JPH0135156B2 - - Google Patents

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JPH0135156B2
JPH0135156B2 JP58193210A JP19321083A JPH0135156B2 JP H0135156 B2 JPH0135156 B2 JP H0135156B2 JP 58193210 A JP58193210 A JP 58193210A JP 19321083 A JP19321083 A JP 19321083A JP H0135156 B2 JPH0135156 B2 JP H0135156B2
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JP
Japan
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viscosity
aqueous solution
sec
present
salt
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JP58193210A
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Inventor
Yoshichika Nishimura
Fuminobu Takahashi
Juji Hori
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DKS Co Ltd
Original Assignee
Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はボーリング用仕上げ流体組成物に関す
る。ところで、石油井のための地下層掘削泥水で
は、主に以下のことが望まれている。 (1) ドリルビツトが地層を削るに従い発生する掘
り屑を坑井から取り除き、かつドリルビツトを
冷却する。 (2) ドリルステムに潤滑作用を与える。 これらの働きを持つドリリング用流体は、ドリ
ルパイプを通つて下側へ流れ、ドルビツトのノズ
ルから噴射される。そして、アニユラス部を経
て、地表面へと戻つてくる。 大抵のドリリング用流体は通常泥水と呼ばれて
いて、水和膨潤している粘土粒子が分散してい
る。 粘土ベース流体はドリルビツトの冷却や掘り屑
の運搬能力の他に、高圧層のガス噴出を防ぐ能力
がある。 これは分散状態の粘土を含有するドリリング流
体のゲル強度や比重のようなコロイド的諸性質
で、粘土ベースドリリング用流体の持つている諸
機能が大きく向上するからである。比重を上げる
には、バライトのような加重剤が加えられる。 掘削操作でドルビツトが生産層を掘り進むと
き、泥水中の粘土やバライトのような不溶解物質
が地層面にフイルターケーキを作つてしまう。 このフイルターケーキは生産層に達するまで
は、坑井崩壊防止という面では非常に重要である
が、生産層に達して生産層表面をフイルターケー
キで塞いでしまい、その結果として永久的とも云
える生産層の浸透率の減少を引き起こしてしまう
のは大きな問題である。 それらフイルターケーキの構成要素である粘土
やバライトの粒子は時々酸処理と呼ばれる方法に
よつて取り除くことができるが、このようなコス
ト高な酸による方法でさえも、しばしば抗井ダメ
ージは回復されない。 というのは、粘土やバライトの固体は酸に対て
溶解性が低いからである。 そのため、浸透率の損傷を防ぐには、地層圧を
押さえることができるほどの充分な比重のあるク
リーンなドリリング用流体を使う必要がある。こ
れが仕上げ流体と呼ばれるものである。同様に、
浸透性のある生産層はワークオーバー流体と接触
するので、比重の高いフオーメーシヨンダメージ
を起こさない流体を使用するのが好ましい。 普通、使用されているのは、飽和CaCl2水溶液
のような高比重の塩水溶液で、これはフオーメー
シヨンダメージを起こさない。 CaCl2水溶液の最高比重は1.38g/cm3(=11.5
pounds per gallon)程度で、あらゆる井戸処理
操作に対して満足ゆくものではない。 CaBr2とCaCl2の混合溶液では1.81g/cm3(=
15.1 pounds per gallon)の比重にできる。また
CaCl2水溶液と他の高比重溶液(例えば、
NaNO3、Ca(NO32、ZnCl2)の混合も、高比重
流体を得るため提案されている。CaCO3のよう
な水不溶解物質の添加は塩水溶液の密度をさらに
増加させるため、またgunperforation(せん孔作
業)時に、浸透性地層やFracture(割れ目)に対
する仕上げ流体のinvasion(浸透)を最小限にす
るために添加されるものである。 CaCO3は酸に易溶であり、種々な粒径のもの
が入手可能であるため、しばしば用いられる。 このような仕上げ流体に増粘剤として、ウオー
ターロス減少剤として、さらには運搬能向上剤と
してポリマーを添加する必要がある。このポリマ
ーはCaCO3の分散剤としても働らくものである。 従来、上記機能を付与するポリマーとしては、 (1) HEC(ヒドロキシエチルセルロース) (2) CMC(カルボキシメチルセルロース) (3) ポリアクリロニトリル (4) キサンタンガム (5) グアーガム などが知られており、特に(1)HECが主として用
いられていた。 しかし、(1)HECは撹拌溶解に伴う泡発生、(2)
CMCと(3)ポリアクリロニトリルは酸に可溶でな
い、(4)キサンタンガムは50%だけ酸に可溶であ
り、また(4)キサンタンガムと(5)グアーガムは酸素
により劣化するなど種々の問題をかかえている。
