DK156962B

DK156962B - Fremgangsmaade til fremstilling af udfyldningsvaesker og pastaer beregnet til brug ved denne fremgangsmaade

Info

Publication number: DK156962B
Application number: DK371281A
Authority: DK
Inventors: Claude Demay; Marc Hermant; Francois Tilquin
Original assignee: Ugine Kuhlmann
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1981-08-21
Publication date: 1989-10-23
Also published as: FR2491084A1; ZA816647B; BR8106152A; PT73599A; NO813267L; EP0049191B1; MA19284A1; TR21374A; IE51843B1; DE3163517D1; AR241473A1; GR74562B; JPS5787486A; OA06886A; AU553240B2; PT73599B; AU7567981A; CA1177635A; EP0049191A1; ATE7402T1

Description

DK 156962 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til frem-stilling af væsker pâ vandig basis, beregnet til at virke soin udfyldningsvæsker til réparation af en br0nd, til pakning, som ballast, til fremstilling af borehuller eller gennerabor-5 inger samt pastaer beregnet til brug ved denne fremgangsmâde.

Ved drift af en oliebr0nd, f.eks. under boring eller under tilpasningen, er det n0dvendigt effektivt at regulere væsker-nes bevægelse. Især er det n0dvendigt at overvinde reservoir-ets tryk, og til dette formai indspr0jtes i br0nden en væske 10 med tilstrækkelig vægtfylde. For at opnâ de 0nskede vægtfylder anvendes som oftest saltopl0sninger, der eventuelt kan inde-holde fine partikler i suspension. Vægtfylden af disse væsker kan sâ indstilles enten ved at variere koncentrationen eller karakteren af saltene i opl0sningen, eller ved at modificere 15 mængden af partikler i suspension. Man kan sâledes anvende vandige opl0sninger mættet med alkalimetalchlorider, ammonium-chlorid, natriumsulfat, natriumcarbonat, calciumchlorid, calciumbromid, zinkchlorid og som i suspension indeholder fine partikler af et sait opl0seligt i vand, men uopl0seligt 20 i saltopl0sninger sâsom ’ natriumchlorid, vandige koncentre-rede opl0sninger af salte sâsom . calciumbromid, calcium= chlorid der er fri for faste partikler, og hvis vægtfylde indstilles ved at variere koncentrationerne.

Disse væsker indeholder ogsâ korrosionsinhibitorer og et mid-25 del som giver viskositet, hvilket sidstnævnte additiv er n0d-vendigt for at undgâ tab af væsker gennem væggene i oliefeltet eller aflejringen.

Midler,som bibringer viskositet til saltopl0sninger er be-skrevet i de amerikanske patenter nr. 3.882.029, 3.892.275, 30 4.046.197, 4.083.407, 4.175,042 og fransk patent nr. 2.364.957.

Blandt disse kan nævnes:

Naturlige gummier sâsom gummiarabikum, tragant og dextrin.

2

Polymère, der er opl0selige i vand sâsom acryl- eller vinyl= polymère eller polyacrylamider.

Hydro-opl0selige polysaccharider.

I denne sidstnævnte famille, er de vigtigste produkter cel-5 lulosederivater som indeholder mindst en hydroxyalkyl-gruppe per anhydroglucose-dannelse. Som eksempel og uden at listen skal være begrænsende, kan nævnes:

Hydroxyalkylcelluloser, sâsom hydroxyethylcellulose og hydroxy= propylcellulose.

10 Carboxyalkylhydroxyalkylcelluloser, sâsom carboxymethylhydroxy= ethylcelluloser.

Alkylhydroxylalkylcelluloser, sâsom methylhydroxypropylee 1-luloser.

Hydroxyalkylalkylcelluloser, sâsom hydroxyethylmethylcel-15 luloser, bydroxypropylmethylcelluloser og hydroxypropylethyl= celluloser.

Disse midler, som bibringer viskositet,anvendes i varierende koncentrationer som er en funktion af den 0nskede viskositet.

I almindelighed er disse koncentrationer mellem 0,1 og 10 g/1 20 saltopl0sning.

Opl0sning af disse celluloseadditiver i koncentrerede salt-opl0sninger kan f01ges ved simpel visuel unders0gelse, idet fuldstændig opl0sning af additivet viser sig ved,at der fâs en homogen opl0sning. Man kan ogsâ mâle den tilsyneladende 25 viskositet, som er viskositeten bestemt pâ FANN viskosimeter ved 600 omdrejninger pr. minut divideret med 2. Mâling af denne tilsyneladende viskositet er beskrevet i "Standard Procedure for Testing Drilling Fluids, Sektion 2, Viscosity and Gel Strengh" A.P.I. RECOMMENDED PRACTICE, American

Petroleum Ins ti tu te, API RP'13 B april 1969 side 5 og 6.

