brønnbetjeningsfluid ifølge oppfinnelsen omfatter et vandig medium og effektiv mengde av en kryssbundet hydroksyetylstivelse og en effektiv mengde av en hydroksyetylcellulose. De relative mengder av hydroksyetylstivelsen og HEC-materialet sammenblandet med det vandige medium er slik at det tilveiebringes en synergistisk nedsettelse av fluidtapet til det vandige medium. Også her vil den nøyaktige mengde av hver av de polymere komponenter som benyttes, være avhengig av beskaffenheten av det vandige brønnbetjeningsfluid.
Generelt vil imidlertid vektforholdet for hydroksyetylstivelse til HEC i brønnbetjeningsfluidet være fra 10:90 til 90:10, mer foretrukket fra 33:67 til 75:25.
Generelt vil brønnbetjeningsfluidene inneholdende polymerkomponentene i mengder fra 0,71 til 14,27 kg/m 3 HEC
og fra 1,43 til 14,27 kg/m 3 hydroksyetylstivelse.
Det vandige medium som benyttes i foreliggende brønn-bet jeningsf luider , kan variere fra friskt vann til tunge salt-oppløsninger som har en densitet på over 2,28 kg/liter. Generelt er brønnbetjeningsfluider slik som f.eks. de som benyttes ved kompletterings- og overhalingsoperasjoner, fremstilt fra vandige media inneholdende oppløselige salter slik som f.eks. et oppløselig salt av et alkalimetall, er jordalkalimetall,
et gruppe Ib metall, et gruppe Ilb metall, samt vannoppløselige
salter av ammoniakk og andre kationer. De blandede HEC/kryssbundet hydroksyetylstivelse-sammensetningene er særlige nyttige ved fremstilling av tunge saltoppløsninger med lavt fluidtap, dvs. vandige oppløsninger av oppløselige salter av flerverdige ioner, f.eks. Zn og Ca.
De foretrukne tunge saltoppløsninger som er nyttige for dannelse av brønnbetjeningsfluidene ifølge oppfinnelsen er de samme som har en densitet på over ca. 1,32 kg/liter, spesielt de som har en densitet på over 1,80 kg/liter. Slike tunge saltoppløsninger ommfatter vannoppløsninger av salter valgt fra gruppen bestående av kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkklorid, sinkbromid og blandinger derav.
I US patent 4.420.406 er det vist at i visse tunge, saltoppløsninger inneholdende sinkbromid i en konsentrasjon på mindre enn ca. 20 vekt-%, er HEC uforenlig, dvs. det vil ikke solvatisere i slike saltoppløsninger for på effektiv måte å forøke viskositeten. Ved tilsetning av den synergistiske kombinasjon av HEC og den kryssbundede hydroksyetylstivelse kan saltoppløsninger hvori innholdet av sinkbromid er fra 0,5 til 20 vekt-% og densiteten er fra 40,52 til 46,37 kg/m 3, viskositetsreguleres.
Om ønsket kan "bridging"-midler tilsettes til brønn-betjeningsf luidene for å hjelpe kontrollen av fluidtap. Således oppnåes noe lavere filtrater ved deres bruk. Det er imidlertid et distinkt og uventet trekk ved oppfinnelsen at
et "bridging"-agent ikke er nødvendig for å oppnå lave fluid-tapsverdier i vandige saltoppløsninger. Ved bruk av foreliggende oppfinnelse er det således mulig å oppnå klare, tunge saltoppløsninger som har lave fluidtap-karakteristika og ved lave konsentrasjoner av HEC har lave reologiske karakteristika.
I foreliggende frem<g>angsmåte kan det blandede HEC/ kryssbundede hydroksyetylstivelse tilsettes til det vandige brønnbetjeningsmedium enten i tørr form eller i aktivert form som omtalt ovenfor. I fremgangsmåten blir de polymere kompo-nentene dispergert i det vandige medium ved hjelp av egnede blandeteknikker.