特に泡発生は酸素による腐食が起こるだけでな
く、液の見掛け比重を下げること、さらには消泡
剤の添加でも消えないほどの泡であつて、消泡剤
の添加によるコストは無視しえない。 仕上げ流体中の無機陽イオンの種類によつて
は、それら無機陽イオンと不溶解物を作り、沈殿
してしまう。 酸処理や仕上げ流体の腐食率を最小に押さえる
ため、PH調製剤を加えるなどのPH変化により、非
常に大きな粘性低下を引き起こしてしまう。この
ような種々の問題がある。 本発明の目的は、一価塩または多価塩の少なく
とも一種を含むボーリング用仕上げ流体に優れた
増粘性、ウオーターロス減少能、運搬能、分解
能、かつ広範囲のPHに安定で毒性はほとんどない
フオーメーシヨンダメージの起きない仕上げ流体
組成物を提供することにある。 なお、ポリマーの添加量は仕上げ流体容積に対
して、一般に0.3〜1.5重量%である。 本発明者らは、前述した現状に鑑み、一価塩ま
たは多価塩の少なくとも一種を含むボーリング用
仕上げ流体に対して安定な水溶性ポリマーを得る
べく鋭意研究の結果、本発明に到達したものであ
る。すなわち、一価塩または多価塩の少なくとも
一種を含むボーリング用仕上げ流体に、置換度が
0.50ないし2.50の範囲であり、かつ1%(重量)
水溶液粘度5〜5000(cp)であるスルホエチルセ
ルロースアルカリ金属塩(以下SECと称す。)を
必須成分として含有することを特徴とするボーリ
ング用仕上げ流体組成物を提供するものである。 次にSECの繰り返し単位の構造式(ただし、置
換度1.0の場合)を示す。 (式中、Xはグルコース残基(C6H7O2)、nは整
数、Mはアルカリ金属塩である。)置換度は単位
グルコース当りの平均置換数で、この置換数は分
子を水溶性にするに充分なものでなければならな
い。充分な水溶性であるためには、SECの置換度
は0.5以上であることが必要である。 置換度0.5未満の場合、溶解性が悪く、本発明
の効果を充分に発揮することができない。置換度
2.5以下としたのは、それ以上の置換度の場合、
工業的に製造が困難であり、また経済的でない。 SECの粘度については、特に限定されるもので
はないが、1%水溶液粘度が5〜5000(cp)であ
れば、本発明の目的を充分に達成することができ
る。通常、増粘性を必要とするので、1%水溶液
粘度は100(cp)以上であることが特に好ましい。 仕上げ用流体に含まれる無機塩としては、
NaCl、KCl、CaCl2、CaBr2が一般的であるが、
入手条件による経済性や、要請される密度によつ
て他の塩類が好ましい場合もある。ただし、比重
と晶出温度には留意する必要がある。 他の塩類として、例えばLiCl、NH4Cl、
NH4NO3、(NH42SO4、Na2CO3、NaCr2O7
2H2O、NaBO2、NaNO3、NaBO3、Na2SO4
Na2SO3.7H2O、Na2S2O3・5H2O、Na2HPO4
12H2O、K4Fe(CN)6・3H2O、CaSO4、Ca
(C2H3O2)、Ca(CHO22、Ca(NO32、Ca
(CH2OH(CHOH)4COO)2、MgCl2、MgSO4
Mg(C2H3O2)、Mg(CHO22、Mg(NO32、Mg
(CH2OH(CHOH)4COO)2、BaCl2、Ba(OH)2
BaSO4、ZnCl2、ZnNO3、Zn(OH)2、ZnSO4
AlCl3・6H2O、Al(OH)3、Al2(SO43、Al
(CH3CO23、FeCl3・6H2O、Fe(OH)3、Fe2
(SO43、Fe(NO33、Cr(NO33、Cr(CH3CO23
CrBr3、CrCl3、Cr(OH)(NO32、Cr(OH)2
(NO3)、SnCl4、AgNO3、FeCl2等があるが、特
にこれらに限定されない。 これらの塩はその溶解度によつて限定されるも
のではなく、フオーメーシヨンダメージを最小に
する対策が講じられている場合は、仕上げ流体中
にこれらの塩が固形物として含有されていても良
い。 SECの最大の特徴としては、系の中に一価ない
し三価の可溶性陽イオンが存在しても、またPHが
1〜13の範囲においても、いずれの場合でも増粘
性、ウオーターロス減少能、粘土分散能が損なわ
れることなく、安定であることである。 他の特徴として、従来一般にHEC(ヒドロキシ
エチルセルロース)が用いられていたが、起泡性
が極めて大きかつた。この点においても本発明に
用いるSECは起泡性は全くないので、高比重であ
る本発明用途において、優れた性質を兼ね備えて
いるということが云える。 さらに、SECは人体に対し無害であり、取り扱
い上、容易であり、従つて環境汚染の心配もな
い。また運送面においてもHECに比較して容易
である。本発明によつて発揮される効果をまとめ
ると、次のとおりである。 (1) 一価塩または多価塩の少なくとも一種を含む
高濃度(10000ppm〜飽和)仕上げ流体中でも
不溶解物を全く形成することなく、非常に優れ
た増粘性を示す。 (2) (1)で記載した系で非常に優れたウオーターロ
ス減少能を示す。 (3) (1)で記載した系で非常に優れた分散剤として
作用する。 (4) (1)で記載した系で泡立ちが全くなく、操作上
(作液上)非常に有利である。消泡剤、コロー
ジヨンインヒビターの必要がない。 (5) (1)で記載した系で広範囲のPH領域(PH=1〜
13)で粘性低下が少ない、つまり耐PH性に優れ
ている。 (6) (1)で記載した系でSECはキサンタンガムやグ
アーガムと異なり酵素による劣化が少ない。 次に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
により限定されるものでない。 (ただし、%、部は重量基準を示す。) 実施例 1 NaCl、KCl、CaCl2、AlCl3、Al2(SO43の2
