DD233582A1 - Zusatz fuer bohrspuelungen zum niederbringen von sauergasbohrungen - Google Patents
Zusatz fuer bohrspuelungen zum niederbringen von sauergasbohrungen Download PDFInfo
- Publication number
- DD233582A1 DD233582A1 DD27209784A DD27209784A DD233582A1 DD 233582 A1 DD233582 A1 DD 233582A1 DD 27209784 A DD27209784 A DD 27209784A DD 27209784 A DD27209784 A DD 27209784A DD 233582 A1 DD233582 A1 DD 233582A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- drilling
- sulfur
- additive
- sulfurized
- corrosion
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 16
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 title 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 22
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- -1 aliphatic tertiary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006187 pill Substances 0.000 abstract description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004851 dishwashing Methods 0.000 abstract 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 12
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 description 11
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 9
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- MKZHJJQCUIZEDE-UHFFFAOYSA-N 1-[(2-hydroxy-3-naphthalen-1-yloxypropyl)-propan-2-ylamino]-3-naphthalen-1-yloxypropan-2-ol Chemical compound C1=CC=C2C(OCC(O)CN(CC(O)COC=3C4=CC=CC=C4C=CC=3)C(C)C)=CC=CC2=C1 MKZHJJQCUIZEDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 6
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 5
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 5
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 229940083254 peripheral vasodilators imidazoline derivative Drugs 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical group NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Chemical group 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229940111121 antirheumatic drug quinolines Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical class OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L ferrous carbonate Chemical compound [Fe+2].[O-]C([O-])=O RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000001117 oleyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D pentazinc;dicarbonate;hexahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Chemical group 0.000 description 1
- 150000003230 pyrimidines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003248 quinolines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004897 thiazines Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
- C23F11/141—Amines; Quaternary ammonium compounds
- C23F11/142—Hydroxy amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/173—Macromolecular compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft wasserbasische Bohrspuelungen, die zum Aufschluss sauergashaltiger Formationen einsetzbar sind. Mit dem Ziel der Verbesserung des Korrosionsschutzes gegen H2S und CO2 wird 0,01-20 g/l eines Zusatzes verwendet, der aus aliphatischen tertiaeren Aminen besteht, die mit 1-20% Schwefel sulfuriert wurden. Ueberraschend zeigte dieser Zusatz eine Verbesserung der Thermostabilitaet der Spuelung durch verringerten thermisch-oxydativen Abbau des Schutzkolloids. Der Zusatz wird der Spuelung direkt zugesetzt oder als Pille in waessriger Dispersion oder Loesung in Oel in den Umlauf gegeben. Die verwendeten aliphatischen tertiaeren Amine haben die Grundstruktur, wobei R1C10-C20, R2,3H oder CH3, x, y1-20, xy2-40.
Description
( CH0-CH-O )v H
( CH0-CH-O )_ H
eingesetzt werden, wobei Ri = C10-C20, besonders C16-C18 gesättigt und ungesättigt, R2, R3 = H, CH3, x, y = 1-20, χ + y = 2-40, besonders 3-20 ist und wobei die Sulfurierung durch Umsetzung mit 1-20%, insbesondere 3-8% elementarem Schwefel bei mindestens 12O0C über eine Zeitdauer von 2-10 Stunden erfolgt.
2. Zusatz nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz als Dispersion in Wasser oder Lösung in Öl eingesetzt und in Form einer Pille mindestens über einen Umlauf zirkuliert und bei weiterer Zirkulation in der Spülung verbleibt.
Die Erfindung betrifft einen Zusatz zu Bohrspülungen, die zum Aufschluß sauergashaltiger Formationen mit verbessertem Korrosionsschutz und erhöhter Thermostabilität eingesetzt werden.
Das Niederbringen von Bohrungen in Formationen, die die sauren Gase CO2 und H2S enthalten, ist mit großen Gefahren für Mannschaft und technische Ausrüstung verbunden. Bekanntlich ist H2S ein außerordentlich giftiges Gas, das schon in kleinen Konzentrationen toxisch wirkt und außerdem sehr korrosiv ist, da es auf der Stahloberfläche der Bohrwerkzeuge eine Eisensulfidschicht bildet und durch Rekombinierung von molekularem Wasserstoff im Stahlinneren aus eingedrungenem atomaren Wasserstoff und verhindertem Austritt starke innere Spannungen hervorruft, die in kurzer Zeit zu Sprödbrüchen führen.