For mer fullstendig å illustrere foreliggende oppfinnelse angis følgende eksempler. Med mindre annet er angitt ble alle målinger for fysikalske egenskaper foretatt ifølge testmetodene angitt i STANDARD PROCEDURE FOR TESTING DRILLING MUD API RP 13B, 7. utgave, april 1978. Den benyttefde HEC-polymer var et HEC-materiale betegnet "Natrosol 250 HHR" dersom ikke annet er angitt. Den benyttede hydroksyetyl-stivelse var dersom ikke annet er angitt "BOHRAMYL CR".
Eksempel 1.
For å vise effekten på viskositet og fluidtap oppnådd ved blanding av HEC og kryssbundet hydroksyetylstivelse, ble 5,71 kg/m<3> HEC og enten 0, 5,71 eller 11,41 kg/m<3> "BOHRAMYL CR" tilsatt til en vandig saltoppløsning inneholdende 85,60 kg/m<3 >kalsiumklorid og blandet i 30 minutter i en "multimixer". Deretter ble prøvene valsebehandlet ved 65,6°C i 16 timer, avkjølt, omrørt i 5 minutter og API-reologien og fluidtapet bestemt. De oppnådde data som er gitt i nedenstående tabell I viser at "BOHRAMYL CR" på effektiv måte senket fluidtapet i saltoppløsningen i nærvær av HEC.
Eksempel 2.
Dette eksempel demonstrerer bruken av solvatiserte HEC-sammensetninger. Følgende prøver ble fremstilt:
Prøve A.
124,5 deler isopropanol og 0,5 deler "CAB-O-SIL M5"
(kolloidalt siliciumdioksyd) ble blandet i 10 minutter i en "multimixer". Det ble deretter tilsatt 50 vektdeler HEC og blanding fortsatte i ytterligere 3 minutter. Etter dette ble 75 vektdeler etylenglykol tilsatt og blanding ble foretatt i ytterligere 5 minutter.
Prøve B.
En oppløsning av 0,5 vekt-% "Klucel H" (hydroksypro-pyl cellulose) i isopropanol ble fremstilt. Til 55 vektdeler av denne isopropanoloppløsning ble det tilsatt 20 vektdeler HEC og 25 vektdeler etylen glykol.
Saltoppløsningen som ble benyttet for å bedømme prøvene var 1,92 kg/liter CaB^/ZnB^-oppløsning. Saltopp-løsningsprøvene ble fremstilt og bedømt under anvendelse av følgende metode: 1. Mengdene av HEC, "BOHRAMYL CR" og "BARACARB" (CaCO-j-"bridging"-middel) angitt i tabellene 2, 3 og 4, ble tilsatt til 1,92 kg/liter salt-oppløsningen og blandet i en "multimixer" i 15 minutter.
2. API-reologien ble deretter oppnådd.
• 3. Prøvene ble deretter aldret natten over ved romtemperatur og API-reologien og fluidtapet oppnådd. 4. Prøvene ble deretter valsebehandlet natten over ved 65,6°C og API-reologien og fluidtapet ble oppnådd etter at prøvene var avkjølt til romtemperatur .
Tabell 2 angir data oppnådd ved bruk av prøve A; tabell 3 gir data oppnådd ved bruk av prøve B; og tabell 4 angir data oppnådd for "BOHRAMYL CR" alene.
De oppnådde data som er vist tabellene 2,3 og 4 viser at HEC-materialet og "BOHRAMYL CR" kombinerer til på synergistisk måte å øke viskositeten og nedsette fluidtapet til den vandige saltoppløsning. Fluidtap-resultatene i fra-vær av "bridging"-midlet ("BARACARB") er spesielt frem-ragende. De vandige saltoppløsningene var etter varmvalsing fullstending klare når alle polymerene var oppløst.
Eksempel 3.