重量%、10重量%水溶液を作り、ポリマー濃度
(無水物基準)が1%になるように、それぞれの
溶液に添加溶解し、B型粘度計で粘度を測定し
た。その結果を第1図に示した。 本発明におけるスルホエチルセルロースのナト
リウム塩(Na−SEC)の置換度(DS)は0.90、
1%水溶液粘度は149(cp)である。 対照の硫酸セルロースのナトリウム塩(Na−
CS)のDSは0.87、1%水溶液粘度は142(cp)で
ある。 また対照の従来耐塩性として使用されている高
置換度のカルボキシメチルセルロースのナトリウ
ム塩(Na−CMC)は、DS=1.07、1%水溶液粘
度は121(cp)である。 Na−CSを対照に用いたのは、本発明のSECと
構造的に類似しているため、性能的にSECと同等
であるとの予測に立つたからである。 第1図から明らかなとおり、Na−CMCはNa+
やK+のような一価の陽イオン存在下では、ほと
んど完全に溶解し、塩濃度2wt〜10wt%の増加に
よる粘性の低下は著しくないが、Ca2+やAl3+
存在下では、これら陽イオンと結合し、不溶解物
となる。それゆえ粘性低下は著しい。 またNa−CSはどの水溶液系においても粘性低
下(不溶解物生成による)が激しい。 一方、本発明のNa−SECは二価あるいは三価
陽イオンの存在下でも全く不溶解物を作らず、良
好な溶解性を示す。このことは本発明のSECが耐
塩性に優れていると同時に増粘剤としても優れて
いることを示すものである。 実施例 2 実施例1においては塩濃度10%までの耐塩性を
示すものであるが、本実施例では種々の無機塩を
用いてその濃度が5%〜飽和状態までの数種の水
溶液を作り、これと1%ポリマー(Na−SEC、
HEC、カルボキシメチルヒドロキシエチルセル
ロースのナトリウム塩(Na−CMHEC))水溶液
との相溶性を観察した。 実験方法は、上記の各々の塩濃度水溶液10cm3
試験管に取り、この中に1%ポリマー水溶液1cm3
を加え、撹拌後の不溶解物生成の有無を調べた。
その結果を表−1に示した。 本発明におけるNa−SECのDSは2.45、1%水
溶液粘度は12cpである。 対照のHEC(エチレンオキサイドのモル置換度
2.0)の1%水溶液は10cpである。 Na−CMHEC(エチレンオキサイドのモル置換
度2.0)のカルボキシメチル基の置換度=0.30、
1%水溶液は15cpである。 表−1から明らかなとおり、HECは仕上げ用
流体に最もよく添加されるポリマーであるが、無
機塩の種類と濃度によつては不溶解物を作り、そ
の使用が制限される。Na−CMHECも同様であ
る。一方、本発明のNa−SECは、少なくとも表
中の無機塩(一価陽イオンから三価陽イオン)の
どれでも不溶解物を形成しない。しかも、無機塩
においても溶解性が良いということは、本発明の
耐塩性能の優位性を示すものである。
TECHNICAL FIELD This invention relates to boring finishing fluid compositions. By the way, the following is mainly desired for underground layer drilling mud for oil wells. (1) Remove the cutting debris generated as the drill bit scrapes the strata from the wellbore, and cool the drill bit. (2) Provides lubrication to the drill stem. The drilling fluid with these functions flows downward through the drill pipe and is injected from the Dorbit nozzle. Then, after passing through the annulus section, it returns to the earth's surface. Most drilling fluids, commonly referred to as muds, contain dispersed hydrated and swollen clay particles. Clay-based fluids have the ability to cool drill bits and transport debris, as well as prevent gas eruptions in high-pressure formations. This is because the colloidal properties of the drilling fluid containing dispersed clay, such as gel strength and specific gravity, greatly improve the various functions of the clay-based drilling fluid. To increase the specific gravity, weighting agents such as barite are added. As Dorbit digs into the production layer during drilling operations, insoluble materials such as clay and barite in the mud create a filter cake on the surface of the formation. Until it reaches the