Denne tilsyneladende viskositet vokser med den opl0ste mængde celluloseaddltiv.

DK 156962B

3 5

En ulempe ved disse celluloseadditiver er, at deres fuldstænd-ige opl0sning i en koncentreret vandig saltopl0sning, d.v.s. en hvis saltkoncentration overstiger 10%, tager meget l*ang tid og n0dvendigg0r hyppigt en kraftig omr0ring i flere halve dage.

10

For at forbedre oploseligheden i vand af cel1ulosederivaterne og især af carboxymethy1celluloser foreslàs i britisk patent-skrift nr. 2.000.799 anvendelse af blandinger af disse der i -15 vater med glycolethere og vand. Afhængende af de anvendte gly-colethere og/eller den anvendte mængde vand og med polyfunk-tionelle alkoholer kan disse blandinger imidlertid være usta-bile, og deres oplesning i koncentrerede saltopl0sninger er altid meget vanskelig, 20

Dethar nu if0lge opfindelsen vist sig, at det er muligt at formindske denne ulempe ved sammen med cellulosemidlet, der bibringer viskositet, at anvende en polyfunktionel alkohol 25 eller en af dens monoethere.

De anvendte polyfunktionelle alkoholer er f0lgende: Pâ den ene side de alkoholer, hvis antal carbonatomer er mel-30 lem 2 og 6, og antal hydroxyl-grupper ogsâ er mellem 2 og 6. Blandt disse kan næynes ethylenglycol, propylenglycol, gly= cerin, hexylenglycol, neopentylglycol, pentaerythrit, sorbit, diethylenglycol og dipropylenglycol; 35 pâ den anden side alkoholer indeholdende et nitrogenatom, hvori antallet af carbonatomer er mellem 2 og 9 og antallet af hy= droxyl-grupper er mellem 1 og 3, sâsom ethanolaminerne, pro= panolaminerne og isopropanolaminerne.

DK 156962 B

4

Disse alkoholer kan ogsâ anvendes i form af en af deres mono= ethere, hvori antallet af carbonatomer i alkyl-kæden i mono= etheren er mellem 1 og 4, sâsom methylglycol, ethylglycol, propylglycol, butylglycol, l-methoxy-2-propanol og 2-methoxy-5 l’-propanol.

Vægtforholdet mellem den polyfunktionelle alkohol, eller en af dens monoethere, og midlet, der bibringer viskositet, skal være st0rre end 1. Det optimale forhold varierer med karakteren af midlet, som bibringer viskositet, men i almindelighed opnâs gode resultater nâr dette forhold er mellem 3 og 10.

Det viskositetskabende middel og den polyfunktionelle alkohol eller dens monoether, skal være blandet forud f0r de sættes *5 til saltopl0sningen. Nâr den polyfunktionelle alkohol er fast, f.eks. hvis det drejer sig om pentaerythrit, mâ der ogsâ anvendes en ringe mængde vand sâledes, at den fremkomne blan-ing er i form af en homogen pasta.

2 0

De sâledes fremkomne blandinger kan anvendes straks eller lagres med henblik pâ senere brug.

De f01gende eksempler illustrerer opfindelsen uden at begrænse denne.

25

Eksempel 1

Til en saltopl0sning indeholdende 3.155 g CaB^ med en renhed st0rre end 84% 1.037 g vandfri CaCl9fog 340 kubikcentimeter 30 ^ vand med en vægtfylde pâ 1,78 og en tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C sættes 0,85 vægt% af en homogen pasta, fremstillet pâ brugstidspunktet,og bestâende af 12 vægtdele

hydroxyethylcellulose (Cellosize QP 100 MH forhandlet af BP

Chemicals) og 88 vægtdele monoethylenglycol. Efter omr0ring 3 5 i en time ved hjælp af en magnetisk csmr0rer er den tilsyneladende viskositet af saltopl0sningen 80 centipoise ved 25°C.

DK 156962 B

5 Nâr systemet fâr lov at henstâ flere dage forbliver det homogeni og den tilsyneladende viskositet forbliver 80 centipoise ved 25°C.