For å demonstrere effekten av HEC og "BOHRAMYL CR" på tunge saltoppløsninger inneholdende mindre enn 20 vekt-% ZnBr2, ble følgende metode utført: en 1,83 kg/liter CaBr,,/ CnBr2-oppløsning inneholdende 15,7% ZnBr2 og 43,9% CaBr ^ ble fremstilt ved å sammenblande en 2,30 kg/liter oppløsning inneholdende 57 vekt-% ZnBr2 og 20 vekt-% CaBr2 og en 1,70 kg/liter oppløsning inneholdende 53 vekt-% CaBr2 i et volum-forhold på 0,78pp^^^ferespektivt. I tre separate porsjoner av denne saltoppl-Ø^ap^p ble d«|t i en "multimixer" i 15 min. innblandet følgende":""^ 1. 0,36 kg/liter "BOHRAMYL CR"
2. 2,85 kg/m<3> HEC
3. 8,56 kg/m<3> "BOHRAMYL CR" og 2,8 5 kg/m<3> HEC.
Viskositetsverdiene ved måling med et "Fann V-G"-måleapparat ble deretter oppnådd og etter valsebehandling av oppløsningene i 3 timer natten over ved 6 5,6°C. De oppnådde data er angitt i tabell 5.
De angitte data viser klart de synergistiske resul-tater som oppnås ved tilsetning av både "BOHRAMYL CR" og HEC til saltoppløsningen. Det ble notert at HEC-materialet ikke ville hydratisere og dispergere saltoppløsningen ved tilsetning uten "BOHRAMYL CR".
Eksempel 4.
I dette eksempel ble to prøver av ikke-kryssbundet hydroksyetyl stivelse bedømt og sammenlignet med "BOHRAMYL CR". Den benyttede HEC-prøve var prøve A i eksempel 2. Prøvene ble bedømt ved hjelp av metoden som angitt i eksempel 2. De to ikke-kryssbundede hydroksyetyl stivelsene hadde hydroksyetyl-substitusjonsgrader på 0,29 og 0,83. De data som er angitt i tabell 6 viser klart at hydroksyetylstivelsen må være kryssbundet for å samvirke med HEC-materialet for på synergistisk måte å nedsette fluidtapet til saltopp-løsningen.
Eksempel 5.
Dette eksempel demonstrerer den synergistiske effekt og viskositeten og fluidtapet i friskt vann og i saltopp-løsninger av lavere tetthet (1,39 kg/liter CaCl,,) . De benyttede prøver ble fremstilt som følger:
1, 39 kg/ liter saltoppløsning
De angitte mengder av av "BOHRAMYL CR" og HEC ble tilsatt til saltoppløsningen og blandet i 15 minutter i en "multimixer". Etter oppnåelse av API-viskositetene, ble prøvene valsebehandlet ved 65,6°C i 16 timer, avkjølt til 23,3°C, og API-viskositetene og API-fluidtapet ble oppnådd.
Vannledningsvann
Disse prøver ble fremstilt og bedømt som i tilfelle for 1,39 kg/liter-saltoppløsningen med unntagelse av at 1,00 kg/m3 magnesiumoksyd ble tilsatt til hver prøve for å heve pH-verdien og nedsette hydratiseringstiden for HEC-materialet.
Data vist i tabell 7 indikerer tydelig synergistisk økning i både viskositet og fluidtap hos ferskvann og 1,39 kg/ liter-saltoppløsningen.
Eksempel 6 .
Dette eksempel sammenligner effekten av kryssbundet hydroksyetyl stivelse og ikke-kryssbundet hydroksyetyl stivelse i kombinasjon med HEC i en 10% NaCl-oppløsning. De angitte mengder av HEC og hydroksyetyl stivelse ble tilsatt til separate 350 ml porsjoner av en 10% NaCl-oppløsning. Reologiske data oppnådd etter 25 minutters blanding og etter valsebehandling ved 65,6°C, avkjøling ved 23,3°C og blanding i ytterligere 5 minutter er angitt i tabell 8. Som dataene i tabell 8 klart viser samvirker kryssbundet hydroksyetyl stivelse i sammenblanding med HEC på synergistisk måte slik at fluidtapet nedsettes og viskositeten økes. Prøver med hydroksyetyl stivelse som ikke er kryssbundet reagerer imidlertid bare synergistisk med HEC-materialet i den grad at viskositeten økes.