production layer, this filter cake is very important in terms of preventing well collapse, but once it reaches the production layer, the surface of the production layer is blocked with filter cake, resulting in a permanent loss of production. This is a major problem as it causes a decrease in the permeability of the layer. The clay and barite particles that make up these filter cakes can sometimes be removed by a process called acid treatment, but even this costly acid process often does not repair wellbore damage. This is because clay and barite solids have low solubility in acids. Therefore, to prevent damage to permeability, it is necessary to use clean drilling fluids with sufficient specific gravity to suppress formation pressure. This is called the finishing fluid. Similarly,
Since the permeable production layer is in contact with the workover fluid, it is preferred to use a fluid that does not cause formation damage due to its high specific gravity. Commonly used are high-density salt solutions, such as saturated aqueous CaCl 2 solutions, which do not cause formation damage. The highest specific gravity of CaCl2 aqueous solution is 1.38g/ cm3 (=11.5
(pounds per gallon), which is not satisfactory for all well treatment operations. In a mixed solution of CaBr 2 and CaCl 2 , 1.81 g/cm 3 (=
15.1 pounds per gallon). Also
CaCl 2 aqueous solution and other high specific gravity solutions (e.g.
Mixtures of NaNO 3 , Ca(NO 3 ) 2 , ZnCl 2 ) have also been proposed to obtain high density fluids. Addition of water-insoluble substances such as CaCO3 further increases the density of the brine solution and minimizes completion fluid invasion into permeable formations and fractures during gunperforation. It is added for the purpose of CaCO 3 is often used because it is readily soluble in acids and available in a variety of particle sizes. It is necessary to add polymers to such finishing fluids as thickeners, water loss reducers, and transport enhancers. This polymer also acts as a dispersant for CaCO 3 . Conventionally, known polymers that provide the above functions include (1) HEC (hydroxyethyl cellulose), (2) CMC (carboxymethyl cellulose), (3) polyacrylonitrile, (4) xanthan gum, (5) guar gum, and in particular, (1) )HEC was mainly used. However, (1) HEC generates bubbles due to stirring and dissolution; (2)
CMC and (3) polyacrylonitrile are not soluble in acids, (4) xanthan gum is only 50% soluble in acids, and (4) xanthan gum and (5) guar gum are degraded by oxygen. ing.
