RU2475624C2 - Improved water-based insulating liquids and relating methods - Google Patents

Improved water-based insulating liquids and relating methods Download PDF

Info

Publication number
RU2475624C2
RU2475624C2 RU2010141547/03A RU2010141547A RU2475624C2 RU 2475624 C2 RU2475624 C2 RU 2475624C2 RU 2010141547/03 A RU2010141547/03 A RU 2010141547/03A RU 2010141547 A RU2010141547 A RU 2010141547A RU 2475624 C2 RU2475624 C2 RU 2475624C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
liquid
glycol
layered silicate
based insulating
Prior art date
Application number
RU2010141547/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010141547A (en
Inventor
Райан Г. Эзелл
Дуглас Дж. Харрисон
Original Assignee
Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. filed Critical Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Publication of RU2010141547A publication Critical patent/RU2010141547A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475624C2 publication Critical patent/RU2475624C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/143Pre-insulated pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M173/00Lubricating compositions containing more than 10% water
    • C10M173/02Lubricating compositions containing more than 10% water not containing mineral or fatty oils
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/003Insulating arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/021Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/022Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least two hydroxy groups
    • C10M2207/0225Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least two hydroxy groups used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/0406Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/104Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
    • C10M2209/1045Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/105Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only
    • C10M2209/1055Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/108Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified
    • C10M2209/1085Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified used as base material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method involves: formation of annular channel between the first tubing string and the second tubing string; preparation of water-based insulating liquid containing liquid of water basis, organic liquid mixing with water, synthetic polymer and sheet silicates; location of water-based insulating liquid in annular channel and provision of possibility for hydration of sheet silicates, at that hydration of sheet silicates results in formation of gel from water-based insulating liquid. Water-based insulating liquid contains: liquid of water basis; organic liquid mixing with water; and hydrated sheet silicates containing at least one chosen from a group consisting of swelling fluoro-mica, montmorillonite, beidellite and any their combination; and where water-based insulating liquid is a gel.
EFFECT: improving stability under high temperatures, reducing heat conductivity.
23 cl, 2 ex, 4 tbl

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications

Настоящее изобретение является частичным продолжением патентной заявки США № 11/685909 под названием «Улучшенные изолирующие жидкости на водной основе и связанные с ними способы», направленной на рассмотрение 14 марта 2007 г., которая включена посредством ссылки во всей ее полноте и от которой заявлен приоритет в соответствии с 35 U.S.C. § 120.The present invention is a partial continuation of US patent application No. 11/685909 entitled "Improved water-based insulating liquids and related methods", sent for consideration March 14, 2007, which is incorporated by reference in its entirety and from which priority is claimed according to 35 USC § 120.

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится к изолирующим жидкостям и, более конкретно, к изолирующим жидкостям на водной основе, которые обладают большей стабильностью при высоких температурах с более низкой удельной теплопроводностью и которые могут быть использованы, например, в вариантах применения, требующих изолирующей жидкости, таких как нефтепроводы и подземные разработки (например, чтобы изолировать нефтедобывающие трубопроводы).The present invention relates to insulating liquids and, more particularly, to water-based insulating liquids that are more stable at high temperatures with lower thermal conductivity and which can be used, for example, in applications requiring an insulating liquid, such as oil pipelines and underground mining (for example, to isolate oil production pipelines).

Изолирующие жидкости часто используют в подземных работах, где жидкость размещают в кольцевом канале между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой или стволом скважины. Изолирующая жидкость действует так, чтобы изолировать первую текучую среду (например, углеводородный флюид), которая может быть расположена внутри первой насосно-компрессорной трубы, от среды, окружающей первую насосно-компрессорную трубу, или второй насосно-компрессорной трубы, чтобы иметь возможность оптимизировать извлечение углеводородного флюида. Например, если окружающая среда является очень холодной, изолирующая жидкость, как полагают, защищает первую текучую среду в первой насосно-компрессорной трубе от окружающей среды так, что она может эффективно протекать через насосно-компрессорную колонну, например первую насосно-компрессорную трубу, к другому техническому оборудованию. Это желательно, так как теплопередача может вызывать проблемы, такие как осаждение более тяжелых углеводородов, сильное снижение расхода и в некоторых случаях разрушение обсадной колонны. Кроме того, при использовании в закладочной машине необходим требуемый гидростатический напор. Следовательно, по этой причине часто используют более плотные изолирующие жидкости, а также, чтобы обеспечить необходимую гидростатическую силу.Insulating fluids are often used in underground operations, where the fluid is placed in an annular channel between the first tubing and the second tubing or borehole. The insulating fluid acts to isolate the first fluid (eg, hydrocarbon fluid), which may be located inside the first tubing, from the environment surrounding the first tubing, or the second tubing, so as to be able to optimize the extraction hydrocarbon fluid. For example, if the environment is very cold, the insulating fluid is believed to protect the first fluid in the first tubing from the environment so that it can efficiently flow through the tubing string, such as the first tubing, to another technical equipment. This is desirable since heat transfer can cause problems, such as the deposition of heavier hydrocarbons, a strong decrease in flow rate, and in some cases casing failure. In addition, when used in a filling machine, the required hydrostatic pressure is required. Therefore, for this reason, denser insulating liquids are often used, as well as to provide the necessary hydrostatic force.

Такие жидкости также могут быть использованы в случае аналогичных вариантов применения, включающих трубопроводы для аналогичных целей, например, чтобы защитить текучую среду, находящуюся в трубопроводе, от условий окружающей среды так, чтобы текучая среда могла эффективно протекать через трубопровод. Изолирующие жидкости могут быть использованы в других вариантах применения для изоляции, а также там, где желательно контролировать теплопередачу. Такие варианты применения могут включать или не включать углеводороды.Such fluids can also be used for similar applications, including pipelines for similar purposes, for example, to protect the fluid in the pipeline from environmental conditions so that the fluid can efficiently flow through the pipeline. Insulating fluids can be used in other applications for insulation, as well as where it is desirable to control heat transfer. Such applications may or may not include hydrocarbons.

Полезные изолирующие жидкости предпочтительно имеют низкую собственную удельную теплопроводность, а также должны оставаться гелеобразными, чтобы предупреждать, в числе прочего, конвекционные токи, которые могли бы отводить тепло. Кроме того, предпочтительные изолирующие жидкости должны быть на водной основе и должны быть удобны при работе с ними и при их применении. Более того, предпочтительные жидкости должны переносить сверхвысокие температуры (например, температуры 400°F (204,4°С) и выше) в течение длительного периода времени для оптимизации эксплуатационных характеристик.Useful insulating liquids preferably have a low intrinsic thermal conductivity and must also remain gel-like to prevent, among other things, convection currents that could remove heat. In addition, the preferred insulating liquids should be water-based and should be comfortable when working with them and when using them. Moreover, preferred fluids must tolerate ultra-high temperatures (e.g., temperatures of 400 ° F (204.4 ° C) and higher) over an extended period of time to optimize performance.

Обычные изолирующие жидкости на водной основе имеют много недостатков. Во-первых, многие из них имеют сопутствующие температурные ограничения. Как правило, большинство изолирующих жидкостей на водной основе стабильно только до 240°F (115,6°С) в течение относительно короткого периода времени. Это может создавать проблемы, так как может приводить к преждевременному разрушению жидкости, результатом чего может быть невыполнение жидкостью своих требуемых функций, связанных с изолированием первой текучей среды. Вторым общим ограничением многих обычных изолирующих жидкостей на водной основе является интервал их плотности. Как правило, такие жидкости имеют верхний предел плотности 12,5 фунт/галл (1,5 кг/л). Часто желательны более высокие плотности, чтобы поддерживать адекватное давление для выбранного варианта применения. Кроме того, большинство изолирующих жидкостей на водной основе имеет чрезмерные удельные теплопроводности, что означает, что такие жидкости не являются действенными или эффективными при контролировании токопроводящего теплопереноса. Более того, когда требуется загущенная жидкость, чтобы исключить конвекционные токи, часто при получении требуемой вязкости в современных жидкостях на водной основе жидкость может становиться слишком густой, чтобы ее можно было подавать насосом на место. Некоторые жидкости на водной основе также могут иметь разную устойчивость к солям, что может быть несовместимо с различными используемыми рассолами и что ограничивает возможности оператора использовать жидкости в некоторых ситуациях.Conventional water-based insulating liquids have many drawbacks. Firstly, many of them have associated temperature limitations. Typically, most water-based insulating liquids are stable only up to 240 ° F (115.6 ° C) for a relatively short period of time. This can cause problems, as it can lead to premature destruction of the liquid, which may result in the liquid not fulfilling its required functions associated with isolating the first fluid. A second common limitation of many conventional water-based insulating liquids is their density range. Typically, such fluids have an upper density limit of 12.5 lbs / gallon (1.5 kg / l). Higher densities are often desirable in order to maintain adequate pressure for the selected application. In addition, most water-based insulating fluids have excessive thermal conductivity, which means that such fluids are not effective or efficient in controlling conductive heat transfer. Moreover, when a thickened fluid is required to eliminate convection currents, often when the desired viscosity is obtained in modern water-based fluids, the fluid may become too thick to be pumped into place. Some water-based fluids may also have different salt tolerances, which may not be compatible with the different brines used and which limits the operator’s ability to use fluids in some situations.

В некоторых случаях изолирующие жидкости могут быть на масляной основе. Некоторые жидкости на масляной основе могут обеспечивать преимущество, так как могут иметь более низкую удельную теплопроводность по сравнению с их водными двойниками. Однако с такими жидкостями также связано много недостатков. Во-первых, изолирующие жидкости на масляной основе может быть трудно «утяжелять», то есть может быть затруднительным получить необходимую плотность, требуемую для данного варианта применения. Во-вторых, жидкости на масляной основе могут ставить вопросы токсичности и другие экологические вопросы, которые должны быть решены, особенно, когда такие жидкости используют под водой. Кроме того, могут иметь место вопросы межфазной границы, если используют водные растворы для заканчивания скважины. Другое осложнение, возникающее при использовании изолирующих жидкостей на масляной основе, связано с их совместимостью с эластомерными уплотнителями, которые могут присутствовать по линии первой насосно-компрессорной трубы.In some cases, insulating liquids may be oil based. Some oil-based fluids may provide an advantage since they may have lower thermal conductivity compared to their water counterparts. However, there are also many drawbacks to such fluids. First, oil-based insulating liquids can be difficult to “weight”, that is, it can be difficult to obtain the required density required for a given application. Secondly, oil-based fluids can raise toxicity and other environmental issues that need to be addressed, especially when such fluids are used under water. In addition, interfacial issues may occur if aqueous solutions are used to complete the well. Another complication arising from the use of oil-based insulating liquids is their compatibility with elastomeric seals that may be present along the line of the first tubing.

Другой способ, который может быть использован, чтобы изолировать первую насосно-компрессорную трубу, включает использование вакуумной изолированной трубы. Однако этот способ также имеет недостатки. Во-первых, когда вакуумная насосно-компрессорная труба установлена на завершающей колонне, участки вакуумной трубы могут выходить из строя. Это может быть дорогостоящей проблемой, включающей длительный простой. В некоторых случаях первая насосно-компрессорная труба может разрушиться. Во-вторых, вакуумную изолированную трубу может быть дорого и трудно устанавливать на месте. Более того, во многих случаях теплопередача на стыках или соединительных швах в вакуумных насосно-компрессорных трубах может быть проблематичной. Это может привести к «горячим пятнам» в трубах.Another method that can be used to insulate the first tubing involves the use of a vacuum insulated pipe. However, this method also has disadvantages. First, when the vacuum tubing is installed on the final column, sections of the vacuum pipe may fail. This can be a costly problem involving long downtime. In some cases, the first tubing may collapse. Secondly, a vacuum insulated pipe can be expensive and difficult to install in place. Moreover, in many cases, heat transfer at joints or connecting seams in vacuum tubing can be problematic. This can lead to hot spots in the pipes.