Claims (13)
1. Fremgangsmåte for nedsettelse av fluidtapet i vandige brønnbetjeningsfluider ved dispergering i nevnte fluid av en hydroksyetylstivelse og en hydroksyetylcellulose, karakterisert ved at man anvender en kryssbundet hydroksyetylstivelse som har en hydroksyetyl-sidekjede med substitusjonsgrad (DS) på 0,15-0,8, idet vektforholdet for hydroksyetylstivelsen til hydroksyetylcellulosen er fra 10:90 til 90:10.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et vektforhold fra 33:67 til 75:25.
Fremgangsmåte ifølge krav i, karakterisert ved at hydroksyetylstivelsen og hydroksyetylcellulosen aktiveres før dispergering i nevnte vandige fluid.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en vandig fluid som omfatter en vandig oppløsning av minst ett vannoppløselig salt valgt fra kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkklorid, sinkbromid, og blandinger derav, idet det vandige medium har en densitet i området 1,40-2,30 kg/liter.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en vandig saltoppløsning som inneholder 0,5-20 vekt-% sinkbromid og har en densitet i området 1,70-1,95 kg/liter.
6. Middel for økning av viskositeten og nedsettelse av fluidtapet i vandige brønnbetjeningsfluider, omfattende en hydroksyetylstivelse og en hydroksyetylcellulose, karakterisert ved at hydroksyetylstivelsen er kryssbundet og har en hydroksyetyl-sidekjede med sub-stitus jonsgrad (DS) på 0,15-0,8, idet vektforholdet for hydroksyetylstivelsen til hydroksyetylcellulosen er fra 10:90 til 90:10.
7. Middel ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte forhold er fra 33:67 til 75:25.
8. Middel ifølge krav 6, karakterisert ved at hydroksyetylstivelsen og hydroksyetylcellulosen er aktivert.
9. Brønnbetjeningsfluid omfattende et vandig medium og en hydroksyetylstivelse og en hydroksyetylcellulose, karakterisert ved at hydroksyetylstivelsen er kryssbundet og har en hydroksyetylsidekjede med substitusjonsgrad på 0,15-0,8, idet vektforholdet for hydroksyetylstivelsen til hydroksyetylcellulosen er fra 10:90 til 90:10.
10. Brønnbetjeningsfluid ifølge krav 9, karakterisert ved at nevnte forhold er fra 33:67 til 75:25.
11. Brønnbetjeningsfluid ifølge krav 9, karakterisert ved at hydroksyetylstivelsen og hydroksyetylcellulosen er aktivert.
12. Brønnbetjeningsfluid ifølge krav 9, karakterisert ved at det vandige medium omfatter en oppløsning av minst ett vannoppløselig salt valgt fra kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkklorid, sinkbromid og blandinger derav, idet det vandige medium har en densitet i området 1,40-2,30 kg/l.