In particular, the generation of foam not only causes corrosion due to oxygen, but also reduces the apparent specific gravity of the liquid, and the foam is so large that it cannot be eliminated even by adding an antifoaming agent, so the cost of adding an antifoaming agent cannot be ignored. . Depending on the type of inorganic cations in the finishing fluid, insoluble substances may be formed with the inorganic cations and precipitated. In order to minimize the corrosion rate of finishing fluids, acid treatments and PH changes such as adding PH modifiers can cause very large viscosity reductions. There are various problems like this. The object of the present invention is to provide a boring finishing fluid containing at least one of monovalent salts or polyvalent salts with excellent thickening properties, water loss reduction ability, transportability, and resolution, stable over a wide range of pH, and with almost no toxicity. An object of the present invention is to provide a finishing fluid composition that does not cause masonry damage. The amount of polymer added is generally 0.3 to 1.5% by weight based on the finished fluid volume. In view of the above-mentioned current situation, the present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive research to obtain a water-soluble polymer that is stable against boring finishing fluids containing at least one type of monovalent salt or polyvalent salt. It is. That is, the degree of substitution is
Range of 0.50 to 2.50 and 1% (by weight)
The present invention provides a finishing fluid composition for boring, which contains as an essential component a sulfoethylcellulose alkali metal salt (hereinafter referred to as SEC) having an aqueous solution viscosity of 5 to 5000 (cp). Next, the structural formula of the repeating unit of SEC (when the degree of substitution is 1.0) is shown. ( Wherein , It must be sufficient for sex. In order to have sufficient water solubility, the degree of substitution of SEC needs to be 0.5 or more. When the degree of substitution is less than 0.5, solubility is poor and the effects of the present invention cannot be fully exhibited. Degree of substitution
The reason why the substitution degree is 2.5 or less is that if the degree of substitution is higher than that,
It is difficult to manufacture industrially and is not economical. The viscosity of SEC is not particularly limited, but as long as the viscosity of the 1% aqueous solution is 5 to 5000 (cp), the object of the present invention can be fully achieved. Since thickening properties are usually required, it is particularly preferable that the viscosity of the 1% aqueous solution is 100 (cp) or more. Inorganic salts contained in finishing fluids include:
NaCl, KCl, CaCl 2 and CaBr 2 are common, but
Other salts may be preferable depending on economical availability and required density. However, it is necessary to pay attention to the specific gravity and crystallization temperature. Other salts such as LiCl, NH 4 Cl,
NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 , Na 2 CO 3 , NaCr 2 O 7
2H2O , NaBO2 , NaNO3 , NaBO3 , Na2SO4 ,
Na 2 SO 3 .7H 2 O, Na 2 S 2 O 3・5H 2 O, Na 2 HPO 4
12H 2 O, K 4 Fe (CN) 6・3H 2 O, CaSO 4 , Ca
(C 2 H 3 O 2 ), Ca (CHO 2 ) 2 , Ca (NO 3 ) 2 , Ca
( CH2OH (CHOH) 4COO ) 2 , MgCl2 , MgSO4 ,
Mg( C2H3O2 ) , Mg( CHO2 ) 2 , Mg( NO3 ) 2 , Mg
( CH2OH (CHOH) 4COO ) 2 , BaCl2 , Ba(OH) 2 ,
BaSO 4 , ZnCl 2 , ZnNO 3 , Zn(OH) 2 , ZnSO 4 ,
AlCl36H2O , Al(OH) 3 , Al2 ( SO4 ) 3 , Al
( CH3CO2 ) 3 , FeCl36H2O , Fe (OH) 3 , Fe2
(SO 4 ) 3 , Fe(NO 3 ) 3 , Cr(NO 3 ) 3 , Cr(CH 3 CO 2 ) 3 ,
CrBr3 , CrCl3 , Cr(OH)( NO3 ) 2 , Cr(OH) 2
( NO3 ), SnCl4 , AgNO3 , FeCl2, etc., but are not particularly limited to these. These salts are not limited by their solubility; they may be present as solids in the finishing fluid if measures are taken to minimize formation damage. . The most important features of SEC are its ability to thicken, reduce water loss, It must be stable without impairing its clay dispersion ability. Another characteristic is that HEC (hydroxyethyl cellulose), which has been commonly used in the past, has extremely high foaming properties. In this respect, SEC used in the present invention has no foaming properties at all, so it can be said that it has excellent properties in the high specific gravity applications of the present invention. Furthermore, SEC is harmless to the human body, easy to handle, and therefore free from environmental pollution concerns. It