Суть изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение относится к изолирующим жидкостям и, более конкретно, к изолирующим жидкостям на водной основе, которые обладают большей стабильностью при высоких температурах с более низкой удельной теплопроводностью и которые могут быть использованы, например, в вариантах применения, требующих изолирующей жидкости, таких как нефтепроводы и подземные разработки (например, чтобы изолировать нефтедобывающие трубопроводы).The present invention relates to insulating liquids and, more particularly, to water-based insulating liquids that are more stable at high temperatures with lower thermal conductivity and which can be used, for example, in applications requiring an insulating liquid, such as oil pipelines and underground mining (for example, to isolate oil production pipelines).

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание кольцевого канала между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating an annular channel between a first tubing and a second tubing; the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание насосно-компрессорной трубы, содержащей первую текучую среду, расположенную в стволе скважины так, что между насосно-компрессорной трубой и поверхностью ствола скважины образуется кольцевой канал; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating a tubing containing a first fluid located in a wellbore such that an annular channel is formed between the tubing and the surface of the wellbore; the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание первой насосно-компрессорной трубы, которая включает, по меньшей мере, часть трубопровода, который содержит первую текучую среду; создание второй насосно-компрессорной трубы, которая по существу окружает первую насосно-компрессорную трубу, в результате чего образуется кольцевой канал между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating a first tubing that includes at least a portion of a pipeline that comprises a first fluid; creating a second tubing that essentially surrounds the first tubing, resulting in an annular channel between the first tubing and the second tubing; the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает изолирующую жидкость на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a water-based insulating liquid, which comprises an aqueous base liquid, a water miscible organic liquid, and a layered silicate. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение предлагает способ приготовления изолирующей жидкости на водной основе, включающий: смешение жидкости водной основы и смешивающейся с водой органической жидкости с образованием смеси; добавление к смеси, по меньшей мере, одного слоистого силиката; предоставление возможности для гидратации силиката; размещение смеси, содержащей слоистый силикат в выбранном месте; предоставление возможности смеси, содержащей слоистый силикат, активироваться с образованием в ней геля. В некоторых вариантах осуществления к смеси может быть добавлен полимер и полимеру дают возможность гидратироваться. Необязательно к смеси, содержащей полимер, может быть добавлен сшивающий агент, чтобы сшить полимер.In another embodiment, the present invention provides a method for preparing a water-based insulating liquid, comprising: mixing a water-based liquid and an organic liquid miscible with water to form a mixture; adding to the mixture at least one layered silicate; providing opportunities for hydration of silicate; placing a mixture containing layered silicate in a selected location; allowing the mixture containing the layered silicate to be activated to form a gel in it. In some embodiments, a polymer may be added to the mixture and the polymer is allowed to hydrate. Optionally, a crosslinking agent may be added to the polymer containing mixture to crosslink the polymer.

Признаки и преимущества настоящего изобретения будут легко очевидны специалистам в данной области техники. Хотя специалистом в данной области техники могут быть осуществлены многочисленные изменения, такие изменения находятся в рамках сути настоящего изобретения.The features and advantages of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art. Although a person skilled in the art can make numerous changes, such changes are within the spirit of the present invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Приведенные чертежи иллюстрируют определенные аспекты некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения и не должны быть использованы для ограничения или определения границ изобретения.The accompanying drawings illustrate certain aspects of certain embodiments of the present invention and should not be used to limit or define the scope of the invention.

На Фиг.1 перечислены используемые материалы и их количества в рецептурах, которые описаны в примере 1 в разделе примеров.Figure 1 lists the materials used and their amounts in the formulations, which are described in example 1 in the examples section.

Фиг.2 иллюстрирует данные для жидкости, которую нагревали приблизительно до 190°F (87,8°С) в течение 5000 минут, чтобы активировать сшивающий агент и обеспечить повышение вязкости.Figure 2 illustrates data for a fluid that was heated to approximately 190 ° F. (87.8 ° C.) for 5,000 minutes to activate a crosslinking agent and provide an increase in viscosity.

На Фиг.3 перечислены материалы и их приблизительные количества, используемые в рецептурах, которые описаны в примере 2 в разделе примеров.Figure 3 lists the materials and their approximate amounts used in the formulations, which are described in example 2 in the examples section.

Фиг.4 иллюстрирует данные для жидкости которую нагревали приблизительно от 100 до 600°F (37,8-315,6°С) в течение 45000 секунд приблизительно при 10000 фунт/кв.дюйм (703 кг/см2).Figure 4 illustrates data for a fluid that was heated from about 100 to 600 ° F. (37.8-315.6 ° C.) for 45,000 seconds at about 10,000 psi (703 kg / cm 2 ).

Описание предпочтительных вариантов осуществленияDescription of Preferred Embodiments

Настоящее изобретение относится к изолирующим жидкостям и, более конкретно, к изолирующим жидкостям на водной основе, которые имеют более высокую стабильность при высоких температурах с более низкой удельной теплопроводностью и которые могут быть использованы, например, в вариантах применения, требующих изолирующей жидкости, таких как нефтепроводы и подземные разработки (например, чтобы изолировать нефтедобывающие трубопроводы). Изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения могут быть использованы при любых вариантах применения, требующих изолирующей жидкости. Предпочтительно они могут быть использованы в нефтепроводах и подземных разработках.The present invention relates to insulating liquids and, more particularly, to water-based insulating liquids that have higher stability at high temperatures with lower thermal conductivity and which can be used, for example, in applications requiring an insulating liquid, such as oil pipelines and underground mining (for example, to isolate oil production pipelines). The water-based insulating fluids of the present invention can be used in any application requiring an insulating fluid. Preferably, they can be used in oil pipelines and underground mining.

Улучшенные изолирующие жидкости на водной основе и способы настоящего изобретения предоставляют много потенциальных преимуществ, из которых только некоторые упоминаются в описании. Одно из таких преимуществ состоит в том, что жидкости могут иметь повышенную термическую стабильность, что дает возможность использовать их с положительным результатом во многих вариантах применения. Во-вторых, в некоторых вариантах осуществления изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения могут иметь более высокие плотности, чем обычные изолирующие жидкости на водной основе, и, следовательно, дают ощутимое преимущество в этой связи. Кроме того, изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения имеют относительно низкую удельную теплопроводность, что, как полагают, является особенно полезным в определенных вариантах применения. В некоторых вариантах осуществления такие жидкости, как полагают, являются весьма надежными. Более того, в некоторых вариантах осуществления жидкости настоящего изобретения позволяют получать вязкие изолирующие жидкости на водной основе с широким интервалом плотности жидкости, пониженной удельной теплопроводностью и со свойствами стабильного геля при температурах, превышающих современные промышленные стандарты (например, даже при температурах приблизительно 600°F (315,6°С) или выше в зависимости от включенной органической жидкости). Другое потенциальное преимущество состоит в том, что такие жидкости могут предупреждать образование гидратов в самих изолирующих жидкостях или в жидкостях, которые изолируют. Другие преимущества и объекты настоящего изобретения могут быть очевидны для специалиста в данной области техники с учетом положительного эффекта настоящего изобретения.The improved water-based insulating liquids and methods of the present invention provide many potential advantages, of which only a few are mentioned in the description. One of these advantages is that fluids can have enhanced thermal stability, which makes it possible to use them with positive results in many applications. Secondly, in some embodiments, the water-based insulating liquids of the present invention can have higher densities than conventional water-based insulating liquids, and therefore provide a tangible advantage in this regard. In addition, the water-based insulating liquids of the present invention have a relatively low thermal conductivity, which is believed to be particularly useful in certain applications. In some embodiments, such fluids are believed to be highly reliable. Moreover, in some embodiments, the fluids of the present invention make it possible to obtain viscous water-based insulating liquids with a wide range of fluid densities, reduced thermal conductivity, and stable gel properties at temperatures exceeding current industry standards (e.g., even at temperatures of approximately 600 ° F ( 315.6 ° C) or higher depending on the included organic liquid). Another potential advantage is that such fluids can prevent the formation of hydrates in the insulating fluids themselves or in fluids that isolate. Other advantages and objects of the present invention may be apparent to a person skilled in the art in view of the beneficial effects of the present invention.

В некоторых вариантах осуществления изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения содержат жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат. В некоторых вариантах осуществления изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения содержат жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость, слоистый силикат и необязательно синтетический полимер. В некоторых случаях полимер может быть сшит за счет использования или добавления к жидкости соответствующего сшивающего агента. Таким образом, определение «полимер», используемое в данном случае, относится к олигомерам, сополимерам, терполимерам и т.д., которые могут быть сшиты или могут быть несшитыми. Необязательно изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения могут включать другие добавки, такие как ингибиторы коррозии, рН-модификаторы, биоциды, стеклянные бусинки, полые сферы (например, полые микросферы), модификаторы реологии, буферы, ингибиторы образования гидратов, разрушители, трассеры, дополнительные утяжеляющие агенты, загустители, поверхностно-активные вещества и комбинации любых из них. Другие добавки также могут быть приемлемы и успешно использованы в сочетании с изолирующими жидкостями на водной основе настоящего изобретения, что может быть понятно для специалиста в данной области техники с учетом положительного эффекта настоящего изобретения.In some embodiments, the water-based insulating liquids of the present invention comprise an aqueous base liquid, a water miscible organic liquid, and a layered silicate. In some embodiments, the water-based insulating liquids of the present invention comprise a water-based liquid, a water-miscible organic liquid, a layered silicate, and optionally a synthetic polymer. In some cases, the polymer may be crosslinked by using or adding an appropriate crosslinking agent to the liquid. Thus, the definition of "polymer" used in this case refers to oligomers, copolymers, terpolymers, etc. that may be crosslinked or may be crosslinked. Optional water-based isolating liquids of the present invention may include other additives such as corrosion inhibitors, pH modifiers, biocides, glass beads, hollow spheres (e.g. hollow microspheres), rheology modifiers, buffers, hydrate inhibitors, disruptors, tracers, additional weighting agents, thickeners, surfactants and combinations of any of them. Other additives may also be acceptable and successfully used in combination with the water-based insulating liquids of the present invention, which may be understood by one skilled in the art in view of the beneficial effect of the present invention.

Жидкости водной основы, которые могут быть использованы в изолирующих жидкостях на водной основе настоящего изобретения, представляют собой любую водную жидкость, приемлемую для использования при изолировании, в подземных разработках или в нефтепроводах. В некоторых вариантах осуществления могут быть использованы рассолы, например, когда желательна относительно плотная изолирующая жидкость на водной основе (например, плотность 10,5 фунт/галл (1,26 кг/л) или выше); однако можно наблюдать, что жидкости настоящего изобретения могут быть менее устойчивы к более высоким концентрациям солей, чем другие жидкости, такие как жидкости, которые включают полимер, как это описано в данном случае, а не слоистый силикат, который описан в данном изобретении. Подходящими рассолами являются, но не ограничиваются ими: NaCl, NaBr, KCl, CaCl2, CaBr2, ZrBr2, карбонат натрия, формиат натрия, формиат калия, формиат цезия и комбинации и производные таких рассолов. Другие рассолы также могут быть приемлемы. Конкретный используемый рассол может быть продиктован рекомендуемой плотностью конечной изолирующей жидкости на водной основе или совместимостью с рассолами других заканчивающих жидкостей, которые могут присутствовать. Плотные рассолы могут быть полезны в некоторых вариантах осуществления. Следует использовать плотность, которая приемлема для рассматриваемого применения, как это понятно специалисту в данной области техники с учетом положительного эффекта настоящего изобретения. При решении, как много водной жидкости включить, общее руководство, которому необходимо следовать, состоит в том, что компонент водной жидкости должен отвечать балансу высокотемпературной изолирующей жидкости на водной основе после учета количества других компонентов, присутствующих в ней.Aqueous base fluids that can be used in the water-based insulating fluids of the present invention are any aqueous fluid suitable for use in isolation, in underground mining, or in oil pipelines. In some embodiments, brines can be used, for example, when a relatively dense, water-based insulating liquid is desired (for example, a density of 10.5 lbs / gallon (1.26 kg / l) or higher); however, it can be observed that the liquids of the present invention may be less resistant to higher salt concentrations than other liquids, such as liquids that include a polymer, as described herein, rather than the layered silicate, which is described in this invention. Suitable brines include, but are not limited to: NaCl, NaBr, KCl, CaCl 2 , CaBr 2 , ZrBr 2 , sodium carbonate, sodium formate, potassium formate, cesium formate and combinations and derivatives of such brines. Other brines may also be acceptable. The particular brine used may be dictated by the recommended density of the final water-based insulating fluid or by compatibility with brines of other finishing fluids that may be present. Dense brines may be useful in some embodiments. A density that is acceptable for the application in question should be used, as one of ordinary skill in the art will appreciate in view of the beneficial effects of the present invention. When deciding how much aqueous fluid to include, the general guidance that you must follow is that the component of the aqueous fluid must balance the high-temperature, water-based insulating fluid after considering the amount of other components present in it.