Außerdem wird durch saure Gase die Zeitdauer bis zur Metallermüdung und dadurch hervorgerufenen Brüchen stark verkürzt. Der schnelle Umsatz von H2S- und CO2-GaS zu ungefährlichen unlöslichen Verbindungen und deren Ausscheidung aus dem Bohrprozeß ist daher unerläßlich zur Bekämpfung dieser sauren Gase. Daneben ist es notwendig, die Metalloberfläche des verwendeten Bohrstranges mit einer Inhibitorschutzschicht zu versehen, um dem korrosiven Angriff entgegenzuwirken. Als älteste Bekämpfungsmethode gegen saure Gase ist der Zusatz von Alkalihydroxiden zur Spülung zur Einstellung eines pH-Wertes um oder über 11 bekannt. (US-P. 3 307 625). Da diese Methode zwar die sauren Gase neutralisiert, aber bei Verbrauch des Alkalivorratsund Erreichen des sauren pH-Bereiches H2S wieder freigesetzt wird, wird sie beim Auftreten größerer Mengen sauren Gases als nicht ausreichend betrachtet. Daher wurde zusätzlich die Bindung des H2S oder der neutralisierten Sulfid- oder Hydrosulfidionen unter Bildung unlöslicher Sulfide eingeführt. Bekannt sind als derartige Spülungszusätze basisches Kupfercarbonat, basisches Zinkcarbonat, Manganverbindungen, Eisencarbonat, Eisenoxyde sowie die Oxidation des H2S zu Schwefel durch H2O2 oder Elektrobehandlung.
Die Bindung des H2S als unlösliches Sulfid verläuft in Abhängigkeit von pH-Wert, Temperatur und Konzentration der Reaktionspartner mehr oder weniger vollständig und schnell. Zum Schutz der bohrtechnischen Ausrüstungen ist es daher auch bei Anwendung der geschilderten Bekämpfungsmethoden notwendig. Korrosionsinhibitoren einzusetzen, die im Idealfall die Metalloberfläche mit einerfesten Schutzschicht überziehen und die Korrosion verhindern oder zumindest stark verlangsamen. Zur Abwehr von Korrosionsangriffen auf die Bohrgarnitur ist eine große Palette von chemischen Verbindungen bekannt, wie aliphatische Aminderivate, deren Teilester, Dicarbonsäuresalze, anorganische Phosphate und Phosphatester, quarternäre Aminoamide und Polyamide, polymere aromatische N-Verbindungen, quarternäre polymere Pyrimidine und Quinoline, Thiazinderivate, oxalkylierte Polyol-Phosphorsäureester, quarternäre alkylierte Ammoniumverbindungen, Imidazoline und sulfurierte Imidazolinderivate. Die meisten dieser Produkte ergeben einen ausreichenden Schutz gegen die herkömmlichen Korrosionsangriffe, t.ind f ber bei Angriff saurer Gase nicht oder nicht ausreichend wirksam. Andere Inhibitoren, die gegen H2S und CO2 wirksam sind, werden auf Grund ihrer Öllöslichkeit besonders in Rohöl oder Ölemulsionen verwendet, wie Aminsalze von polymerer Maleinsäure oder sulfurierte Imidazolinderivate, sind aber in wasserbasischen Spülungen und Dispersionen weniger effektiv.
Das Ziel der Erfindung ist es, einen Zusatz zu wasserbasischen Bohrspülungen zu finden, durch den die Korrosion saurer Gase an Bohrgestänge und Bohrwerkzeugen wirksam vermindert wird. Dieser Zusatzstoff soll auch in saurem Milieu einen ausreichenden Korrosionsschutz bieten und keinen negativen Einfluß auf die Arbeitseigenschaften der Bohrspülungen, wie Fließeigenschaften, Filtration und Dichte ausüben. Die Thermostabilität der Spülung soll nicht negativ beeinflußt oder möglichst sogar verbessert werden.