is also easier to transport than HEC. The effects achieved by the present invention are summarized as follows. (1) Even in highly concentrated (10,000 ppm to saturated) finishing fluids containing at least one monovalent salt or polyvalent salt, it exhibits excellent thickening properties without forming any insoluble matter. (2) The system described in (1) shows an extremely excellent ability to reduce water loss. (3) Acts as an excellent dispersant in the system described in (1). (4) The system described in (1) has no foaming at all and is very advantageous in terms of operation (liquid production). No need for antifoaming agents or corrosion inhibitors. (5) The system described in (1) has a wide PH range (PH = 1 to
13) has little viscosity drop, which means it has excellent PH resistance. (6) In the system described in (1), SEC is less likely to be degraded by enzymes, unlike xanthan gum and guar gum. Next, examples of the present invention will be shown, but the present invention is not limited thereto. (However, % and parts indicate weight basis.) Example 1 NaCl, KCl, CaCl 2 , AlCl 3 , Al 2 (SO 4 ) 2 of 3
Aqueous solutions of 10% by weight and 10% by weight were prepared, added and dissolved in each solution so that the polymer concentration (anhydride basis) was 1%, and the viscosity was measured using a B-type viscometer. The results are shown in Figure 1. The degree of substitution (DS) of the sodium salt of sulfoethylcellulose (Na-SEC) in the present invention is 0.90,
The viscosity of a 1% aqueous solution is 149 (cp). Control sodium salt of cellulose sulfate (Na−
CS) has a DS of 0.87 and a 1% aqueous solution viscosity of 142 (cp). Further, as a control, the sodium salt of highly substituted carboxymethyl cellulose (Na-CMC), which has been conventionally used as a salt-resistant salt, has a DS of 1.07 and a 1% aqueous solution viscosity of 121 (cp). Na-CS was used as a control because it was expected to be equivalent in performance to SEC since it is structurally similar to SEC of the present invention. As is clear from Figure 1, Na−CMC is Na +
In the presence of monovalent cations such as Ca 2+ and Al 3+, it dissolves almost completely, and the viscosity does not decrease significantly as the salt concentration increases from 2wt% to 10wt%, but in the presence of Ca2 + and Al3+ , It combines with these cations and becomes an insoluble substance. Therefore, the viscosity decrease is significant. In addition, Na-CS exhibits a severe viscosity decrease (due to the formation of insoluble matter) in any aqueous solution system. On the other hand, the Na-SEC of the present invention does not form any insoluble matter even in the presence of divalent or trivalent cations and exhibits good solubility. This shows that the SEC of the present invention has excellent salt resistance and is also excellent as a thickener. Example 2 Example 1 shows salt tolerance up to a salt concentration of 10%, but in this example, various inorganic salts were used to create several aqueous solutions with concentrations ranging from 5% to saturation. , this and 1% polymer (Na-SEC,
The compatibility with an aqueous solution of HEC (sodium salt of carboxymethyl hydroxyethyl cellulose (Na-CMHEC)) was observed. The experimental method was to place 10 cm 3 of each of the above salt concentration aqueous solutions in a test tube, and add 1 cm 3 of 1% polymer aqueous solution into the test tubes.
was added, and the presence or absence of undissolved matter formation after stirring was examined.
The results are shown in Table-1. The DS of Na-SEC in the present invention is 2.45, and the viscosity of a 1% aqueous solution is 12 cp. Control HEC (molar degree of substitution of ethylene oxide
A 1% aqueous solution of 2.0) is 10 cp. Substitution degree of carboxymethyl group of Na-CMHEC (molar substitution degree of ethylene oxide 2.0) = 0.30,
A 1% aqueous solution is 15 cp. As is clear from Table 1, HEC is the polymer most often added to finishing fluids, but depending on the type and concentration of inorganic salts, it can create insoluble matter, limiting its use. The same applies to Na-CMHEC. On the other hand, the Na-SEC of the present invention does not form an insoluble substance with at least any of the inorganic salts (monovalent cations to trivalent cations) listed in the table. Furthermore, the fact that it has good solubility even in inorganic salts shows the superiority of the salt resistance performance of the present invention.