Смешивающиеся с водой органические жидкости, которые могут быть включены в изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения, представляют собой смешивающиеся с водой материалы, имеющие относительно низкую удельную теплопроводность (например, приблизительно половину от удельной теплопроводности воды или менее). Под определением «смешивающаяся с водой» понимают, что приблизительно 5 граммов или более органической жидкости будет диспергироваться в 100 граммах воды. Подходящими смешивающимися с водой органическими жидкостями являются, но не ограничиваются ими, сложные эфиры, амины, спирты, полиолы, простые гликолевые эфиры, их комбинации и производные. Примерами подходящих сложных эфиров являются низкомолекулярные сложные эфиры; конкретными примерами являются, но не ограничиваются ими, метилформиат, метилацетат и этилацетат. Комбинации и производные также приемлемы. Примерами подходящих аминов являются низкомолекулярные амины; конкретными примерами являются, но не ограничиваются ими, диэтиламин, 2-аминоэтанол и 2-(диметиламино)этанол. Комбинации и производные также приемлемы. Примерами подходящих спиртов являются метанол, этанол, пропанол, изопропанол и т.д. Комбинации и производные также приемлемы. Примерами простых гликолевых эфиров являются бутиловый эфир этиленгликоля, метиловый эфир диэтиленгликоля, метиловый эфир дипропиленгликоля, метиловый эфир трипропиленгликоля и т.д. Комбинации и производные также приемлемы. Из них полиолы являются особенно предпочтительными в большинстве случаев в сравнении с другими жидкостями, так как они обычно, как считают, проявляют более высокую термическую и химическую стабильность, более высокие значения точки воспламенения и менее описаны для эластомерных материалов.Miscible with water, organic liquids that can be included in the water-based insulating liquids of the present invention are water miscible materials having a relatively low thermal conductivity (for example, approximately half or less of the thermal conductivity of water). By the term “miscible with water” is meant that approximately 5 grams or more of organic liquid will be dispersed in 100 grams of water. Suitable water-miscible organic liquids include, but are not limited to, esters, amines, alcohols, polyols, glycol ethers, combinations thereof, and derivatives thereof. Examples of suitable esters are low molecular weight esters; specific examples include, but are not limited to, methyl formate, methyl acetate and ethyl acetate. Combinations and derivatives are also acceptable. Examples of suitable amines are low molecular weight amines; specific examples include, but are not limited to, diethylamine, 2-aminoethanol, and 2- (dimethylamino) ethanol. Combinations and derivatives are also acceptable. Examples of suitable alcohols are methanol, ethanol, propanol, isopropanol, etc. Combinations and derivatives are also acceptable. Examples of glycol ethers are ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, etc. Combinations and derivatives are also acceptable. Of these, polyols are particularly preferred in most cases compared to other liquids, since they are generally believed to exhibit higher thermal and chemical stability, higher flash points and are less described for elastomeric materials.

Подходящими полиолами являются алифатические спирты, содержащие две или несколько гидроксильных групп. Предпочтительно, чтобы полиол, по меньшей мере, частично смешивался с водой. Примерами подходящих полиолов, которые могут быть использованы в изолирующих жидкостях на водной основе настоящего изобретения являются, но не ограничиваются ими, растворимые в воде диолы, такие как этиленгликоли, пропиленгликоли, полиэтиленгликоли, полипропиленгликоли, диэтиленгликоли, триэтиленгликоли, дипропиленгликоли и трипропиленгликоли, комбинации таких гликолей, их производные и реакционные продукты, образованные по реакции этилен- и пропиленоксида или полиэтиленгликолей и полипропиленгликолей с основными соединениями с активным атомом водорода (например, полиспиртами, поликарбоновыми кислотами, полиаминами или полифенолами). Полигликоли этилена обычно, как полагают, смешиваются с водой при молекулярных массах, по меньшей мере, до 20000. Полигликоли пропилена, хотя и дают немного более хорошую эффективность распределения, чем этиленгликоли, как считают, смешиваются с водой только до молекулярных масс приблизительно 1000. Другие возможные гликоли представляют собой неопентилгликоль, пентадиолы, бутандиолы и такие ненасыщенные диолы, как бутиндиолы и бутендиолы. Помимо диолов можно использовать триолы, глицерин и такие производные, как аддукты этилен- или пропиленоксида. Другие более высокие полиолы могут представлять собой пентаэритрит. Другой класс подразумеваемых полигидроксиспиртов составляют сахарные спирты. Сахарные спирты получают восстановлением карбогидратов и сильно отличаются от упомянутых выше полиолов. Их комбинации и производные также приемлемы.Suitable polyols are aliphatic alcohols containing two or more hydroxyl groups. Preferably, the polyol is at least partially miscible with water. Examples of suitable polyols that can be used in the water-based insulating liquids of the present invention include, but are not limited to, water-soluble diols such as ethylene glycols, propylene glycols, polyethylene glycols, polypropylene glycols, diethylene glycols, triethylene glycols, dipropylene glycols, and tripropylene glycols thereof, Their derivatives and reaction products formed by the reaction of ethylene and propylene oxide or polyethylene glycols and polypropylene glycols with basic compounds with a tive hydrogen atom (e.g., polyalcohols, polycarboxylic acids, polyamines, or polyphenols). Ethylene polyglycols are generally believed to be miscible with water at molecular weights of at least up to 20,000. Propylene polyglycols, although they give slightly better distribution efficiency than ethylene glycols, are believed to mix with water only up to about 1000 molecular weights. Others possible glycols are neopentyl glycol, pentadiols, butanediols and unsaturated diols such as butinediols and butenediols. In addition to diols, triols, glycerol, and derivatives such as ethylene or propylene oxide adducts can be used. Other higher polyols may be pentaerythritol. Another class of implied polyhydroxy alcohols is sugar alcohols. Sugar alcohols are obtained by reduction of carbohydrates and are very different from the polyols mentioned above. Their combinations and derivatives are also acceptable.

Выбор полиола, который должен использоваться, в большей степени зависит от рекомендуемой плотности жидкости. Другие факторы для рассмотрения включают удельную теплопроводность. Для более плотных жидкостей (например, 10,5 фунт/галл (1,26 кг/л) или выше) могут быть предпочтительны полиолы с более высокой плотностью, например, в некоторых случаях может быть желательно использование триэтиленгликоля или глицерина. Для вариантов применения с более низкой плотностью могут быть использованы этилен- или пропиленгликоль. В некоторых случаях может быть необходимо больше соли, чтобы соответствующим образом утяжелить жидкость до рекомендуемой плотности. В некоторых вариантах осуществления количество полиола, которое должно быть использовано, может быть обусловлено максимальной величиной удельной теплопроводности жидкости и рекомендуемой плотностью жидкости. Если максимальная величина удельной теплопроводности жидкости составляет 0,17 ВТЕ/фут·°F·час (0,25 ккал/м·°С·час), то концентрация полиола может составлять приблизительно от 40 до 99% из расчета на высокотемпературную изолирующую жидкость на водной основе настоящего изобретения. Более предпочтительный интервал может составлять приблизительно от 70 до 99%.The choice of polyol to be used depends more on the recommended fluid density. Other factors to consider include thermal conductivity. For denser liquids (e.g. 10.5 lb / gal (1.26 kg / l) or higher), higher density polyols may be preferred, for example, triethylene glycol or glycerol may be desirable in some cases. For lower density applications, ethylene or propylene glycol may be used. In some cases, more salt may be needed to weight the fluid appropriately to the recommended density. In some embodiments, the amount of polyol to be used may be determined by the maximum specific thermal conductivity of the liquid and the recommended liquid density. If the maximum value of the specific thermal conductivity of the liquid is 0.17 BTU / ft · ° F · h (0.25 kcal / m · ° C · h), then the concentration of the polyol can be approximately 40 to 99% based on the high-temperature insulating liquid on water based of the present invention. A more preferred range may be from about 70 to 99%.

Примеры слоистых силикатов, которые могут быть приемлемы в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются ими, смектит, вермикулит, набухаемую фторслюду, монтмориллонит, бейделит, гекторит и сапонит. Высокотемпературный, электролитически стабильный, синтетический гекторит может быть особенно полезен в некоторых вариантах осуществления. Примером синтетической гекторитной глины для применения в соответствии с настоящим изобретением является «LAPONITETM RD», коммерчески доступный продукт Laporte Absorbents Company of Cheshire, United Kindom. Смеси любых из таких силикатов также могут быть приемлемы. В предпочтительных вариантах осуществления силикат может быть, по меньшей мере, частично растворим в воде. В некоторых вариантах осуществления слоистый силикат может представлять собой природный слоистый силикат или синтетический слоистый силикат. В некоторых вариантах осуществления силикат должен составлять приблизительно от 0,1 до 15 мас.% из расчета на объем жидкости, и более предпочтительно приблизительно от 0,5 до 4 мас.% из расчета на объем жидкости.Examples of layered silicates that may be acceptable in the present invention include, but are not limited to, smectite, vermiculite, swellable fluoride, montmorillonite, beidelite, hectorite and saponite. High temperature, electrolytically stable, synthetic hectorite may be particularly useful in some embodiments. An example of a synthetic hectorite clay for use in accordance with the present invention is LAPONITE RD, a commercially available product of Laporte Absorbents Company of Cheshire, United Kindom. Mixtures of any of these silicates may also be acceptable. In preferred embodiments, the implementation of the silicate may be at least partially soluble in water. In some embodiments, the implementation of the layered silicate may be a natural layered silicate or synthetic layered silicate. In some embodiments, the implementation of the silicate should be from about 0.1 to 15 wt.% Based on the volume of liquid, and more preferably from about 0.5 to 4 wt.% Based on the volume of liquid.

Включение синтетического полимера может быть полезным, в числе прочего, для получения жидкостей, которые проявляют характеристики гелеобразования. Примерами синтетических полимеров, которые необязательно могут быть приемлемы для применения в настоящем изобретении, являются, но не ограничиваются ими, полимеры акриловой кислоты, полимеры эфиров акриловой кислоты, полимеры производных акриловой кислоты, гомополимеры акриловой кислоты, гомополимеры сложных эфиров акриловой кислоты (такие как поли(метилакрилат), поли(бутилакрилат) и поли(2-этилгексилакрилат)), сополимеры эфиров акриловой кислоты, полимеры производных метакриловой кислоты, гомополимеры метакриловой кислоты, гомополимеры эфиров метакриловой кислоты (такие как поли(метилметакрилат), полиакриламидный гомополимер, сополимеры N-винилпирролидона и полиакриламида, поли(бутилметакрилат) и поли(2-этилгексилметакрилат)), N-винилпирролидон, акриламидо-метил-пропан-сульфонатные полимеры, полимеры производных акриламидо-метил-пропансульфоната, акриламидо-метил-пропансульфонатные сополимеры, сополимеры акриловая кислота/акриламидо-метил-пропансульфонат и их комбинации. Сополимеры и терполимеры также могут быть приемлемы. Смеси любых из этих полимеров также могут быть приемлемы. В предпочтительных вариантах осуществления полимер должен быть, по меньшей мере, частично растворим в воде. Подходящие полимеры могут быть катионными, анионными, неионными или цвиттерионными. В некоторых вариантах осуществления полимер должен составлять приблизительно от 0,1 до 15 мас.% из расчета на объем жидкости, и более предпочтительно приблизительно от 0,5 до 4%.The inclusion of a synthetic polymer may be useful, inter alia, for the production of liquids that exhibit gelling characteristics. Examples of synthetic polymers that may not necessarily be suitable for use in the present invention include, but are not limited to, acrylic acid polymers, acrylic acid ester polymers, acrylic acid derivative polymers, acrylic acid homopolymers, acrylic acid ester homopolymers (such as poly ( methyl acrylate), poly (butyl acrylate) and poly (2-ethylhexyl acrylate)), copolymers of acrylic acid esters, polymers of methacrylic acid derivatives, homopolymers of methacrylic acid, homopoly methacrylic ester esters (such as poly (methyl methacrylate), polyacrylamide homopolymer, copolymers of N-vinyl pyrrolidone and polyacrylamide, poly (butyl methacrylate) and poly (2-ethylhexyl methacrylate), N-vinyl pyrrolidone, acrylamide-methyl polymers-propane acrylamido methyl propanesulfonate, acrylamido methyl propanesulfonate copolymers, acrylic acid / acrylamido methyl propanesulfonate copolymers and combinations thereof. Copolymers and terpolymers may also be acceptable. Mixtures of any of these polymers may also be acceptable. In preferred embodiments, the polymer should be at least partially soluble in water. Suitable polymers can be cationic, anionic, nonionic or zwitterionic. In some embodiments, the polymer should be from about 0.1 to 15 wt.% Based on the volume of liquid, and more preferably from about 0.5 to 4%.