Ausgehend von den Schwächen vieler organischer und anorganischer Korrosionsinhibitoren, die ihre sonst gute Korrosionsschutzwirkung in Gegenwart der sauren Gase CO2 und H2S weitgehend einbüßen oder nur unvollkommen ausüben können und zudem häufig die Arbeitseigenschaften wasserbasischer Spülungen infolge ihrer Tensideigenschaften
verschlechtern (Schaumbildung, Emulgierung von Wasser in Öl mit unerwünschtem Anstieg der Fließparameter u.a.), liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen organischen Zusatz zu finden, der nicht nur öllöslich, sondern auch gut wasserdispergierbar ist, unempfindlich in einem breiten pH-Bereich, guten Korrosionsschutz besonders in Gegenwart saurer Gase bewirkt und bei Verwendung bei erhöhten Temperaturen in tiefen Bohrungen zur Stabilisierung der Bohrspülung durch Verminderung desthermisch-oxydativen Abbaus der verwendeten hochmolekularen Schutzkolloide beiträgt. Es wurde gefunden, daß ein Zusatz von aliphatischen tertiären Aminen mit folgendem strukturellen Aufbau
^ ( GH0 -GH-O )_ H
( GHp -CH-O ) H 4
wobei Ri = Cio-C2o, besonders C15-C18 gesättigt und ungesättigt,
R21 R3 = H, CH3T-,
x, y = 1-20, χ + y = 2-40, besonders 3-20,
nach deren Umsetzung mit 1-20%, insbesondere 3-8%, elementarem Schwefel bei mindestens 12O0C über eine Zeitdauer von 2-10 Stunden, zur Bohrspülung eine entscheidende Senkung der Korrosionsgeschwindigkeit auch nach Einwirkung erhöhter Temperaturen ergab. Dies konnte für salzarme wie für salzhaltige wasserbasische Spülungen bis zur Sättigung mit NaCI ermittelt werden.
Weiterhin wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße sulfurierte aliphatische tertiäre Amin auch besonders in sauren, salzhaltigen wäßrigen Dispersionen einen hohen spezifischen Korrosionsschutz sowohl gegen CO2-Gas wie auch gegen H2S-Einwirkung ausübt. Diese Dispersionen können vorteilhaft als höherkonzentrierte Pille in regelmäßigen Abständen durch das Bohrloch gepumpt werden und verbleiben bei Vermischung in der Spülung.
Die Herstellung der aliphatischen tertiären Aminderivate aus aliphatischen primären Aminen durch Alkoxylierung mit Ethylenoxid oder Propylenoxid ist bekannt und gehört zum Stand der Technik; das gleiche trifft für die Reaktion mit elementarem Schwefel bei erhöhten Temperaturen zu.
Der Einsatz des erfindungsgemäßen Zusatzes erfolgt entsprechend den zu erwartenden Bedingungen im Zusatzbereich von 0,05-2Og, vorzugsweise 1—10g pro Liter Bohrspülung oder bei Verwendung in wäßriger, gegebenenfalls salzhaltiger und/oder saurer Dispersion im Anwendungsbereich von 0,01-5g, vorzugsweise 0,05-0,5g pro Liter umlaufender Bohrspülung. Der Zusatz kann in flüssiger Form oder in Mischungen mit anderen bekannten Zusatzstoffen zur Spülung oder in Frisch-oder Salzwasser zur Herstellung wäßriger Dispersionen gegeben werden. Die Lösung in Öl oder Ölproduktion ist ebenfalls möglich. Überraschend ergab sich durch den Zusatz zur Bohrspülung eine Verbesserung der Thermostabilität der Spülung, die sich dadurch bemerkbar machte, daß die Filtrationseigenschaften nach Hitzebehandlung in Rollerbomben bei hohen Temperaturen im Gegensatz zur unbehandelten Bohrspülung nur unwesentlich anstiegen. Es wird angenommen, daß das sulfurierte tertiäre Amin bei Extremtemperaturen als Oxydationsinhibitor wirkt und dem bekanntermaßen in wäßrigen Systemen zur Zerstörung der Schutzkolloide, wie Stärke, Carboxymethylcellulose (CMC) u.a. führenden thermisch-oxydativen Abbau entgegenwirkt. Diese Oxydationsinhibierung durch Phenole auf Dextran ist beschrieben, die Wirkung von Anilin und Schwefel auf CMC von Timochin und von Phenol und Schwefel auf Stärke/CMC-Mischungen von Teslenkb (SU 590329,1008233) angegeben. Dabei wurden Schwefelkonzentrationen von 4—30g/l benötigt, während der effektive Schwefelgehalt der erfindungsgemäßen Lösung bei Verwendung von 5g/l Aminderivat mit einem S-Gehaltzum Beispiel von 4% in der Spülung nur0,20g/l beträgt. Um so überraschender war die gefundene Wirkung.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1
Eine Carboxymethylcellulose (CMC) -geschützte Bentonitspülung wird aus 50g Bentonit, 5g Soda und 20g CMC pro Liter Wasser hergestellt. Diese Spülung wird mit 2,5 bzw. 5g/l Korrosionsinhibitor versetzt und 8 Std. auf 120°C bzw. 150°C statisch erhitzt, wobei sich im Medium ein Stahltestkörper aus P 110-Stahl befindet. Als Inhibitoren wurden verwendet:
a) ein Imidazolinderivat mit Zusatz von 4% Schwefel (analog DE-OS 3109827),
b) ein erfindungsgemäßes sulfuriertesaliphatisches tertiäres Aminderivat mit R1 = C18, R2,3 = H, χ + y = 7, sulfuriert mit 4% Schwefel
Die Ko^osionsgeschwindigkeit Vk in mg/cm2. Jahr der ungeschützten Spülung, die - rheblich über den zulässigen Werten liegt, wird durch beide Inhibitoren stark gesenkt. Das erfindungsgemäße Aminderivat ist dem Imidazolinderivat deutlich überlegen.