【表】 〓注〓 ポリマー溶解性 ◎〓溶解性が極めて良好。
△〓少し不溶解物を形成する。
×〓不溶解物を形成する。
実施例 3 1%ポリマー(Na−SEC、Na−CMC、Na−
CS)にH2SO4またはNaOHを用い、PHを種々変
化させた時の粘性低下を観察した。 粘度測定にはB型粘度計を使用し、25.0±0.5
℃で測定した。その結果を第2図に示した。 本発明にかかるポリマーNa−SECのDSは
0.55、1%水溶液粘度は1130cpである。 対照のNa−CSのDSは0.53、1%水溶液粘度は
1115cp、および対照のNa−CMCのDSは0.55、1
%水溶液粘度は1080cpである。 第2図から明らかなとおり、Na−CMCではPH
=6.0〜11.0、Na−CSではPH=4.5〜10.0の範囲
で、粘性は安定、言い換えると粘性低下が起きな
いが、この範囲外では著しい低下がある。一方、
本発明のNa−SECはPH=1〜13の範囲において、
ほとんど粘性の低下がなく、広範囲の耐PH性を持
つていることが確認できる。 しかしながら、本発明の範囲外である置換度の
低いSEC、例えば0.35程度のものではPH変化によ
る粘性低下はないが、その溶液中に多くの不溶解
物(フリーフアイバー)を含み、これがフオーメ
ーシヨンダメージを引き起こす原因となり、仕上
げ流体での使用は好ましくない。 実施例 4 3%CaCO3(固形物)含有の10、20、40、60
%、CaBr2水溶液のそれぞれにポリマー(Na−
SEC、HEC、Na−CMHEC、Na−CMC)濃度
が2ppb(pounds per barrel)=0.57%になるよう
に添加溶解し、濾過試験を行つた。 その結果を第2図に示した。 濾過試験はAPI(米国石油協会)の方法に従つ
た。 本発明にかかるNa−SECのDSは1.05、1%水
溶液粘度は3900cpである。 対照のHECのエチレンオキシドのモル置換度
は2.0、1%水溶液粘度は4500cp、またNa−
CMHECのエチレンオキシドのモル置換度は2.0、
カルボキシメチル基の置換度は0.60、1%水溶液
粘度は、4000cp、Na−CMCのDSは1.00、1%水
溶液粘度は4200cpである。 第3図より明らかなとおり、広範囲の塩濃度範
囲において、本発明にかかるNa−SECは、対照
のHEC、Na−CMHEC、およびNa−CMCと比
較すると優れたウオーターロス減少能を有するこ
とが確認できる。 ウオーターロス(WL)は小さければ小さいほ
ど良い。 実施例 5 4、15、30、60%および飽和Peladow(CaCl2
工業用グレード、ダウケミカル社製以下同じ)水
溶液とZnBr2水溶液のそれぞれ350mlに、Na−
SEC、HEC、Na−CMHECの3種のポリマーを
それぞれ単独で4ppb=1.14%の濃度になるように
添加し、マルチミキサー(米国バロイド社製)で
30分間、10000rpmで撹拌して一夜静置後の残存
泡による体積増加を測定した。その結果を表−2
に示した。 本発明のNa−SECのDSは0.50、1%水溶液粘
度は3000cpであり、対照のNa−CMHECのエチ
レンオキシドのモル置換度は1.7、カルボキシメ
チル基の置換度は0.50、1%水溶液粘度は3150cp
であり、またHECのエチレンオキシドのモル置
換度は2.0、1%水溶液粘度は2900cpである。 表−2に示した数値が1(=撹拌後の体積/撹拌前の
体積)の 場合、泡が全く発生しないか、発生してもすぐ消
えることを示す。 数値は大きければ大きいほど、ポリマー溶解時
の撹拌操作が困難となり好ましくない。 表−2から明らかなとおり、Na−CMHECお
よびHECはPeladowやZnBr2の存在下でも比較的
よい溶解性があるが、溶解撹拌時に多量の泡を発
生し、容易に消えない。 そのため、仕上げ流体中に多量の空気中の酸素
が入り、その結果として酸素による機械器具の腐
食が引き起こされたり、仕上げ流体の密度が低下
し、そのため坑井の崩壊の危険性が増加したりす
るなどの困難が伴う。 一方、本発明のNa−SECはPeladowやZnBr2
の広範囲の濃度範囲でほとんど泡立ちがなく、従
つて、仕上げ流体に添加溶解する操作において、
消泡剤の必要性がないなど、優位性を有する。
[Table] 〓Note〓 Polymer solubility ◎〓Extremely good solubility.
△〓Some insoluble matter is formed.
×= Insoluble matter is formed.
Example 3 1% polymer (Na-SEC, Na-CMC, Na-
Using H 2 SO 4 or NaOH as CS), we observed the decrease in viscosity when the pH was varied. A B-type viscometer was used to measure the viscosity, 25.0±0.5
Measured at °C. The results are shown in Figure 2. The DS of the polymer Na-SEC according to the present invention is
The viscosity of the 0.55,1% aqueous solution is 1130 cp. The DS of the control Na-CS is 0.53, and the viscosity of 1% aqueous solution is
1115cp, and the control Na-CMC DS is 0.55, 1
% aqueous solution viscosity is 1080 cp. As is clear from Figure 2, in Na−CMC, PH
= 6.0 to 11.0, and in the range of PH = 4.5 to 10.0 for Na-CS, the viscosity is stable, in other words, no decrease in viscosity occurs, but outside this range there is a significant decrease. on the other hand,
In the pH range of 1 to 13, Na-SEC of the present invention has
It can be confirmed that there is almost no decrease in viscosity and that it has a wide range of PH resistance. However, SEC with a low degree of substitution, which is outside the scope of the present invention, for example, about 0.35, does not cause a decrease in viscosity due to PH change, but the solution contains many insoluble substances (free fibers), which cause formation It is not recommended for use in finishing fluids as it may cause damage. Example 4 10, 20, 40, 60 containing 3% CaCO 3 (solid matter)
%, polymer (Na−
SEC, HEC, Na-CMHEC, Na-CMC) were added and dissolved to a concentration of 2 ppb (pounds per barrel) = 0.57%, and a filtration test was conducted. The results are shown in Figure 2. The filtration test followed the API (American Petroleum Institute) method. The DS of Na-SEC according to the present invention is 1.05, and the viscosity of a 1% aqueous solution is 3900 cp. The control HEC has a molar substitution degree of ethylene oxide of 2.0, a 1% aqueous solution viscosity of 4500 cp, and a Na-
The molar substitution degree of ethylene oxide in CMHEC is 2.0,
The degree of substitution of carboxymethyl group is 0.60, the viscosity of 1% aqueous solution is 4000 cp, the DS of Na-CMC is 1.00, and the viscosity of 1% aqueous solution is 4200 cp. As is clear from Figure 3, it was confirmed that the Na-SEC according to the present invention has superior water loss reduction ability in a wide range of salt concentrations compared to the controls HEC, Na-CMHEC, and Na-CMC. can. The smaller the water loss (WL), the better. Example 5 4, 15, 30, 60% and saturated Peladow (CaCl 2
To 350 ml each of industrial grade, Dow Chemical Co.) aqueous solution and ZnBr 2 aqueous solution, add Na-
Three types of polymers, SEC, HEC, and Na-CMHEC, were added individually to a concentration of 4 ppb = 1.14%, and mixed with a multimixer (manufactured by Balloid, USA).
After stirring at 10,000 rpm for 30 minutes and standing overnight, the volume increase due to residual foam was measured. Table 2 shows the results.
It was shown to. The DS of Na-SEC of the present invention is 0.50, the viscosity of 1% aqueous solution is 3000 cp, and the degree of molar substitution of ethylene oxide of Na-CMHEC of the present invention is 1.7, the degree of substitution of carboxymethyl group is 0.50, and the viscosity of 1% aqueous solution is 3150 cp.
The degree of molar substitution of ethylene oxide in HEC is 2.0, and the viscosity of a 1% aqueous solution is 2900 cp. When the value shown in Table 2 is 1 (=volume after stirring/volume before stirring), it indicates that no bubbles are generated at all, or that bubbles disappear quickly even if bubbles are generated. The larger the value, the more difficult the stirring operation during polymer dissolution becomes, which is undesirable. As is clear from Table 2, Na-CMHEC and HEC have relatively good solubility even in the presence of Peladow or ZnBr 2 , but they generate a large amount of bubbles during dissolution and stirring, which do not disappear easily. As a result, a large amount of atmospheric oxygen enters the completion fluid, resulting in oxygen-induced corrosion of machinery and equipment, and reduces the density of the completion fluid, thereby increasing the risk of wellbore collapse. There are other difficulties involved. On the other hand, the Na-SEC of the present invention is based on Peladow and ZnBr 2
There is little foaming over a wide concentration range of
It has advantages such as no need for antifoaming agents.

【表】 〓注〓
撹拌後の体積(ml)
表−2中の数値:
[Table] 〓Note〓
Volume after stirring (ml)
Numbers in Table-2:

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一価塩または多価塩の少なくとも一種を含む
ボーリング用仕上げ流体に置換度(DS)が0.5〜
2.5の範囲であり、かつ1%(重量)水溶液粘度
5〜5000(cp)であるスルホエチルセルロースア
ルカリ金属塩を必須成分として含有することを特
徴とするボーリング用仕上げ流体組成物。
1 Boring finishing fluid containing at least one monovalent salt or polyvalent salt has a degree of substitution (DS) of 0.5 to
2.5 and a 1% (by weight) aqueous solution viscosity of 5 to 5000 (cp).
JP19321083A 1983-04-06 1983-10-14 Finishing fluid composition for boring Granted JPS6085190A (en)

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JP19321083A JPS6085190A (en) 1983-10-14 1983-10-14 Finishing fluid composition for boring
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