Чтобы получить рекомендуемые характеристики геля и рекомендуемую термическую стабильность в случае изолирующей жидкости на водной основе настоящего изобретения, полимер, включенный в жидкость, может быть сшит с помощью подходящего сшивающего агента. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, где желательно сшивать полимер, необязательно и предпочтительно к жидкости могут быть добавлены один или несколько сшивающих агентов, чтобы сшить полимер.In order to obtain the recommended gel characteristics and the recommended thermal stability in the case of the water-based insulating liquid of the present invention, the polymer incorporated in the liquid can be crosslinked with a suitable crosslinking agent. In some embodiments of the present invention, where it is desirable to crosslink the polymer, optionally and preferably one or more crosslinking agents may be added to the liquid to crosslink the polymer.

Один из типов подходящего сшивающего агента представляет собой комбинацию фенольного компонента (или фенольного предшественника) и формальдегида (или предшественника формальдегида). Подходящими фенольными компонентами или фенольными предшественниками являются, но не ограничиваются ими, фенолы, гидрохинон, салициловая кислота, салициламид, аспирин, метил-п-гидроксибензоат, фенилацетат, фенилсалицилат, о-аминобензойная кислота, п-аминобензойная кислота, м-аминофенол, фурфуриловый спирт и бензойная кислота. Подходящими предшественниками формальдегида могут быть, но без ограничения ими, гексаметилентетраамин, глиоксаль и 1,3,5-триоксан. Система такого сшивающего агента требует приблизительно 250°F (121,1°С), чтобы термически активировать сшивку полимера. Другим типом подходящего сшивающего агента является полиалкилимин. Такой сшивающий агент требует приблизительно 90°F (32,2°С), чтобы активировать сшивку полимера. Такой сшивающий агент используют отдельно или в сочетании с любыми другими сшивающими агентами, описанными в изобретении.One type of suitable crosslinking agent is a combination of a phenolic component (or phenolic precursor) and formaldehyde (or formaldehyde precursor). Suitable phenolic components or phenolic precursors include, but are not limited to, phenols, hydroquinone, salicylic acid, salicylamide, aspirin, methyl p-hydroxybenzoate, phenyl acetate, phenyl salicylate, o-aminobenzoic acid, p-aminobenzoic acid, m-aminophenol, m-aminophenol and benzoic acid. Suitable formaldehyde precursors may include, but are not limited to, hexamethylene tetraamine, glyoxal, and 1,3,5-trioxane. A system of such a crosslinking agent requires approximately 250 ° F. (121.1 ° C.) to thermally activate polymer crosslinking. Another type of suitable crosslinking agent is polyalkylimine. Such a crosslinking agent requires approximately 90 ° F. (32.2 ° C.) to activate polymer crosslinking. Such a crosslinking agent is used alone or in combination with any other crosslinking agents described in the invention.

Другой тип сшивающего агента, который может быть использован, составляют нетоксичные органические сшивающие агенты, которые не содержат ионы металлов. Примерами таких органических сшивающих агентов являются полиалкиленимины (например, полиэтиленимин), полиалкиленполиамины и их смеси. Кроме того, могут быть применены растворимые в воде полифункциональные алифатические амины, арилалкиламины и гетероарилалкиламины.Another type of crosslinking agent that can be used is non-toxic organic crosslinking agents that do not contain metal ions. Examples of such organic crosslinking agents are polyalkyleneimines (e.g. polyethyleneimine), polyalkylene polyamines, and mixtures thereof. In addition, water-soluble polyfunctional aliphatic amines, arylalkylamines and heteroarylalkylamines can be used.

Если подходящие сшивающие агенты включены, они могут присутствовать в жидкостях настоящего изобретения в количестве, достаточном, чтобы обеспечить, в числе прочего, рекомендуемую степень сшивки. В некоторых вариантах осуществления сшивающий агент или сшивающие агенты могут присутствовать в жидкости настоящего изобретения в количестве в интервале приблизительно от 0,0005 до 10 мас.% из расчета на объем жидкости. В некоторых вариантах осуществления сшивающий агент может присутствовать в жидкостях настоящего изобретения в количестве в интервале приблизительно от 0,001 до 5 мас.% из расчета на объем жидкости. Любой специалист в данной области техники с учетом положительного эффекта настоящего изобретения определит соответствующее количество сшивающего агента для включения его в жидкость настоящего изобретения, исходя из, наряду с другими факторами, температурных условий конкретного варианта применения, используемого(ых) типа(ов) полимера(ов), молекулярной массы полимера(ов), желаемой степени повышения вязкости и/или рН жидкости.If suitable crosslinking agents are included, they may be present in the fluids of the present invention in an amount sufficient to provide, inter alia, the recommended degree of crosslinking. In some embodiments, a crosslinking agent or crosslinking agents may be present in the liquid of the present invention in an amount in the range of from about 0.0005 to 10% by weight based on the volume of liquid. In some embodiments, a crosslinking agent may be present in the fluids of the present invention in an amount in the range of about 0.001 to 5% by weight based on the volume of liquid. Any person skilled in the art, taking into account the positive effect of the present invention, will determine the appropriate amount of crosslinking agent to be included in the liquid of the present invention, based on, among other factors, the temperature conditions of the particular application, the type (s) of polymer (s) used ), the molecular weight of the polymer (s), the desired degree of increase in viscosity and / or pH of the liquid.

Хотя любой подходящий способ приготовления изолирующих жидкостей настоящего изобретения может быть использован, в некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе настоящего изобретения может быть приготовлена в условиях комнатной температуры и обычного давления путем смешения воды и выбранной смешивающейся с водой органической жидкости. Вода и смешивающаяся с водой органическая жидкость предпочтительно могут быть смешаны так, чтобы смешивающаяся с водой органическая жидкость смешивалась в воде. Выбранный силикат затем может быть добавлен к воде, и его можно смешивать со смесью воды и смешивающейся с водой органической жидкости до тех пор, пока силикат не гидратируется. Могут быть добавлены любые выбранные добавки, включая полимер. Любые предпочтительные добавки диспергируют в смеси. Если это желательно, то может быть добавлен выбранный сшивающий агент. Если сшивающий агент используют, то он должен быть диспергирован в смеси. Сшивка, однако, не должна происходить до термической активации, которая предпочтительно при подземных вариантах применения имеет место внутри скважины; это может создавать некоторые проблемы при подаче насосом, что возможно является результатом активации до размещения на месте. Активация приводит к тому, что жидкость образует гель. Определение «гель», которое используют в данном случае, и производные от этого определения относятся к полутвердому, желеподобному состоянию, принимаемому некоторыми коллоидальными дисперсиями. После активации гель должен оставаться на месте и должен быть устойчивым при незначительном синерезисе.Although any suitable method for preparing the insulating liquids of the present invention can be used, in some embodiments, the water-based insulating liquid of the present invention can be prepared at room temperature and normal pressure by mixing water and a selected water-miscible organic liquid. Water and a water-miscible organic liquid can preferably be mixed so that a water-miscible organic liquid is mixed in water. The selected silicate can then be added to the water, and it can be mixed with a mixture of water and a water-miscible organic liquid until the silicate is hydrated. Any selected additives, including polymer, may be added. Any preferred additives are dispersed in the mixture. If desired, the selected crosslinking agent may be added. If a crosslinking agent is used, then it must be dispersed in the mixture. Crosslinking, however, should not occur prior to thermal activation, which preferably takes place inside the well in underground applications; this can create some problems when pumping, which may be the result of activation before being placed in place. Activation causes the liquid to form a gel. The definition of "gel", which is used in this case, and the derivatives of this definition refer to a semi-solid, jelly-like state accepted by some colloidal dispersions. After activation, the gel should remain in place and should be stable with slight syneresis.

В некоторых вариантах осуществления гели, образованные путем гидратации силиката, могут иметь вязкость при нулевом сдвиге приблизительно 100000 сантипуаз, измеренную на реометре Anton Paar Controlled Stress Rheometer при стандартных условиях с использованием стандартной рабочей методики.In some embodiments, gels formed by hydrating the silicate can have a zero shear viscosity of about 100,000 centipoise measured on an Anton Paar Controlled Stress Rheometer under standard conditions using standard operating procedures.

После гелеобразования, если жидкость содержит полимер, один из способов удаления геля может включать разбавление или разрушение сшивок и/или полимерной структуры внутри геля с использованием соответствующего способа и/или композиции, чтобы обеспечить возможность выделения или удаления геля. Другой способ может включать физическое удаление геля, например, с помощью воздуха или жидкости.After gelation, if the liquid contains a polymer, one of the methods for removing the gel may include diluting or destroying the crosslinks and / or polymer structure within the gel using an appropriate method and / or composition to allow the gel to be isolated or removed. Another method may include physically removing the gel, for example, using air or liquid.