5 Nâr til sanimenligning en saltopl0sning af samme sammensætning som ovenfor med en vægtfylde pâ 1,78 og en tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C og med 0,1 vægt% hydroxy= ethylcellulose (Cellosize QP 100 MH) omr0res i 8 timer med 10 magnetiske anr0rear, fâs et System hvis tilsyneladende viskositet ikke er ændret, og som efter henstand er beterogent, hvilket viser, at hydroxyethylcellulosen faktisk ikke er opl0st i den alkaliske opl0sning.

15

Eksempel 2

Til saltopl0sningen,fremstillet i eksempel 1 med vægtfylde 1,78 og tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,85 vægt% af en homogen pasta, fremstillet flere dage 20 i forveje^og sammensat af 12 vægtdele hydroxyethylcellulose og 88 vægtdele monoethylenglycol. Efter ca. 30 minutters om-r0ring,ved hjælp af en magnetisk omr0rer er den tilsyneladende viskositet af saltopl0sningen 83 centipoise ved 25°C.

25 Nâr det fâr lov at henstâ i flere dage, er systemet homogent og viskositeten er altid 83 centipoise ved 25°C.

Eksempel 3 30

Til saltopl0sningen,fremstillet if01ge eksempel 1 med vægtfylde 1,78 og tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,45 vægt% af en homogen pasta fremkommet ved,at blande 1 vægtdel hydroxyethylcellulose (Cellosize QP 100 MH) og 3,5 vægtdele monoethylenglycol. Efter 60 minutters omr0ring. 35 med magnetisk omr0rer er den tilsyneladende viskositet af op-l0sningen 80 centipoise. ved 25°C.

DK 156962B

6 Nâr systemet fâr lov at henstâ i flere dage, er det homogent og viskositeten er altid 83 centipoise. ved 25°C.

5

Eksempel 4

Til saltopl0sningen, fremstillet if01ge eksempel 1 med vægt-fylde 1,78 og tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved £0 25°C, sættes 1,7 vægt% af den homogène pasta fremstillet i eksempel 1. Efter ca. 90 minutters omr0ringfved hjælp af en magnetisk <onr0rer er den tilsyneladende viskositet af saltop-10sningen 140 centipoise ved 25°C. Efter 120 minutter er den tilsyneladende viskositet 160 centipoise ved 25°C.

15 Nâr systemet fâr lov at henstâ flere dage forbliver det homogent og viskositeten ændres ikke.

Eksempel 5 20

Til saltopl0sningen,fremstillet i eksempel 1 med vægtfylde 1.78 og tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,42 vægt% af den homogène pasta fremstillet i eksempel 2. Efter ca. 60 minutters omr0ringrved hjælp af magnetisk om- 25 r0rer er den tilsyneladende viskositet af saltopl0sningen 55 centipoises ved 25°C.

Systemet forandrer sig ikke, nâr det henstilles i flere timer. 30 Eksempel 6

Til saltopl0sningen,fremstillet i eksempel 1 med vægtfylde 1.78 og tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,85 vægt% af en homogen pasta,fremstillet pâ forhând,

e C

og bestâende af 12 vægtdele hydroxyethylcellulose (Cellosize QP 100 MH) og 88 vægtdele glycerin. Efter 90 minutters omr0ring ved hjælp af en magnetisk anr0rer er den tilsyneladende viskositet af saltopl0sningen 65 centipoise ved 25°C.

DK 156962 B

7

Eksempel 7

Til saltopl0sningen,fremstillet i eksempel 1 med vægtfylde 1.78 og tilsyneladende viskositet pâ 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,85 vægt% af en homogen pasta bestâende af 12 vægt-dele hydroxyethylcellulose (Cellosize QP 100 MH) og 88 vægt-dele af en 50/50 blanding efter vægt af sorbit og vand. Efter ca. 90 minutters omr0ring med magnetisk anr0rer er den tilsyne- 10 ladende viskositet af saltopl0sningen 75 centipoise ved 25°C.

Eksempel 8

Til saltopl0sningen,fremstillet i eksempel 1 med vægtfylde 1.78 og tilsyneladende viskositet 26 centipoise. ved 25°C, sættes 0,85 vægt% af en homogen pasta bestâende af 12 vægt-dele hydroxyethylcellulose (Cellosize QP 100 MH) og 88 vægt-dele methylglycol. Efter 90 minutters omr0ring ved hjælp af magnetiske cmr0ier er den tilsyneladende viskositet af sait- 2 0 opl0sningen 75 centipoise ved 25°C.