| Temperatur Zusatz | - °c g/i | 2,5 | 282 74 | 120 | 5,0 | 2,5 | 150 | 5,0 |
| Art des Zusatzes | Korrosionsgeschwindigkeit mg/cm2 | •Jahr | ||||||
| ohne Inhibitor a) Imidazolinderivat, b) Aminderivat | 4% S | 1478 | 165 33 | 240 77 | 2 620 | 175 26 |
Eine salzgesättigte geschützte Bentonitspülung wird aus 50g Bentonit, 5g Soda, 30g CMC und 300g NaCI pro Liter Wasser hergestellt. Diese Spülung wird auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 behandelt. Als Inhibitoren wurden erfindungsgemäß sulfurierte aliphatische tertiäre Aminderivate verwendet mit R1 = C16-C18, R2,3 = CH3, χ + y = 10, sulfuriert in Beispiel 2 mit 2%
-3- 7ZUS/
in Beispiel 3 mit 4% Schwefel und
in Beispiel 4 mit 8% Schwefel.
Die Korrosionsgeschwindigkeit der ungeschützten Spülung ist vermutlich durch die reduzierte Löslichkeit von Sauerstoff im salzgesättigten Medium niedriger als in Beispiel 1, sie wird durch die erfindungsgemäßen Produkte noch wesentlich gesenkt, wobei die Erhöhung des Schwefelgehaltes in dieser Spülung keine signifikanten Vorteile bringt und mit 2,5g/l Zusatz schon eine genügende Wirksamkeit erreicht wird.
| Temperatur Zusatz | 0C g/i | 2,5 | 132 167 112 | 120 | 5,0 | 2-Jahr | 158 216 206 | 2,5 | 150 | 5,0 |
| Art des Zusatzes | Korrosionsgeschwindigkeit in mg/cm | 260 | ||||||||
| ohne Inhibitor Aminderivat, Aminderivat, Aminderivat, | 2% Schwefel 4% Schwefel 8% Schwefel | 160 171 188 | 520 | 150 191 208 |
In einer 3%igen NaCI-Lösung wird ein Prüfkörper aus Stahl der Güte D nach GOST 632-634 bei 8O0C unter einem CO2-Partialdruck von 0,1 MPa über einen Zeitraum von 5 Tagen gehalten
Als Korrosionsinhibitoren wurden geprüft:
a) ein Imidazolinderivat mit Zusatz von 4% Schwefel (analog DE-OS 3109827),
b) ein aliphatisches tertiäres Aminderivat mit R1 = Oleyl, R2,3 = H, χ + y = durchschnittlich 4,5,
c) wie b) sulfuriert mit 4% elementarem Schwefel bei 18O0C und 5 Stunden Reaktionsdauer.
Die korrosionshemmende Wirkung gegen ebenmäßigen Abtrag wird als Schutzwert in % angegeben, wobei die Korrosionsgeschwindigkeit der unbehandelten Probe mit 0% festgelegt wurde.
| Konzentration Zusatz | g/i | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 1,0 |
| Art des Zusatzes | Schutzrate in % | ||||
| a) Imidazolinderivat, b) Aminderivat, c) Aminderivat, | 4% S S-frei 4% S | 96,8 | 88,5 86,7 97,4 | 97,6 | 97,1 |
Die beste Schutzrate zeigte das sulfurierte Aminderivat bereits bei 0,05g/l Zusatz.