В некоторых вариантах осуществления изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения могут быть приготовлены оперативно на месте расположения скважины или трубопровода. В других вариантах осуществления изолирующие жидкости на водной основе настоящего изобретения могут быть получены вне рабочего места и транспортированы к месту применения. При транспортировке жидкостей следует учитывать температуру активации жидкости.In some embodiments, the water-based insulating fluids of the present invention can be prepared promptly at the location of the well or pipeline. In other embodiments, implementation of the water-based insulating liquids of the present invention can be obtained outside the workplace and transported to the place of use. When transporting liquids, the activation temperature of the liquid should be considered.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание первой насосно-компрессорной трубы; создание второй насосно-компрессорной трубы, которая по существу окружает первую насосно-компрессорную трубу, в результате чего образуется кольцевой канал между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, полиол и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер. Насосно-компрессорные трубы могут иметь любую конфигурацию, соответствующую выбранному варианту применения. В некоторых случаях вторая насосно-компрессорная труба может иметь другую длину, чем первая насосно-компрессорная труба. В некоторых случаях насосно-компрессорная труба может содержать часть более крупного оборудования. В некоторых случаях изолирующая жидкость на водной основе может находиться в контакте со всей первой насосно-компрессорной трубой от начала до конца, но в других ситуациях изолирующая жидкость на водной основе может быть размещена только в части кольцевого канала и, следовательно, контактировать только с частью первой насосно-компрессорной трубы. В некоторых случаях первая насосно-компрессорная труба может быть насосно-компрессорной колонной, расположенной в стволе скважины. В некоторых случаях насосно-компрессорные трубы могут быть расположены в геотермальной скважине. Насосно-компрессорная колонна может быть расположена в открытом море. В других случаях насосно-компрессорная колонна может располагаться в холодном климате. В других случаях первая насосно-компрессорная труба может представлять собой трубопровод, способный транспортировать жидкость из одного места в другое.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating a first tubing; creating a second tubing that essentially surrounds the first tubing, resulting in an annular channel between the first tubing and the second tubing; the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a polyol and layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer. The tubing may be of any configuration appropriate to the selected application. In some cases, the second tubing may have a different length than the first tubing. In some cases, the tubing may contain a portion of larger equipment. In some cases, a water-based insulating liquid may be in contact with the entire first tubing from start to finish, but in other situations, a water-based insulating liquid can be placed only in part of the annular channel and, therefore, only contact with part of the first tubing. In some cases, the first tubing may be a tubing string located in the wellbore. In some cases, tubing may be located in a geothermal well. The tubing string may be located in the open sea. In other cases, the tubing string may be located in a cold climate. In other cases, the first tubing may be a pipeline capable of transporting fluid from one place to another.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание первой насосно-компрессорной трубы; создание второй насосно-компрессорной трубы, которая по существу окружает первую насосно-компрессорную трубу, в результате чего образуется кольцевой канал между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая включает жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating a first tubing; creating a second tubing that essentially surrounds the first tubing, resulting in an annular channel between the first tubing and the second tubing; the preparation of a water-based insulating liquid, which includes a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание первой насосно-компрессорной трубы, расположенной в стволе скважины так, что образуется кольцевой канал между насосно-компрессорной трубой и поверхностью ствола скважины; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating a first tubing located in a wellbore such that an annular channel is formed between the tubing and the surface of the wellbore; the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает способ, включающий: создание первой насосно-компрессорной трубы, которая включает, по меньшей мере, часть трубопровода, который содержит первую текучую среду; создание второй насосно-компрессорной трубы, которая по существу окружает первую насосно-компрессорную трубу, в результате чего образуется кольцевой канал между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой; приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат; и размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a method comprising: creating a first tubing that includes at least a portion of a pipeline that comprises a first fluid; creating a second tubing that essentially surrounds the first tubing, resulting in an annular channel between the first tubing and the second tubing; the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate; and the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает изолирующую жидкость на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат. В некоторых вариантах осуществления изолирующая жидкость на водной основе также включает полимер.In one embodiment, the present invention provides a water-based insulating liquid, which comprises an aqueous base liquid, a water miscible organic liquid, and a layered silicate. In some embodiments, the implementation of the insulating liquid, water-based also includes a polymer.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение предлагает способ приготовления изолирующей жидкости на водной основе, включающий: смешение жидкости водной основы и смешивающейся с водой органической жидкости с образованием смеси; добавление к смеси, по меньшей мере, одного слоистого силиката; предоставление возможности для гидратации слоистого силиката; размещение смеси, содержащей слоистый силикат, в выбранном месте; предоставление возможности смеси, содержащей слоистый силикат, активироваться с образованием в ней геля. В некоторых вариантах осуществления к смеси может быть добавлен полимер, и полимеру дают возможность гидратироваться. Необязательно к смеси может быть добавлен сшивающий агент, содержащий полимер, чтобы сшить полимер.In another embodiment, the present invention provides a method for preparing a water-based insulating liquid, comprising: mixing a water-based liquid and an organic liquid miscible with water to form a mixture; adding to the mixture at least one layered silicate; providing opportunities for hydration of the layered silicate; placing the mixture containing the layered silicate in a selected location; allowing the mixture containing the layered silicate to be activated to form a gel in it. In some embodiments, a polymer may be added to the mixture, and the polymer is allowed to hydrate. Optionally, a crosslinking agent containing a polymer may be added to the mixture to crosslink the polymer.

Для облегчения более точного понимания настоящего изобретения приведены следующие примеры определенных аспектов некоторых вариантов осуществления изобретения. Приведенные далее примеры никоим образом не следует понимать, как ограничивающие или определяющие границы объема всего изобретения.To facilitate a more accurate understanding of the present invention, the following examples of certain aspects of certain embodiments of the invention are provided. The following examples should in no way be understood as limiting or defining the scope of the entire invention.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[[[Ryan - Подтверждает, что эти примеры проведены точно так, как описано ниже]]][[[Ryan - Confirms that these examples are done exactly as described below]]]

Пример 1Example 1

Изучены приготовление и результаты испытаний различных комбинаций неорганических, органических, глиняных и полимерных материалов для применения в качестве загущающих/гелеобразующих агентов в жидкостях водной основы для изолирующих жидкостей. Проведена серия испытаний, в которых оценивали и сравнивали растворимость, удельную теплопроводность, термическую стабильность, рН, характеристики гелеобразования, реологическое поведение и токсичность различных жидкостей. По-видимому, наиболее важно, что проведена оценка термической стабильности в интервале от 37 до 280°F (2,78-137,8°С) и выше. На Фиг.1 перечислены материалы, используемые в рецептурах, и испытанные количества. Этот список никоим образом не следует рассматривать в качестве исчерпывающего примера со ссылкой на изобретение или в качестве определяющего границы изобретения.The preparation and test results of various combinations of inorganic, organic, clay and polymer materials for use as thickening / gelling agents in aqueous liquids for insulating liquids were studied. A series of tests was carried out in which solubility, thermal conductivity, thermal stability, pH, gelation characteristics, rheological behavior and toxicity of various liquids were evaluated and compared. Apparently, it is most important that thermal stability has been evaluated in the range from 37 to 280 ° F (2.78-137.8 ° C) and higher. Figure 1 lists the materials used in the formulations and the quantities tested. This list should in no way be construed as an exhaustive example with reference to the invention or as defining the scope of the invention.

Термическая стабильность и статическое старение. Все рецептуры жидкостей подвергают статическому старению при температурах приблизительно ≥280°F (137,8°С) в течение двух месяцев. Составы и свойства испытанных жидкостей представлены ниже в таблицах 1 и 2. Большинство жидкостей, по-видимому, остаются неизменными со сшитой системой, что проявляется в повышении вязкости, и что, по-видимому, соответствует завершению гелеобразования. Полагают, что такие системы, по-видимому, проявляют более желательные характеристики стабильности, чем другие жидкости, которые включают многочисленные биополимеры (например, ксантан, велан и диутановые камеди) и неорганические глины и обычно разрушаются через 3 дня при 250°F (121,1°С). Кроме того, что касается термической стабильности таких испытанных рецептур, то для любого из образцов наблюдается синерезис менее чем 1%. Thermal stability and static aging. All liquid formulations are subjected to static aging at temperatures of approximately ≥280 ° F (137.8 ° C) for two months. The compositions and properties of the tested fluids are presented below in Tables 1 and 2. Most of the fluids, apparently, remain unchanged with a crosslinked system, which manifests itself in an increase in viscosity, and which, apparently, corresponds to the completion of gelation. It is believed that such systems appear to exhibit more desirable stability characteristics than other fluids, which include numerous biopolymers (e.g., xanthan, velan and diutane gums) and inorganic clays and usually break down after 3 days at 250 ° F (121, 1 ° C). In addition, with regard to the thermal stability of such tested formulations, less than 1% syneresis is observed for any of the samples.

Помимо статических испытаний образец 4 оценен с использованием высокотемпературного вискозиметра, чтобы изучить термическую активацию сшивающих агентов (фиг.2). Жидкости подвергают низкой скорости сдвига при 190°F (87,8°С), при этом измерения вязкости показывают увеличение со временем до достижения максимального записываемого уровня около 5000 минут.In addition to static tests, sample 4 was evaluated using a high temperature viscometer in order to study the thermal activation of crosslinking agents (FIG. 2). The fluids are subjected to a low shear rate at 190 ° F. (87.8 ° C.), while viscosity measurements show an increase over time to reach a maximum recordable level of about 5000 minutes.

Таблица 1Table 1
Рецептуры и свойства IPF до статического старенияFormulations and properties of IPF before static aging
РецептурыRecipes ОбразецSample 1one 22 33 4four Плотность, фунт/галл (кг/л)Density lb / gall (kg / l) 8,5(1,02)8.5 (1.02) 10,5(1,26)10.5 (1.26) 12,3(1,48)12.3 (1.48) 11,3(1,36)11.3 (1.36) Вода, об.%Water, vol.% 20twenty 1010 -- 1one Глицерин, об.%Glycerin, vol.% -- 9090 78,578.5 9090 ПГ, об.%GH, vol.% 8080 -- -- -- Рассол, об.%Brine, vol.% -- -- 21,521.5 99 Полимер А, мас.%Polymer A, wt.% 1one 1one 1one -- Полимер В, мас.%Polymer B, wt.% -- -- -- 1,251.25 Альдегид, ч./млнAldehyde, ppm 50005000 50005000 50005000 -- HQ, ч./млнHQ ppm 50005000 50005000 50005000 -- PEI, мас.%PEI, wt.% -- -- -- 22 СвойстваThe properties 300 об/мин1 300 rpm 1 280280 285285 270270 8282 Прочность на сдвиг, фунт/100 фут2
(кг/м2)
Shear Strength lb / 100 ft 2
(kg / m 2 )
13,4(0,654)13.4 (0.654) 20,65(1,01)20.65 (1.01) 20,65(1,01)20.65 (1.01) >13,4(0,654)> 13.4 (0.654)
Теплопроводность2, БТЕ/фут·°F·час (ккал/м·°С/час)Thermal conductivity 2 , BTU / ft · ° F · h (kcal / m · ° C / h) 0,141(0,21)0.141 (0.21) 0,172(0,26)0.172 (0.26) 0,154(0,23)0.154 (0.23) 0,158(0,24)0.158 (0.24) 1 Данные, полученные из показаний, снимаемых на вискозиметре Fann 35, температура образца 120°F (48,9°С).
2 Данные, полученные с помощью анализатора тепловых характеристик KD2-Pro.
1 Data from readings taken on a Fann 35 viscometer, sample temperature 120 ° F (48.9 ° C).
2 Data from the KD2-Pro Thermal Performance Analyzer.

Таблица 2
Рецептуры и свойства IPF после 60 дней статического старения при 280°F (137,8°С)
table 2
Formulations and properties of IPF after 60 days of static aging at 280 ° F (137.8 ° C)
РецептурыRecipes ОбразецSample 1one 22 33 4four Плотность, фунт/галл (кг/л)Density lb / gall (kg / l) 8,5(1,02)8.5 (1.02) 10,5(1,26)10.5 (1.26) 12,3(1,48)12.3 (1.48) 11,3(1,36)11.3 (1.36) Вода, об.%Water, vol.% 20twenty 1010 -- 1one Глицерин, об.%Glycerin, vol.% -- 9090 78,578.5 9090 ПГ, об.%GH, vol.% 8080 -- -- -- Рассол, об.%Brine, vol.% -- -- 21,521.5 99 Полимер А, мас.%Polymer A, wt.% 1one 1one 1one -- Полимер В, мас.%Polymer B, wt.% -- -- -- 1,251.25 Альдегид, ч./млнAldehyde, ppm 50005000 50005000 50005000 -- HQ, ч./млнHQ ppm 50005000 50005000 50005000 -- PEI, мас.%PEI, wt.% -- -- -- 22 СвойстваThe properties 300 об/мин3 300 rpm 3 максMax максMax максMax максMax Прочность на сдвиг, фунт/100 фут2
(кг/м2)
Shear Strength lb / 100 ft 2
(kg / m 2 )
>50 (2,44)> 50 (2.44) >50 (2,44)> 50 (2.44) >50 (2,44)> 50 (2.44) >50 (2,44)> 50 (2.44)
Теплопроводность2, БТЕ/фут·°F·час (ккал/м·°С/час)Thermal conductivity 2 , BTU / ft · ° F · h (kcal / m · ° C / h) 0,141(0,21)0.141 (0.21) 0,172(0,26)0.172 (0.26) 0,154(0,23)0.154 (0.23) 0,158(0,24)0.158 (0.24) 3 Жидкости желированы, измерения не в масштабе 3 Fluids are gelled; measurements not to scale

Измерение удельной теплопроводности: Низкая удельная теплопроводность (К) является важным аспектом для успеха изолирующих жидкостей. Для эффективного снижения теплопередачи пакерные жидкости на водной основе с интервалом плотностей от 8,5 до 12,3 фунт/галл (1,02-1,48 кг/л), как ожидают, имеют значения удельной теплопроводности К от 0,3 до 0,2 БТЕ/фут·°F·час (0,45-0,30 ккал/м·°С·час), и предпочтительно должны бы иметь более низкие значения. Из различных перечисленных выше рецептур видно, что использованы такие рецептуры с плотностью жидкости от 8,5 до 14,4 фунт/галл (1,02-1,73 кг/л), все из которых имеют теплопроводность <0,2 БТЕ/час·фут·°F (0,30 ккал/м·°С·час), что показано в таблицах 1 и 2. Thermal conductivity measurement : Low thermal conductivity (K) is an important aspect for the success of insulating liquids. To effectively reduce heat transfer, water-based packer fluids with a density range of 8.5 to 12.3 lb / gall (1.02-1.48 kg / l) are expected to have specific heat conductivities K of 0.3 to 0 , 2 BTU / ft · ° F · hour (0.45-0.30 kcal / m · ° C · hour), and preferably should have lower values. From the various formulations listed above, it is seen that such formulations were used with a fluid density of 8.5 to 14.4 lb / gall (1.02-1.73 kg / l), all of which have a thermal conductivity of <0.2 BTU / hour · Ft · ° F (0.30 kcal / m · ° C · hour), as shown in tables 1 and 2.

Пример 2Example 2

Изучены приготовление и результаты испытаний различных комбинаций неорганических, органических, глиняных и полимерных материалов для применения в качестве загущающих/гелеобразующих агентов в жидкостях водной основы для изолирующих жидкостей. Проведена серия испытаний, в которых оценивали и сравнивали растворимость, удельную теплопроводность, термическую стабильность, рН, характеристики гелеобразования, реологическое поведение и токсичность различных жидкостей. По-видимому, наиболее важно, что проведена оценка термической стабильности в интервале от 37°F до 500°F (2,78-260°С) и выше. Эти испытания проведены в течение короткого и продолжительного периодов времени. На Фиг.3 перечислены материалы, используемые в рецептурах, и испытанные количества. Этот список ни коим образом не следует рассматривать в качестве исчерпывающего примера со ссылкой на изобретение или в качестве определяющего границы изобретения.The preparation and test results of various combinations of inorganic, organic, clay and polymer materials for use as thickening / gelling agents in aqueous liquids for insulating liquids were studied. A series of tests was carried out in which solubility, thermal conductivity, thermal stability, pH, gelation characteristics, rheological behavior and toxicity of various liquids were evaluated and compared. Apparently, it is most important that thermal stability has been evaluated in the range from 37 ° F to 500 ° F (2.78-260 ° C) and higher. These tests are carried out for short and long periods of time. Figure 3 lists the materials used in the formulations and the quantities tested. This list should in no way be considered as an exhaustive example with reference to the invention or as defining the scope of the invention.

Термическая стабильность и статическое старение. Все рецептуры жидкостей подвергают статическому старению при температурах приблизительно ≥400°F (204,4°С) в течение 3 дней. Составы и свойства испытанных жидкостей представлены ниже в таблицах 3 и 4. Большинство жидкостей, по-видимому, остаются неизменными со сшитой системой, что проявляется в повышении вязкости, и что, по-видимому, соответствует завершению гелеобразования. Полагают, что такие системы, по-видимому, проявляют более желательные характеристики стабильности, чем другие жидкости, которые включают многочисленные биополимеры (например, ксантан, велан и диутановые камеди) и неорганические глины и обычно разрушаются через 3 дня при 250°F (121,1°С). Кроме того, что касается термической стабильности таких испытанных рецептур, то для любого из образцов наблюдается синерезис менее чем 1%. Thermal stability and static aging. All liquid formulations are subjected to static aging at temperatures of approximately ≥400 ° F (204.4 ° C) for 3 days. The compositions and properties of the tested fluids are presented below in Tables 3 and 4. Most of the fluids seem to remain unchanged with a crosslinked system, which manifests itself in an increase in viscosity, and which, apparently, corresponds to the completion of gelation. It is believed that such systems appear to exhibit more desirable stability characteristics than other fluids, which include numerous biopolymers (e.g., xanthan, velan and diutane gums) and inorganic clays and usually break down after 3 days at 250 ° F (121, 1 ° C). In addition, with regard to the thermal stability of such tested formulations, less than 1% syneresis is observed for any of the samples.

Таблица 3Table 3
Рецептуры и свойства IPF до статического старенияFormulations and properties of IPF before static aging
ОбразецSample 1one 22 Теплопроводность, БТЕ/фут·°F·час (ккал/м·°С/час)Thermal conductivity, BTU / ft · ° F · hour (kcal / m · ° C / hour) 0,166(0,25)0.166 (0.25) 0,177(0,26)0.177 (0.26) Плотность, фунт/галл (кг/л)Density lb / gall (kg / l) 10,5(1,26)10.5 (1.26) 9,5(1,44)9.5 (1.44) Вискозиметр, Fann® 35Viscometer, Fann ® 35 150°F(65,6°С)150 ° F (65.6 ° C) 150°F(65,6°С)150 ° F (65.6 ° C) 600 об/мин600 rpm 160160 161161 300 об/мин300 rpm 125125 126126 200 об/мин200 rpm 109109 102102 100 об/мин100 rpm 8484 8888 6 об/мин6 rpm 3737 4040 3 об/мин3 rpm 3434 3838 PVPV 3535 3535 YPYp 9090 9191

Таблица 4
Рецептуры и свойства IPF после 72 часов статического старения при 450°С (232,2°С)
Table 4
Formulations and properties of IPF after 72 hours of static aging at 450 ° C (232.2 ° C)
ОбразецSample 1one 22 Теплопроводность, БТЕ/фут·°F·час (ккал/м·°С/час)Thermal conductivity, BTU / ft · ° F · hour (kcal / m · ° C / hour) 0,166(0,25)0.166 (0.25) 0,177(0,26)0.177 (0.26) Плотность, фунт/галл (кг/л)Density lb / gall (kg / l) 10,5(1,26)10.5 (1.26) 9,5(1,44)9.5 (1.44) Вискозиметр, Fann® 35Viscometer, Fann ® 35 150°F(65,6°С)150 ° F (65.6 ° C) 150°F(65,6°С)150 ° F (65.6 ° C) 600 об/мин600 rpm 163163 159159 300 об/мин300 rpm 127127 122122 200 об/мин200 rpm 111111 104104 100 об/мин100 rpm 8282 8686 6 об/мин6 rpm 4040 4141 3 об/мин3 rpm 3636 3737 PVPV 3636 3535 YPYp 9191 8585

Измерение удельной теплопроводности. Низкая удельная теплопроводность (К) является важным аспектом для успеха изолирующих жидкостей. Для эффективного снижения теплопередачи пакерные жидкости на водной основе с интервалом плотностей от 8,5 до 10,5 фунт/галл (1,02-1,26 кг/л), как ожидают, имеют значения удельной теплопроводности К от 0,3 до 0,2 БТЕ/фут.°F.час (0,45-0,30 ккал/м.°С.час), и предпочтительно должны бы иметь более низкие значения. Из различных перечисленных выше рецептур видно, что использованы такие рецептуры с плотностью жидкости от 8,5 до 10,5 фунт/галл (1,02-1,26 кг/л), все из которых имеют теплопроводность <0,2 БТЕ/час·фут·°F (0,30 ккал/м·°С·час), что показано в таблицах 3 и 4. Thermal conductivity measurement . Low thermal conductivity (K) is an important aspect for the success of insulating liquids. To effectively reduce heat transfer, water-based packer fluids with a density range of 8.5 to 10.5 lbs / gallon (1.02-1.26 kg / l) are expected to have specific heat conductivities K from 0.3 to 0 , 2 BTU / ft. ° F. hour (0.45-0.30 kcal / m. ° C. hour), and preferably should have lower values. From the various formulations listed above, it is seen that such formulations were used with a fluid density of 8.5 to 10.5 lbs / gallon (1.02-1.26 kg / l), all of which have a thermal conductivity of <0.2 BTU / hour · Ft · ° F (0.30 kcal / m · ° C · hour), as shown in tables 3 and 4.

Таким образом, настоящее изобретение хорошо адаптировано для достижения упомянутых целей и преимуществ, а также целей и преимуществ, которые являются его неотъемлемой частью. Конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, являются только иллюстративными, так как настоящее изобретение может быть модифицировано и реализовано на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалиста в данной области техники с учетом положительного эффекта указаний изобретения. Кроме того, никаких ограничений не подразумевается для деталей конструкции или проекта, показанных в описании, отличных от описанных ниже в формуле изобретения. Таким образом, очевидно, что конкретные иллюстративные варианты осуществления, описанные выше, могут быть изменены или модифицированы, и все такие изменения считаются в рамках объема и сути настоящего изобретения. Все численные значения и интервалы, раскрытые выше, могут меняться на любое количество (например, 1%, 2%, 5% или иногда от 10 до 20%). Когда же раскрыт численный интервал, R, с нижней границей, RL, и верхней границей, RU, точно раскрыто любое число, попадающее в интервал. В частности, следующие числа в пределах интервала являются точно раскрытыми: R=RL+k·(RU-RL), где k представляет собой переменную в пределах интервала от 1 до 100% с инкрементом 1%, то есть, k равно 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, ….50%, 51%, 52%, … 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или 100%. Более того, любой численный интервал, ограничиваемый двумя значениями R, которые определены выше, также точно является раскрытым. Более того, неопределенные артикли «a» или «an», используемые в формуле изобретения, означают один или более чем один элемент, который он вводит. Также определения в формуле изобретения имеют их прямое, обычное, значение если что-то другое недвусмысленно и однозначно не определено патентом.Thus, the present invention is well adapted to achieve the aforementioned goals and advantages, as well as the goals and advantages, which are an integral part of it. The specific embodiments disclosed above are only illustrative, since the present invention can be modified and practiced in various, but equivalent ways, obvious to a person skilled in the art taking into account the positive effect of the indications of the invention. In addition, no restrictions are implied for the details of the structure or design shown in the description, other than those described below in the claims. Thus, it is obvious that the specific illustrative embodiments described above can be changed or modified, and all such changes are considered within the scope and essence of the present invention. All numerical values and intervals disclosed above can be changed by any amount (for example, 1%, 2%, 5%, or sometimes from 10 to 20%). When the numerical interval, R, with the lower boundary, RL, and the upper boundary, RU, is disclosed, any number falling within the interval is precisely disclosed. In particular, the following numbers within the range are precisely disclosed: R = RL + k · (RU-RL), where k is a variable within the range of 1 to 100% with an increment of 1%, i.e., k is 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, ... .50%, 51%, 52%, ... 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100%. Moreover, any numerical range limited by the two R values as defined above is also precisely disclosed. Moreover, the indefinite articles “a” or “an” used in the claims mean one or more than one element that he introduces. Also, the definitions in the claims have their direct, ordinary, meaning if something else is explicitly and unequivocally defined by the patent.