13. Brønnbetjeningsfluid ifølge krav 9, karakterisert ved at det vandige medium inneholder 0,5-20 vekt-% sinkbromid og har en densitet i området 1,70-1,95 kg/l.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32175481A | 1981-11-16 | 1981-11-16 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO822415L NO822415L (no) | 1983-05-18 |
| NO161340B true NO161340B (no) | 1989-04-24 |
| NO161340C NO161340C (no) | 1989-08-02 |
Family
ID=23251890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO822415A NO161340C (no) | 1981-11-16 | 1982-07-12 | Fremgangsmaate og middel for nedsettelse av fluidtap i vandige broennbetjeningsfluider samt slike broennbetjeningsfluider. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR8205382A (no) |
| CA (1) | CA1187691A (no) |
| FR (1) | FR2516532B1 (no) |
| GB (1) | GB2110699B (no) |
| NL (1) | NL8203696A (no) |
| NO (1) | NO161340C (no) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7422061B2 (en) | 2005-11-07 | 2008-09-09 | Calfrac Well Services Ltd. | Fluid loss additives and methods |
| BRPI1011996A2 (pt) * | 2009-06-04 | 2016-05-10 | Rhodia Operations | métodos e composições para viscosificar salmoura aquosa pesada |
| US11952532B2 (en) | 2020-06-05 | 2024-04-09 | Saudi Arabian Oil Company | Sago-based formulations for gel applications including conformance control and water shutoffs |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1043996B (de) * | 1957-07-13 | 1958-11-20 | Schoenebecker Brunnenfilter Ge | Bohrspuelung |
| CA1168850A (en) * | 1980-09-23 | 1984-06-12 | Roy F. House | Suspension of hydrophilic polymer with an inorganic salt |
-
1982
- 1982-06-21 CA CA000405576A patent/CA1187691A/en not_active Expired
- 1982-07-12 NO NO822415A patent/NO161340C/no unknown
- 1982-09-14 BR BR8205382A patent/BR8205382A/pt unknown
- 1982-09-23 NL NL8203696A patent/NL8203696A/nl not_active Application Discontinuation
- 1982-10-07 GB GB08228675A patent/GB2110699B/en not_active Expired
- 1982-10-27 FR FR8218027A patent/FR2516532B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8203696A (nl) | 1983-06-16 |
| FR2516532B1 (fr) | 1986-02-28 |
| NO822415L (no) | 1983-05-18 |
| GB2110699A (en) | 1983-06-22 |
| CA1187691A (en) | 1985-05-28 |
| GB2110699B (en) | 1985-02-20 |
| NO161340C (no) | 1989-08-02 |
| BR8205382A (pt) | 1983-08-23 |
| FR2516532A1 (fr) | 1983-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6100222A (en) | High density, viscosified, aqueous compositions having superior stability under stress conditions | |
| US6124244A (en) | Clear brine drill-in fluid | |
| US7211548B2 (en) | Treatment fluids comprising starch and ceramic particulate bridging agents and methods of using these fluids to provide fluid loss control | |
| US5851959A (en) | High temperature stable modified starch polymers and well drilling fluids employing same | |
| EP2396170B1 (en) | Methods for controlling depolymerization of polymer compositions | |
| US7159658B2 (en) | Methods and compositions for treating subterranean zones | |
| US8932998B2 (en) | Methods for crosslinking water soluble polymers for use in well applications | |
| NO318370B1 (no) | Reduksjon av filtreringstap og frembringelse av onsket grad av filtreringstapregulering av et bronnborings- og hjelpefluid, og et sadant fluid og anvendelse av dette | |
| WO2012176000A2 (en) | Wellbore fluid | |
| EP1460121A1 (en) | Well treating fluids | |
| US4615740A (en) | Liquid polymer containing compositions for thickening aqueous mediums | |
| JPH02258888A (ja) | 抗井処理流体 | |
| EP0289529B1 (en) | Viscosifiers for brines utilizing hydrophilic polymer-mineral oil systems | |
| US4420406A (en) | Thickened heavy brines | |
| NO791471L (no) | Gel og fremgangsmaate til dens fremstilling | |
| EP1348751B1 (en) | Aqueous-based oil well drilling fluids containing high amylose starch polymers | |
| NO822414L (no) | Vandige broennfluider. | |
| US5985801A (en) | Oil-free water-soluble hydroxyethyl cellulose liquid polymer dispersion | |
| NO161340B (no) | Fremgangsmaate og middel for nedsettelse av fluidtap i vandige broennbetjeningsfluider samt slike broennbetjeningsfluider. | |
| EP0046671B1 (en) | Method of thickening heavy brine solutions | |
| NO176412B (no) | Sammensetning for anvendelse ved forhöyelse av viskositeten av vandige medier samt brönnbehandlingsfluid omfattende denne | |
| RU2344153C1 (ru) | Буровой раствор | |
| CA1168850A (en) | Suspension of hydrophilic polymer with an inorganic salt | |
| WO1991005832A1 (en) | Wellbore fluid | |
| NO157541B (no) | Viskoes, tung saltopploesnig for anvendelse ved oljeboring, og fremgangsmaate for oekning av dens viskositet og hydratiseringshastighet. |