Eksempel 9

Efter fortynding med vand,af saltopl0sningen fremstillet i 25 eksempel 1 sâledes, at der fâs en vægtfylde pâ 1,60 ved 25°C, tilsættes 1,8 vægt% af pasta'en fremstillet ved eksempel 2.

Efter 60 minutters omr0ring ved hjælp af magnetiske omr0rer er den tilsyneladende viskositet af saltopl0sningen 60 centipoise ved 25°C.

30

Eksempel 10

Til saltopl0sningen, i eksempel 1 med vægtfylde 1,78 og tilsyneladende viskositet 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,85 05 vægt% af en homogen pasta bestâende af 12 vægtdele hydroxy= ethylcellulose (Cellosize QP 100 MH) og 88 vægtdele triethanol= amin. Efter 90 minutters omr0ring ved hjælp af magnetiske om-

Claims

5 Eksempel 11 Til saltopl0sningen,i eksempel 1 med vægtfylde 1,78 og tilsyneladende viskositet 26 centipoise ved 25°C, sættes 0,85 vægt% af en pasta bestâende af 12 vægtdele hydroxyethylcarboxy= 10 methylcellulose ( Blanose HCT 18-2-90 forhandlet af Novacel) og 88 vægtdele monoethylenglycol. Efter ca. 60 minutters om-r0ring ved hjælp af en magnetisk cmr0rer er opl0sningens tilsyneladende viskositet af st0rrelsesordnen 55 centipoise ved 15 Eksempel 12 Til saltopl0sningen,der er nævnt i eksempel 1 med vægtfylde 1,78 og tilsyneladende viskositet 26 centipoise ved 25°C, 20 sættes 0,85 vægt% af en pasta bestâende af 12 vægtdele hydroxy= ethylcellulose (Natrosol 250 HHX forhandlet af Hercules) og 88 vægtdele monoethylenglycol. Efter 120 minutters omr0ring med magnetisk emr0rer er den tilsyneladende viskositet af op-10sningen 70 centipoise ved 25°C. 25
1. Fremgangsmâde til fremstilling af væsker pâ basis af vandig 30 saltopl0sning, omfattende et cellulosederivat der har mindst en hydroxyalkyl-gruppe pr. anhydroglucose-dannelse, som et middel, der bibringer viskositet, kendetegnet ved, at der til den vandige saltopl0sning sættes en homogen pasta omfattende et cellulosederivat og en polyfunktionel alkohol 35 eller en af dens monoethere, idet vægtforholdet mellem den polyfunktionelle alkohol eller en af dens monoethere og cel-lulosederivatet er st0rre end 1. DK 156962 B
2. Fremgangsmâde if01ge krav 1, kendetegnet ved, at vægtforholdet mellem den polyfunktionelle alkohol eller en af dens monoethere og cellulosederivatet er mellem 3 og 10. 5
3. Fremgangsmâde if0lge krav 1 og 2/ kendetegnet ved, at den polyfunktionelle alkohol har et antal carbonatomer mellem 2 og 6, og et antal hydroxyl-grupper mellem 2 og 6. 10 4„ Fremgangsmâde if0lge krav 1 til 3, kendetegnet ved, at den polyfunktionelle alkohol er ethylenglycol, propylen= glycol, glycerin, hexylenglycol, neopentylglycol, pentaerytrit, sorbit, diethylenglycol eller dipropylenglycol.
5. Fremgangsmâde if01ge 1 og 2, kendetegnet ved, at den polyfunktionelle alkohol indeholder et nitrogenatom og at antallet af carbonatomer er mellem 2 og 9, og antallet af hydroxyl-grupper er mellem 1 og 3.
6. Fremgangsmâde if0lge krav 1, 2 og 5, kendetegnet ved, at den polyfunktionelle alkohol er en ethanolamin, en propanolamin eller en isopropanolamin.
7. Fremgangsmâde if0lge krav log 2,kendetegnet 25 ved, at monoetheren af den polyfunktionelle alkohol har en al= kyl-kæde indeholdende 1 til’4 carbonatomer.
8. Fremgangsmâde if01ge krav 1,2 og 7, k e nde te gne t ved, at monoetheren af den polyfunktionelle alkohol er methyl= 30 glycol, ethylglycol, propylglycol, butylglycol, l-methoxy-2- propanol eller 2-methoxy-l-propanol.
9. Fremgangsmâde if0lge krav 1 til 8, kendetegnet ved, at den homogène pasta af cellulosederivatet og den poly- 35 funktionelle alkohol indeholder vand.
10. Homogène pastaer beregnet til brug ved fremgangsmâden if0lge krav 1 til 9.