In einer wäßrigen Lösung, die 5g/l Eisessig und 50 g/l NaCI enthält, wird ein Prüfdraht (kaltgestreckter Wireline-Normaldraht aus C-Stahl) einem Gasgemisch bei einem Durchsatz von 101/Stunde und den Partialdrücken Pco2 = 0,08MPa, PH2s = 0,02MPa exponiert.
Die Prüfung erfolgte nach dem Hin-und Her-Biegeverfahren nach TGL 15485. Die Angabe der Schutzrate bezieht sich auf den Schutz gegen Versprödung. Die Schutzrate 0 entspricht einer Drahtprobe, die einen Inhibitor dem aggressiven Medium ausgesetzt war, Schutzrate 100 kennzeichnet einen Materialzustand, der dem nicht exponierten Ausgangswert entspricht.
Es werden die gleichen Zusätze wie in Beispiel 5 geprüft.
| Konzentration Zusatz | g/i | 0,1 | 0,5 |
| Art des Zusatzes | Schutzrate in % | ||
| a) Imidazolinderivat, b) Aminderivat, c) Aminderivat, | 4% S S-frei 4% S | 42,4 35,0 76,5 | 75,2 80,4 82,3 |
Das Beispiel zeigt deutliche bei geringer Konzentration die Überlegenheit des sulfurierten tertiären Aminderivats über das nicht sulfurierter Ausgangsprodukt und das geschwefelte Imidazolinderivat. Erst bei einer 5fachen Konzentration erreicht das geschwefelte Imidazolinderivat eine vergleichbare Schutzwirkung wie das sulfurierte tertiäre Aminderivat.
Eine Bohrfeldspülung, _!'., aus Bentonit, CMC, Alkalien und Beschwerungsmitteln besteht und 49g/l NaCI enthält, hat folgende Grundparameter:
Feststoffgehalt 35Gew.-% und 19Vol.-%, Feststoffdichte 2,91 g/cm3, Methylenblauwert 5,5ml entsprechend 78g/l Bentonitgehalt, Ca+*-Gehalt 0,1 g/l, Mg++-Gehalt 0,3g/l-und Alkalität im Filtrat 2,6ml Vso N Schwefelsäure.
Diese Spülung wurde 8 Stunden bei 180°C hitzebehandelt zur Simulierung des Einflusses hoher Temperaturen im Bohrprozeß.
Als Vergleich wurde die gleiche Spülung mit 5g/l des erfindungsgemäßen sulfurierten tertiären Aminderivats laut Beispiel 1 behandelt und ebenfalls hitzebehandelt.
Parameter Feldspülung Feldspülung
ohne Zusatz + 5 g/l Aminderivat
Hitzebehandlung (°C) _ — 180 180
1,33 1,30 1,33
Das Beispiel zeigt, daß der Zusatz von 0,5 g/l des erfindungsgemäßen sulfurierten tertiären Aminderivats nicht nur die Korrosionsgeschwindigkeit stark herabsetzt, sondern auch den thermischen Abbau des Schutzkolloides und den Anstieg der Filtratabgabe nach Temperaturbehandlung stoppt, so daß bei gleicher Krustenstärke annähernd die gleichen Filtratwerte wie bei der unbehandelten, nicht temperierten Spülung resultieren.