Claims (23)

1. Способ, включающий:
создание кольцевого канала между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой;
приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость, слоистый силикат; и синтетический полимер, по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из полимера акриловой кислоты, полимеров производных акриловой кислоты, полибутилакрилата, поли-2-этилгексилакрилата, сополимеров эфиров акриловой кислоты, полимеров производных метакриловой кислоты, полибутилметакрилата, поли-2-этилгексилметакрилата, акриламидо-метил-пропан-сульфонатных полимеров, и сополимеров акриловой кислоты и акриламидо-метил-пропансульфоната;
размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале, и предоставление возможности для гидратации слоистого силиката, причем гидратация слоистого силиката приводит к образованию геля из изолирующей жидкости на водной основе.
1. The method comprising:
creating an annular channel between the first tubing and the second tubing;
preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid, a layered silicate; and a synthetic polymer, at least one selected from the group consisting of acrylic acid polymer, polymers of acrylic acid derivatives, polybutyl acrylate, poly-2-ethylhexyl acrylate, copolymers of acrylic acid esters, polymers of methacrylic acid derivatives, polybutyl methacrylate, poly-2-ethylhexyl methacrylate, acrylamido-methyl-propane-sulfonate polymers, and copolymers of acrylic acid and acrylamido-methyl-propanesulfonate;
the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel, and providing the opportunity for hydration of the layered silicate, and hydration of the layered silicate leads to the formation of a gel from a water-based insulating liquid.
2. Способ по п.1, где изолирующая жидкость на водной основе дополнительно содержит, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из: ингибитора коррозии, рН-модификатора, биоцида, стеклянных бусинок, полых сфер, полых микросфер, модификатора реологии, буфера, ингибитора образования гидратов, разрушителя, трассера, дополнительного утяжеляющего агента, загустителя и поверхностно-активного вещества.2. The method according to claim 1, where the water-based insulating liquid further comprises at least one additive selected from the group consisting of: corrosion inhibitor, pH modifier, biocide, glass beads, hollow spheres, hollow microspheres, modifier rheology, buffer, hydrate inhibitor, disruptor, tracer, additional weighting agent, thickener and surfactant. 3. Способ по п.1, где изолирующая жидкость на водной основе содержит, по меньшей мере, один рассол, выбранный из группы, состоящей из: NaCl, NaBr, KCl, СаСl2, CaBr2, ZrBr2, карбоната натрия, формиата натрия, формиата калия, формиата цезия и их производного.3. The method according to claim 1, where the insulating liquid, water-based, contains at least one brine selected from the group consisting of: NaCl, NaBr, KCl, CaCl 2 , CaBr 2 , ZrBr 2 , sodium carbonate, sodium formate potassium formate, cesium formate and their derivative. 4. Способ по п.1, где смешивающаяся с водой органическая жидкость содержит, по меньшей мере, одну жидкость, выбранную из группы, состоящей из: сложного эфира, амина, спирта, полиола, простого гликолевого эфира и их производного.4. The method according to claim 1, where the miscible with water, the organic liquid contains at least one liquid selected from the group consisting of: ester, amine, alcohol, polyol, simple glycol ether and their derivative. 5. Способ по п.4, где полиол содержит, по меньшей мере, один полиол, выбранный из группы, состоящей из: растворимого в воде диола, этиленгликоля, пропиленгликоля, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, дипропиленгликоля, трипропиленгликоля, реакционного продукта, образованного по реакции этилен- и пропиленоксида с основным соединением с активным атомом водорода, реакционного продукта, образованного по реакции полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля с основным соединением с активным атомом водорода; неопентилгликоля, пентандиола, бутандиола, ненасыщенного диола, бутиндиола, бутендиола, триола, глицерина, аддукта этилена, аддукта пропиленоксида, пентаэритрита, сахарных спиртов и их производного.5. The method according to claim 4, where the polyol contains at least one polyol selected from the group consisting of: a water-soluble diol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, reaction formed by the reaction of ethylene and propylene oxide with a basic compound with an active hydrogen atom, a reaction product formed by the reaction of polyethylene glycol and polypropylene glycol with a basic compound with an active hydrogen atom; neopentyl glycol, pentanediol, butanediol, unsaturated diol, butinediol, butenediol, triol, glycerol, ethylene adduct, propylene oxide adduct, pentaerythritol, sugar alcohols and their derivative. 6. Способ по п.1, где слоистый силикат включает, по меньшей мере, один слоистый силикат, выбранный из группы, состоящей из: смектита, вермикулита, набухаемой фторслюды, монтмориллонита, бейделлита, гекторита и сапонита.6. The method according to claim 1, where the layered silicate includes at least one layered silicate selected from the group consisting of smectite, vermiculite, swellable fluoride, montmorillonite, beidellite, hectorite and saponite. 7. Способ по п.6, где слоистый силикат представляет собой синтетический слоистый силикат.7. The method according to claim 6, where the layered silicate is a synthetic layered silicate. 8. Способ по п.6, где слоистый силикат присутствует в жидкости в количестве в интервале приблизительно от 0,1 до 15 мас.%, в расчете на жидкость.8. The method according to claim 6, where the layered silicate is present in the liquid in an amount in the range of from about 0.1 to 15 wt.%, Calculated on the liquid. 9. Способ по п.6, где смешивающаяся с водой органическая жидкость присутствует в жидкости в количестве в интервале приблизительно от 40 до 99 мас.%, из расчета на жидкость.9. The method according to claim 6, where the miscible with water, the organic liquid is present in the liquid in an amount in the range of from about 40 to 99 wt.%, Based on the liquid. 10. Способ, включающий:
создание блока, включающего первую насосно-компрессорную трубу, которая содержит первую текучую среду, расположенного в стволе скважины так, что образуется кольцевой канал между первой насосно-компрессорной трубой и стволом скважины;
приготовление изолирующей жидкости на водной основе, которая содержит жидкость водной основы, смешивающуюся с водой органическую жидкость и слоистый силикат, причем слоистый силикат содержит по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из набухаемой фторслюды, монтмориллонита, бейделлита, и любой их комбинации;
размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале; и предоставление возможности для гидратации слоистого силиката, причем гидратация слоистого силиката приводит к образованию геля из изолирующей жидкости на водной основе.
10. A method comprising:
creating a unit including a first tubing that contains a first fluid located in the wellbore so that an annular channel is formed between the first tubing and the borehole;
the preparation of a water-based insulating liquid, which contains a water-based liquid, a water-miscible organic liquid and a layered silicate, the layered silicate containing at least one selected from the group consisting of swellable fluoride, montmorillonite, beidellite, and any combination thereof;
placement of a water-based insulating liquid in the annular channel; and providing opportunities for hydration of the layered silicate, wherein hydration of the layered silicate leads to the formation of a gel from a water-based insulating liquid.
11. Способ по п.10, где изолирующая жидкость на водной основе дополнительно содержит полимер.11. The method of claim 10, wherein the water-based insulating liquid further comprises a polymer. 12. Способ по п.10, где изолирующая жидкость на водной основе содержит, по меньшей мере, один рассол, выбранный из группы, состоящей из: NaCl, NaBr, КСl, СаСl2, CaBr2, ZrBr2, карбоната натрия, формиата натрия, формиата калия, формиата цезия и их производного.12. The method of claim 10, where the water-based insulating liquid contains at least one brine selected from the group consisting of: NaCl, NaBr, KCl, CaCl 2 , CaBr 2 , ZrBr 2 , sodium carbonate, sodium formate potassium formate, cesium formate and their derivative. 13. Способ по п.10, где смешивающаяся с водой органическая жидкость содержит, по меньшей мере, одну жидкость, выбранную из группы, состоящей из: сложного эфира, амина, спирта, полиола, простого гликолевого эфира и их производного.13. The method according to claim 10, where the miscible with water, the organic liquid contains at least one liquid selected from the group consisting of: ester, amine, alcohol, polyol, simple glycol ether and their derivative. 14. Способ по п.13, где полиол содержит, по меньшей мере, один полиол, выбранный из группы, состоящей из: растворимого в воде диола, этиленгликоля, пропиленгликоля, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, дипропиленгликоля, трипропиленгликоля, реакционного продукта, образованного по реакции этилен- и пропиленоксида с основным соединением с активным атомом водорода, реакционного продукта, образованного по реакции полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля с основным соединением с активным атомом водорода; неопентилгликоля, пентандиола, бутандиола, ненасыщенного диола, бутиндиола, бутендиола, триола, глицерина, аддукта этиленоксида, аддукта пропиленоксида, пентаэритрита, сахарных спиртов и любого их производного.14. The method according to item 13, where the polyol contains at least one polyol selected from the group consisting of: water-soluble diol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, reaction formed by the reaction of ethylene and propylene oxide with a basic compound with an active hydrogen atom, a reaction product formed by the reaction of polyethylene glycol and polypropylene glycol with a basic compound with an active hydrogen atom; neopentyl glycol, pentanediol, butanediol, unsaturated diol, butinediol, butenediol, triol, glycerol, ethylene oxide adduct, propylene oxide adduct, pentaerythritol, sugar alcohols and any derivative thereof. 15. Способ по п.10, где слоистый силикат включает, по меньшей мере, один слоистый силикат, выбранный из группы, состоящей из: смектита, вермикулита, набухаемой фторслюды, монтмориллонита, бейделлита, гекторита и сапонита.15. The method according to claim 10, where the layered silicate includes at least one layered silicate selected from the group consisting of: smectite, vermiculite, swellable fluoride, montmorillonite, beidellite, hectorite and saponite. 16. Способ по п.11, где слоистый силикат представляет собой синтетический слоистый силикат.16. The method according to claim 11, where the layered silicate is a synthetic layered silicate. 17. Способ, включающий:
создание первой насосно-компрессорной трубы, которая включает, по меньшей мере, часть трубопровода, который содержит первую текучую среду;
создание второй насосно-компрессорной трубы, которая по существу окружает первую насосно-компрессорную трубу, в результате чего образуется кольцевой канал между первой насосно-компрессорной трубой и второй насосно-компрессорной трубой;
органическую жидкость и слоистый силикат; причем смешивающаяся с водой органическая жидкость содержит по меньшей мере одну, выбранную из группы, состоящей из сложного эфира, амина, и любой их комбинации;
размещение изолирующей жидкости на водной основе в кольцевом канале, и предоставление возможности для гидратации слоистого силиката, причем гидратация слоистого силиката приводит к образованию геля из изолирующей жидкости на водной основе.
17. A method comprising:
creating a first tubing that includes at least a portion of the pipeline that contains the first fluid;
creating a second tubing that essentially surrounds the first tubing, resulting in an annular channel between the first tubing and the second tubing;
organic liquid and layered silicate; moreover, miscible with water, the organic liquid contains at least one selected from the group consisting of ester, amine, and any combination thereof;
the placement of a water-based insulating liquid in the annular channel, and providing the opportunity for hydration of the layered silicate, and hydration of the layered silicate leads to the formation of a gel from a water-based insulating liquid.
18. Способ по п.17, где изолирующая жидкость на водной основе дополнительно содержит полимер.18. The method of claim 17, wherein the water-based insulating liquid further comprises a polymer. 19. Способ по п.17, где слоистый силикат включает, по меньшей мере, один слоистый силикат, выбранный из группы, состоящей из: смектита, вермикулита, набухаемой фторслюды, монтмориллонита, бейделита, гекторита и сапонита.19. The method according to 17, where the layered silicate includes at least one layered silicate selected from the group consisting of: smectite, vermiculite, swellable fluoride, montmorillonite, beidelite, hectorite and saponite. 20. Способ по п.17, где смешивающаяся с водой органическая жидкость содержит, по меньшей мере, одну жидкость, выбранную из группы, состоящей из: спирта, полиола, простого гликолевого эфира и их производного.20. The method according to 17, where the miscible with water, the organic liquid contains at least one liquid selected from the group consisting of: alcohol, polyol, simple glycol ether and their derivative. 21. Способ по п.20, где полиол содержит, по меньшей мере, один полиол, выбранный из группы, состоящей из: растворимого в воде диола, этиленгликоля, пропиленгликоля, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, дипропиленгликоля, трипропиленгликоля, реакционного продукта, образованного по реакции этилен- и пропиленоксида с основным соединением с активным атомом водорода, реакционного продукта, образованного по реакции полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля с основным соединением с активным атомом водорода; неопентилгликоля, пентандиола, бутандиола, ненасыщенного диола, бутиндиола, бутендиола, триола, глицерина, аддукта этиленоксида, аддукта пропиленоксида, пентаэритрита, сахарных спиртов и их производного.21. The method according to claim 20, where the polyol contains at least one polyol selected from the group consisting of: water-soluble diol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, reaction formed by the reaction of ethylene and propylene oxide with a basic compound with an active hydrogen atom, a reaction product formed by the reaction of polyethylene glycol and polypropylene glycol with a basic compound with an active hydrogen atom; neopentyl glycol, pentanediol, butanediol, unsaturated diol, butinediol, butenediol, triol, glycerol, ethylene oxide adduct, propylene oxide adduct, pentaerythritol, sugar alcohols and their derivative. 22. Способ по п.17, где слоистый силикат присутствует в жидкости в количестве в интервале приблизительно от 0,1 до 15 мас.%, из расчета на жидкость и где смешивающаяся с водой жидкость присутствует в жидкости в количестве в интервале приблизительно от 40 до 99 мас.%, из расчета на жидкость.22. The method according to 17, where the layered silicate is present in the liquid in an amount in the range of from about 0.1 to 15 wt.%, Based on the liquid, and where the water miscible liquid is present in the liquid in an amount in the range of from about 40 to 99 wt.%, Based on the liquid. 23. Изолирующая жидкость на водной основе, содержащая:
жидкость водной основы;
смешивающуюся с водой органическую жидкость;
гидратированный слоистый силикат, содержащий по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из набухаемой фторслюды, монтмориллонита, бейделлита и любой их комбинации; и где изолирующая жидкость на водной основе представляет собой гель.
23. A water-based insulating liquid containing:
aqueous base fluid;
a water miscible organic liquid;
hydrated layered silicate containing at least one selected from the group consisting of swellable fluoride, montmorillonite, beidellite, and any combination thereof; and where the water-based insulating fluid is a gel.
RU2010141547/03A 2008-03-11 2009-03-05 Improved water-based insulating liquids and relating methods RU2475624C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/046,086 US20080224087A1 (en) 2007-03-14 2008-03-11 Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods
US12/046,086 2008-03-11
PCT/GB2009/000609 WO2009112808A2 (en) 2008-03-11 2009-03-05 Improved aqueous-based insulating fluids and related methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010141547A RU2010141547A (en) 2012-04-20
RU2475624C2 true RU2475624C2 (en) 2013-02-20

Family

ID=40999887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010141547/03A RU2475624C2 (en) 2008-03-11 2009-03-05 Improved water-based insulating liquids and relating methods

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20080224087A1 (en)
EP (1) EP2271735A2 (en)
JP (1) JP2011513677A (en)
CN (1) CN102037110A (en)
AU (1) AU2009223980A1 (en)
BR (1) BRPI0909062A2 (en)
CA (1) CA2716450C (en)
MX (1) MX2010009988A (en)
RU (1) RU2475624C2 (en)
WO (1) WO2009112808A2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080224087A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Ezell Ryan G Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods
US20080223596A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Ryan Ezell Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods
TW201030132A (en) * 2008-12-17 2010-08-16 Const Res & Tech Gmbh Sealing paste
US8322423B2 (en) 2010-06-14 2012-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Oil-based grouting composition with an insulating material
US9062240B2 (en) 2010-06-14 2015-06-23 Halliburton Energy Services, Inc. Water-based grouting composition with an insulating material
US8895476B2 (en) 2011-03-08 2014-11-25 Tetra Technologies, Inc. Thermal insulating fluids
EP2978819A4 (en) * 2013-03-29 2016-11-30 Halliburton Energy Services Inc Aqueous-based insulating fluids and related methods
GB2539827B (en) 2014-05-15 2021-08-25 Halliburton Energy Services Inc Packing fluds and methods
WO2017176952A1 (en) 2016-04-08 2017-10-12 Schlumberger Technology Corporation Polymer gel for water control applications
CN106967396A (en) * 2017-02-20 2017-07-21 中国海洋石油总公司 A kind of low thermal conductivity heat-insulating test fluid and its production and use
US11473000B2 (en) 2018-12-07 2022-10-18 Halliburton Energy Services, Inc. Insulating fluids containing porous media
FR3131616A1 (en) * 2022-01-05 2023-07-07 Jean-Michel SCHULZ INSULATED AND FLEXIBLE PIPING DEVICE FOR THE TRANSPORT OF CRYOGENIC FLUIDS, REFRIGERANTS AND/OR HEAT TRANSFERS.

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3613792A (en) * 1969-12-11 1971-10-19 British Petroleum Co Oil well and method for production of oil through permafrost zone
US3650327A (en) * 1970-07-14 1972-03-21 Shell Oil Co Thermal insulation of wells
EP0681353B1 (en) * 1994-05-06 1999-07-28 Sofitech N.V. Means and method for placing cable within coiled tubing
RU2134344C1 (en) * 1997-11-03 1999-08-10 Научно-производственное объединение "Нефтегазтехнология" Method of treating oil bed
GB2367315A (en) * 2000-09-29 2002-04-03 Osca Inc Well treatment fluid
RU2208132C1 (en) * 2002-05-28 2003-07-10 ООО "Баштрансгаз" Neutral densifying fluid for wells
WO2006014459A2 (en) * 2004-07-02 2006-02-09 Smartswing, Inc. Method and system for golf swing analysis and training for putters
US20060076134A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Maersk Olie Og Gas A/S Well stimulation
US20060144593A1 (en) * 2004-12-02 2006-07-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of sequentially injecting different sealant compositions into a wellbore to improve zonal isolation
US7119050B2 (en) * 2001-12-21 2006-10-10 Schlumberger Technology Corporation Fluid system having controllable reversible viscosity

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2599342A (en) * 1950-03-01 1952-06-03 Standard Oil Dev Co Increasing drilling fluid viscosity
US3360046A (en) * 1965-02-08 1967-12-26 Halliburton Co Cementing compositions for maximum thermal insulation
US3581825A (en) * 1969-12-09 1971-06-01 Mobil Oil Corp Permafrost cementing process
US3716488A (en) * 1970-09-04 1973-02-13 Stevens & Co Inc J P Textile fabric cleaning compositions
US4444668A (en) * 1981-12-31 1984-04-24 Halliburton Company Well completion fluid compositions
US5049237A (en) * 1985-03-25 1991-09-17 Armstrong World Industries, Inc. Layered silicates and water-resistant articles made therefrom
US4614235A (en) * 1985-04-15 1986-09-30 Exxon Chemical Patents Inc. Use of mono and polyalkylene glycol ethers as agents for the release of differentially stuck drill pipe
US4613631A (en) * 1985-05-24 1986-09-23 Mobil Oil Corporation Crosslinked polymers for enhanced oil recovery
US4715971A (en) * 1985-12-09 1987-12-29 Engineering & Colloid, Ltd. Well drilling and completion composition
DE3631764A1 (en) * 1986-09-18 1988-03-24 Henkel Kgaa USE OF SWELLABLE, SYNTHETIC LAYERED SILICATES IN AQUEOUS DRILL RING AND HOLE TREATMENT AGENTS
US4934456A (en) * 1989-03-29 1990-06-19 Phillips Petroleum Company Method for altering high temperature subterranean formation permeability
US5100931A (en) * 1990-03-12 1992-03-31 Phillips Petroleum Company Gelation of acrylamide-containing polymers with hydroxyphenylalkanols
US5043364A (en) * 1990-03-15 1991-08-27 Phillips Petroleum Company Gelation of acrylamide-containing polymers with furfuryl alcohol and water dispersible aldehydes
DE4015857A1 (en) * 1990-05-17 1991-11-21 Henkel Kgaa SIMPLIFIED METHOD FOR THE PRODUCTION OF SOURCED LAYERS (II)
US5179136A (en) * 1990-09-10 1993-01-12 Phillips Petroleum Company Gelatin of acrylamide-containing polymers with aminobenzoic acid compounds and water dispersible aldehydes
CA2091489C (en) * 1992-04-13 2001-05-08 Ahmad Moradi-Araghi Gelation of water soluble polymers
US5246073A (en) * 1992-08-31 1993-09-21 Union Oil Company Of California High temperature stable gels
US5929002A (en) * 1994-07-28 1999-07-27 Dowell, A Division Of Schlumberger Technology Corporation Fluid loss control
WO1998041592A1 (en) * 1997-03-17 1998-09-24 Monsanto Company Reticulated bacterial cellulose as a rheological modifier for polyol fluid compositions
MX200986B (en) * 1997-07-29 2001-03-07 Rohm & Haas Solubilized hydrophobically-modified alkali-soluble emulsion polymers
JPH11281937A (en) * 1998-03-27 1999-10-15 Menicon Co Ltd Agent for contact lens
US20030130133A1 (en) * 1999-01-07 2003-07-10 Vollmer Daniel Patrick Well treatment fluid
WO2001088059A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Imperial Chemical Industries Plc Drilling fluids and method of drilling
FR2816031B1 (en) * 2000-10-27 2003-06-06 Atofina POLYURETHANE ELASTOMERIC GEL BASE INSULATING COMPOSITION AND USE THEREOF
US6908886B2 (en) * 2003-01-09 2005-06-21 M-I L.L.C. Annular fluids and method of emplacing the same
JP4355519B2 (en) * 2003-05-19 2009-11-04 旭ファイバーグラス株式会社 Method for producing urethane resin foam
US20050113259A1 (en) * 2003-10-02 2005-05-26 David Ballard Thermal stability agent for maintaining viscosity and fluid loss properties in drilling fluids
US8235116B1 (en) * 2004-09-09 2012-08-07 Burts Jr Boyce D Well remediation using surfaced mixed epoxy
US20070042913A1 (en) * 2005-08-17 2007-02-22 Hutchins Richard D Wellbore treatment compositions containing foam extenders and methods of use thereof
US7713917B2 (en) * 2006-05-08 2010-05-11 Bj Services Company Thermal insulation compositions containing organic solvent and gelling agent and methods of using the same
US20080223596A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Ryan Ezell Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods
US20080224087A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Ezell Ryan G Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3613792A (en) * 1969-12-11 1971-10-19 British Petroleum Co Oil well and method for production of oil through permafrost zone
US3650327A (en) * 1970-07-14 1972-03-21 Shell Oil Co Thermal insulation of wells
EP0681353B1 (en) * 1994-05-06 1999-07-28 Sofitech N.V. Means and method for placing cable within coiled tubing
RU2134344C1 (en) * 1997-11-03 1999-08-10 Научно-производственное объединение "Нефтегазтехнология" Method of treating oil bed
GB2367315A (en) * 2000-09-29 2002-04-03 Osca Inc Well treatment fluid
US7119050B2 (en) * 2001-12-21 2006-10-10 Schlumberger Technology Corporation Fluid system having controllable reversible viscosity
RU2208132C1 (en) * 2002-05-28 2003-07-10 ООО "Баштрансгаз" Neutral densifying fluid for wells
WO2006014459A2 (en) * 2004-07-02 2006-02-09 Smartswing, Inc. Method and system for golf swing analysis and training for putters
US20060076134A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Maersk Olie Og Gas A/S Well stimulation
US20060144593A1 (en) * 2004-12-02 2006-07-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of sequentially injecting different sealant compositions into a wellbore to improve zonal isolation

Also Published As

Publication number Publication date
EP2271735A2 (en) 2011-01-12
CA2716450A1 (en) 2009-09-17
WO2009112808A3 (en) 2009-11-26
CN102037110A (en) 2011-04-27
BRPI0909062A2 (en) 2015-08-25
JP2011513677A (en) 2011-04-28
MX2010009988A (en) 2010-09-30
WO2009112808A2 (en) 2009-09-17
US20080224087A1 (en) 2008-09-18
CA2716450C (en) 2013-02-19
AU2009223980A1 (en) 2009-09-17
RU2010141547A (en) 2012-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2475624C2 (en) Improved water-based insulating liquids and relating methods
RU2480502C2 (en) Improved water-based insulating fluid media and methods associated therewith
US7306039B2 (en) Methods of using crosslinkable compositions
US20030220202A1 (en) Hydrate-inhibiting well fluids
CA2753912A1 (en) Thermal insulation compositions containing organic solvent and gelling agent and methods of using the same
BRPI0506211B1 (en) METHOD FOR ENHANCING THERMAL INSULATION OF A PRODUCTION PIPE OR TRANSFER TUBE AND METHOD FOR REDUCING THE SPEED OF THE CONVECTION FLOW INTO A RING
US11313204B2 (en) Insulating fluid for thermal insulation
AU756939B2 (en) Borehole fluid containing a lubricating composition - method for verifying the lubrification of a borehole fluid application with respect to fluids with a high pH
US20130213656A1 (en) Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods
US10479924B2 (en) Packing fluids and methods
CA2898888C (en) Aqueous-based insulating fluids and related methods
NO346532B1 (en) Divalent brine fluids having improved rheology and multifunctional properties

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170306