| Dichte | (g/cm3 |
| Filtratabgabe | (ml) |
| bei 0,7 MPa u. | 20° |
| bei 0,7 MPa u. | 60° |
| Krustenstärke | (mm) |
| bei 0,7 MPa, | 20° |
| pH-Wert | |
| Korrosionsgeschwindigkeit | |
| Vk (mg/cm2. Jahr) | |
| 13,5 | 27,0 |
| 15,0 | 30,0 |
| 2,4 | 4,3 |
| 9,3 | 8,2 |
| 490 |
Claims (1)
- Patentansprüche1. Zusatz für Bohrspülungen zum Niederbringen von Sauergasbohrungen zur Korrosionsminderung der Einwirkung saurer Gase CO2 und H2S unter gleichzeitiger Verbesserung der thermischen Beständigkeit durch Verringerung des thermischoxidativen Abbaus von Schutzkolloiden, dadurch gekennzeichnet, daß 0,01-20g/l Zusatzstoffe bestehend aus aliphatischen tertiären Aminen, die mit Schwefel umgesetzt wurden, verwendet werden und als aliphatische tertiäre Amine Verbindungen mit der Grundstruktur
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27209784A DD233582A1 (de) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Zusatz fuer bohrspuelungen zum niederbringen von sauergasbohrungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27209784A DD233582A1 (de) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Zusatz fuer bohrspuelungen zum niederbringen von sauergasbohrungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD233582A1 true DD233582A1 (de) | 1986-03-05 |
Family
ID=5564438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD27209784A DD233582A1 (de) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Zusatz fuer bohrspuelungen zum niederbringen von sauergasbohrungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD233582A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115477930A (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-16 | 中国石油天然气集团有限公司 | 钻井液用ph稳定剂及其应用方法 |
| CN118291102A (zh) * | 2024-06-04 | 2024-07-05 | 大庆市源邦石油科技有限公司 | 一种用于无氧分解井口硫化氢的修井液及其制备方法 |
-
1984
- 1984-12-29 DD DD27209784A patent/DD233582A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115477930A (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-16 | 中国石油天然气集团有限公司 | 钻井液用ph稳定剂及其应用方法 |
| CN115477930B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-06-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 钻井液用ph稳定剂及其应用方法 |
| CN118291102A (zh) * | 2024-06-04 | 2024-07-05 | 大庆市源邦石油科技有限公司 | 一种用于无氧分解井口硫化氢的修井液及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60103197T2 (de) | Zusammensetzungen für Säurebehandlung von Bohrlöchern | |
| DE69809118T2 (de) | Einsatz von korrosionsverhindernden organischen Säurezusammensetzungen | |
| DE2417598C2 (de) | Verfahren zum Auflösen kieselsäurehaltigen Materials in einer von einem Bohrloch durchteuften Formation | |
| DE69315810T2 (de) | Kontrollieren von Eisenniederschlägen in wässrigen Bohrlochfrakturierungsflüssigkeiten | |
| DE3430691C2 (de) | ||
| EP0577931A1 (de) | Verfahren zur Verringerung oder vollständingen Einstellung des Wasserzuflusses bei Bohrungen zur Gewinnung von Öl und/oder Kohlenwasserstoffgas | |
| DE60213072T2 (de) | Verbesserte elektronentransfermittel in zusammensetzungen für die säurebehandlung von bohrlöchern sowie zugehörige verfahren | |
| DE2949751A1 (de) | Klare fluessigkeit hoher dichte | |
| DE2305521A1 (de) | Korrosionsschutzmittel | |
| EP0290486A1 (de) | Korrosionsinhibitoren für klare kalziumfreie flüssigkeiten hoher dichte. | |
| DE2119629A1 (de) | Korrosionsschutzmittel | |
| DE3137525A1 (de) | Behandlung von waessrigen systemen zur korrosionshemmung | |
| DE2553840B2 (de) | Druckhydrolytische Behandlung von Abwasser | |
| DE3316677C2 (de) | ||
| DE2932560A1 (de) | Verfahren zur verminderung der korrosiven wirkung von waessrigen salzloesungen | |
| DE19837068A1 (de) | Mittel zur Wasserbehandlung | |
| DE60121152T2 (de) | Mittel zur korrosionsverhütung | |
| DE69812472T2 (de) | Herstellung von aromatischen Aminen und ihr Gebrauch als Metallkorrosionsverhinderer | |
| DE2901222A1 (de) | Gelbildner fuer waessrige loesungen anorganischer saeuren | |
| DD233582A1 (de) | Zusatz fuer bohrspuelungen zum niederbringen von sauergasbohrungen | |
| DE69001575T2 (de) | Entfernung von sulphiden. | |
| DE3151736A1 (de) | Stabilisierte loesungen von modifizierter cellulose in salzsole und ihre anwendung als fluessigkeit zur fertigstellung eines bohrloches fuer den foerderbetrieb und fluessigkeit fuer ausbesserungsarbeiten | |
| DE3490597T1 (de) | Wiederherstellen der Permeabilität eines durch Polymere verstopften Bohrlochs | |
| DE68901907T2 (de) | Verfahren fuer die beseitigung von sulfiden. | |
| DE2826070C3 (de) | Zusammensetzung aus Wasser, einem polymeren Andickungsmittel und einem Stabilisator für das Andickungsmittel sowie Verfahren zur Ölgewinnung unter Verwendung einer solchen Zusammensetzung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |