JPH058232B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH058232B2 JPH058232B2 JP59056381A JP5638184A JPH058232B2 JP H058232 B2 JPH058232 B2 JP H058232B2 JP 59056381 A JP59056381 A JP 59056381A JP 5638184 A JP5638184 A JP 5638184A JP H058232 B2 JPH058232 B2 JP H058232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drilling mud
- water
- mol
- monomer
- acrylamide
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/12—Clay-free compositions containing synthetic organic macromolecular compounds or their precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
- C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/14—Clay-containing compositions
- C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
- C09K8/22—Synthetic organic compounds
- C09K8/24—Polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
発明の一般的説明
本発明はガス井戸および油井の掘削作業に用い
る水性掘削泥(掘削泥水、water−based
drillingmud)の新規な粘性化剤に係る。この粘
性化剤は、主として、分子間複合体、即ち、低ま
たは中程度の濃度の陽イオン性基および陰イオン
性基を有するアクリルアミドである。その陽イオ
ン性基および陰イオン性基の2つの単位の存在は
必ずしも1:1のモル比でなくてもよい。典型的
には、陽イオン性モノマー単位がメタクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウム(MAPTAC
であり、陰イオン性モノマー単位がスチレンスル
ホン酸ナトリウム(SSS)である。しかし、
MAPTAC単位およびSSS単位を数多くの種類の
水溶性の陽イオン性モノマー単位および陰イオン
性モノマー単位によつて置き換えてもよい。ポリ
マー鎖上のこれらの両性帯電種の配置が、これら
の物質に均一に帯電した巨大分子、即ち、高分子
電解質と較べて異なる物理的特性を付与する。 本発明の掘削泥水は、必要に応じて他の添加剤
も含むことができるが、新鮮な水または塩水と、
ベントナイトのような粘土と、粘性化剤としてリ
グノスルホネートと、重晶石(BaSO4)のよう
な重量剤と、PHを10.0〜10.51に調整するために
添加する水酸化ナトリウムまたは石灰のような苛
性アルカリ物質とを含む。一般に、密度は7〜20
ポンド/ガロン、好ましくは10〜18ポンド/ガロ
ン、より好ましくは12〜16ポンド/ガロンであ
る。 容易に用いることができる苛性アルカリ物質の
典型例は水酸化ナトリウムまたは石灰であるが、
これに限定されない。 適当な粘土の典型例はベントナイトであるが、
これに限定されない。 容易に用いることができる重量剤の典型例は重
晶石または硫酸バリウムであり、これらは任意に
カルシウムのような各種の陽イオンで表面処理し
てもよいが、これらに限定されない。 ターポリマーはフリーラジカル共重合法で作成
する。フリーラジカル水溶液共重合法に用いる主
要なモノマーはアクリルアミドモノマーであり、
これは陰イオン性モノマー(スチレンスルホン酸
ナトリウム)および陽イオン性モノマー(典型的
にはアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロリド)と共重合する。 本発明に依る典型的な掘削泥水は、水または塩
水と、所望な泥密度を付与するのに必要な重量剤
と、0.25〜5ポンド/バレル(0.95〜19g/;
この単位の分母は掘削泥水の体積である−以下、
同様)のアクリルアミド/スチレンスルホン酸ナ
トリウム/メタクリルアミドプロピルトリメチル
アンモニウムクロリドの共重合体内複合体と、掘
削泥水のPHを10.0〜10.5に調整するのに十分な濃
度の塩基とからなる。より大量のスルホン化重合
体を使用することも可能であるが、それは通常経
済的理由から魅力がない。掘削泥水はベントナイ
トのような粘土を4〜30ポンド/バレル(15.2〜
114g/)の濃度で含んでもよい。粘土は循環
を促進しかつ穴の安定性およびクリーニングを改
良するために掘削泥水に添加する。解膠剤である
リグノスルホネートを掘削泥水に1〜30ポンド/
バレル(3.8〜114g/)の濃度で添加してもよ
い。 本発明のターポリマーはアクリルアミドモノマ
ー、スチレンスルホン酸ナトリウムモノマーおよ
びメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロリドモノマーの水性媒体中のフリーラリ
カル三元共重合法によつて生成される。得られる
水溶性ターポリマーは下記式を有する。 〔式中、xは40〜98モル%、好ましくは50〜95モ
ル%、最も好ましくは80〜90モル%、yは1〜50
モル%、好ましくは2〜20モル%、最も好ましく
は5〜10モル%、zは1〜50モル%、好ましくは
2〜20モル%、最も好ましくは5〜10モル%、y
+zは60モル%未満であり、Mはアミンまたはア
ルミニウム、鉄、鉛、元素周期律表第A族、第
A族、第B族および第B族から選んだ金属
である。〕 アクリルアミド/スチレンスルホン酸ナトリウ
ム/メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドのターポリマーの分子量は固有粘
度に基づいて103〜5×106、好ましくは104〜2
×106、最も好ましくは105〜106である。ターポ
リマーの溶液の粘度から水溶性ターポリマーの分
子量を測定する手段は水溶性ターポリマーを最初
単離し、精製し、そしてターポリマーを水に再溶
解して既知の濃度の溶液とすることからなる。溶
液と純粋な溶媒の流れ時間(flowtime)を標準
ユーベルホールド(Ubbelholde)粘度計で測定
した。続いて、これらの値を用いて標準的方法で
換算粘度(reduced viscosity)を計算した。ポ
リマー濃度ゼロへの外挿によつてポリマー溶液の
固有粘度が導出される。固有粘度は周知のマーク
ホーウイング(Mark Houwink)式で分子量に
直接関係付けられる。 アクリルアミド/スチレンスルホン酸ナトリウ
ム/メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドの水溶性ターポリマーは慣用の水
性媒体中のフリーラジカル三元重合法で生成さ
れ、その工程は蒸留水中にアクリルアミドモノマ
ー、スチレンスルホン酸ナトリウムモノマー、お
よびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドモノマー(水中50重量%溶液)の
反応溶液を作成し(全モノマー濃度は水100g当
り1〜40グラム、好ましくは5〜30グラム、最も
好ましくは10〜20グラムである)、反応溶液を窒
素でパージし、反応溶液に酸を十分に添加して反
応溶液のPHを4.5〜5に調整し、窒素パージを続
けながら反応溶液を少なくとも55℃に加熱し、55
℃の反応溶液に十分な量のフリーラジカル開始剤
を添加してアクリルアミドモノマーとスチレンス
ルホン酸ナトリウムモノマーとメタクリルアミド
プロピルトリメチルアンモニウムクロリドモノマ
ーの三元共重合を開始させ、十分な温度でかつ十
分な時間アクリルアミドモノマーとスチレンスル
ホン酸ナトリウムモノマーとメタクリルアミドプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロリドモノマー
を三元共重合させて前記水溶性ターポリマーを生
成し、そしてその水溶性ターポリマーを反応溶液
から回収することからなる。 一般に、アクリルアミド、陰イオン性モノマ
ー、および陽イオン性モノマーは重合が開始する
のに十分な温度の、開始剤が存在する水相に溶解
する。 水中モノマーの合計濃度は水100グラム当り1
〜40グラム、好ましくは5〜30グラム、最も好ま
しくは10〜20グラムである。アクリルアミドモノ
マー、スチレンスルホン酸ナトリウムモノマー、
およびメタクリルアミドプロピルトリメチルアン
モニウムクロリドモノマーの三元共重合は30〜
90、好ましくは40〜70、最も好ましくは50〜60の
温度で1〜24時間、好ましくは3〜10時間、最も
好ましくは4〜8時間行なう。 生成した水溶性ターポリマーの水性反応溶液か
らの回収の適当な方法はアセトン、メタノール、
エタノール等の中への沈澱である。 アクリルアミドモノマー、スチレンスルホン酸
ナトリウムモノマー、およびメタクリルアミドプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロリドモノマー
のフリーラジカル三元共重合の適当なフリーラジ
カル開始剤は過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイ
ル、過酸化水素、アゾビスイソプチロニトリル等
である。フリーラジカル開始剤の濃度は全モノマ
ー100グラム当り0.001〜2.0グラム、好ましくは
0.01〜1.0グラム、最も好ましくは0.05〜0.1グラ
ムである。 重合の方法(溶液重合、懸濁重合、又は乳化重
合等)も開始剤も両方とも、開始段階の方法また
は生成物が高分子両性電解質の生成を禁止したり
あるいは反応するモノマーの開始分子構造を化学
的に変化させない限り、臨界的なものではないこ
とに注意すべきである。 好ましい態様の説明 以下、本発明の例を説明するが、これに限定す
るものではない。 例 1 1の四つ首フラスコに下記のものを入れた。 MAPTAC(50%水溶液) 13.8g アクリルアミド 40.0g スチレンスルホン酸ナトリウム 6.44g 蒸留水 300ml 溶液のPHを20%ホスホン酸溶液で4.5〜5.0に調
整した。窒素で溶液を1時間パージして溶解酸素
を除去した。窒素ガスによるパージを始めると
き、溶液を55℃に加熱した。このとき、過硫酸カ
リウムを溶液に添加した。4時間後、ポリマーを
アセトンで溶液から沈澱させた。続いて、得られ
るポリマーを大過剰のアセトンで何回か洗浄し、
真空炉中60℃で24時間乾燥した。 元素分析によるとこの高分子両性電解質または
分子内複合体はアクリルアミド90.5モル、スチレ
ンスルホン酸ナトリウム1.86モル%、およびメタ
クリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム−
スチレンスルホネート複合体7.64モル%を含んで
いることが示された。 第1表は、アクリルアミド質高分子両性電解質
が、粒子を含有しない泥水用の粘性化剤およびゲ
ル強度付与剤として有効であることを示す。その
データによると塩を含む泥水を分子内複合体で処
理して粘度およびゲル強度の両特性を高めること
が可能である。これらの所望特性は泥水を高温
(400〓)にした後に維持される。加えて、データ
によるとアクリルアミド質高分子両性電解質は新
鮮な水を含む泥水用の粘性付与剤およびゲル強度
付与剤として非常に有効ではない。
る水性掘削泥(掘削泥水、water−based
drillingmud)の新規な粘性化剤に係る。この粘
性化剤は、主として、分子間複合体、即ち、低ま
たは中程度の濃度の陽イオン性基および陰イオン
性基を有するアクリルアミドである。その陽イオ
ン性基および陰イオン性基の2つの単位の存在は
必ずしも1:1のモル比でなくてもよい。典型的
には、陽イオン性モノマー単位がメタクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウム(MAPTAC
であり、陰イオン性モノマー単位がスチレンスル
ホン酸ナトリウム(SSS)である。しかし、
MAPTAC単位およびSSS単位を数多くの種類の
水溶性の陽イオン性モノマー単位および陰イオン
性モノマー単位によつて置き換えてもよい。ポリ
マー鎖上のこれらの両性帯電種の配置が、これら
の物質に均一に帯電した巨大分子、即ち、高分子
電解質と較べて異なる物理的特性を付与する。 本発明の掘削泥水は、必要に応じて他の添加剤
も含むことができるが、新鮮な水または塩水と、
ベントナイトのような粘土と、粘性化剤としてリ
グノスルホネートと、重晶石(BaSO4)のよう
な重量剤と、PHを10.0〜10.51に調整するために
添加する水酸化ナトリウムまたは石灰のような苛
性アルカリ物質とを含む。一般に、密度は7〜20
ポンド/ガロン、好ましくは10〜18ポンド/ガロ
ン、より好ましくは12〜16ポンド/ガロンであ
る。 容易に用いることができる苛性アルカリ物質の
典型例は水酸化ナトリウムまたは石灰であるが、
これに限定されない。 適当な粘土の典型例はベントナイトであるが、
これに限定されない。 容易に用いることができる重量剤の典型例は重
晶石または硫酸バリウムであり、これらは任意に
カルシウムのような各種の陽イオンで表面処理し
てもよいが、これらに限定されない。 ターポリマーはフリーラジカル共重合法で作成
する。フリーラジカル水溶液共重合法に用いる主
要なモノマーはアクリルアミドモノマーであり、
これは陰イオン性モノマー(スチレンスルホン酸
ナトリウム)および陽イオン性モノマー(典型的
にはアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロリド)と共重合する。 本発明に依る典型的な掘削泥水は、水または塩
水と、所望な泥密度を付与するのに必要な重量剤
と、0.25〜5ポンド/バレル(0.95〜19g/;
この単位の分母は掘削泥水の体積である−以下、
同様)のアクリルアミド/スチレンスルホン酸ナ
トリウム/メタクリルアミドプロピルトリメチル
アンモニウムクロリドの共重合体内複合体と、掘
削泥水のPHを10.0〜10.5に調整するのに十分な濃
度の塩基とからなる。より大量のスルホン化重合
体を使用することも可能であるが、それは通常経
済的理由から魅力がない。掘削泥水はベントナイ
トのような粘土を4〜30ポンド/バレル(15.2〜
114g/)の濃度で含んでもよい。粘土は循環
を促進しかつ穴の安定性およびクリーニングを改
良するために掘削泥水に添加する。解膠剤である
リグノスルホネートを掘削泥水に1〜30ポンド/
バレル(3.8〜114g/)の濃度で添加してもよ
い。 本発明のターポリマーはアクリルアミドモノマ
ー、スチレンスルホン酸ナトリウムモノマーおよ
びメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロリドモノマーの水性媒体中のフリーラリ
カル三元共重合法によつて生成される。得られる
水溶性ターポリマーは下記式を有する。 〔式中、xは40〜98モル%、好ましくは50〜95モ
ル%、最も好ましくは80〜90モル%、yは1〜50
モル%、好ましくは2〜20モル%、最も好ましく
は5〜10モル%、zは1〜50モル%、好ましくは
2〜20モル%、最も好ましくは5〜10モル%、y
+zは60モル%未満であり、Mはアミンまたはア
ルミニウム、鉄、鉛、元素周期律表第A族、第
A族、第B族および第B族から選んだ金属
である。〕 アクリルアミド/スチレンスルホン酸ナトリウ
ム/メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドのターポリマーの分子量は固有粘
度に基づいて103〜5×106、好ましくは104〜2
×106、最も好ましくは105〜106である。ターポ
リマーの溶液の粘度から水溶性ターポリマーの分
子量を測定する手段は水溶性ターポリマーを最初
単離し、精製し、そしてターポリマーを水に再溶
解して既知の濃度の溶液とすることからなる。溶
液と純粋な溶媒の流れ時間(flowtime)を標準
ユーベルホールド(Ubbelholde)粘度計で測定
した。続いて、これらの値を用いて標準的方法で
換算粘度(reduced viscosity)を計算した。ポ
リマー濃度ゼロへの外挿によつてポリマー溶液の
固有粘度が導出される。固有粘度は周知のマーク
ホーウイング(Mark Houwink)式で分子量に
直接関係付けられる。 アクリルアミド/スチレンスルホン酸ナトリウ
ム/メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドの水溶性ターポリマーは慣用の水
性媒体中のフリーラジカル三元重合法で生成さ
れ、その工程は蒸留水中にアクリルアミドモノマ
ー、スチレンスルホン酸ナトリウムモノマー、お
よびメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドモノマー(水中50重量%溶液)の
反応溶液を作成し(全モノマー濃度は水100g当
り1〜40グラム、好ましくは5〜30グラム、最も
好ましくは10〜20グラムである)、反応溶液を窒
素でパージし、反応溶液に酸を十分に添加して反
応溶液のPHを4.5〜5に調整し、窒素パージを続
けながら反応溶液を少なくとも55℃に加熱し、55
℃の反応溶液に十分な量のフリーラジカル開始剤
を添加してアクリルアミドモノマーとスチレンス
ルホン酸ナトリウムモノマーとメタクリルアミド
プロピルトリメチルアンモニウムクロリドモノマ
ーの三元共重合を開始させ、十分な温度でかつ十
分な時間アクリルアミドモノマーとスチレンスル
ホン酸ナトリウムモノマーとメタクリルアミドプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロリドモノマー
を三元共重合させて前記水溶性ターポリマーを生
成し、そしてその水溶性ターポリマーを反応溶液
から回収することからなる。 一般に、アクリルアミド、陰イオン性モノマ
ー、および陽イオン性モノマーは重合が開始する
のに十分な温度の、開始剤が存在する水相に溶解
する。 水中モノマーの合計濃度は水100グラム当り1
〜40グラム、好ましくは5〜30グラム、最も好ま
しくは10〜20グラムである。アクリルアミドモノ
マー、スチレンスルホン酸ナトリウムモノマー、
およびメタクリルアミドプロピルトリメチルアン
モニウムクロリドモノマーの三元共重合は30〜
90、好ましくは40〜70、最も好ましくは50〜60の
温度で1〜24時間、好ましくは3〜10時間、最も
好ましくは4〜8時間行なう。 生成した水溶性ターポリマーの水性反応溶液か
らの回収の適当な方法はアセトン、メタノール、
エタノール等の中への沈澱である。 アクリルアミドモノマー、スチレンスルホン酸
ナトリウムモノマー、およびメタクリルアミドプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロリドモノマー
のフリーラジカル三元共重合の適当なフリーラジ
カル開始剤は過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイ
ル、過酸化水素、アゾビスイソプチロニトリル等
である。フリーラジカル開始剤の濃度は全モノマ
ー100グラム当り0.001〜2.0グラム、好ましくは
0.01〜1.0グラム、最も好ましくは0.05〜0.1グラ
ムである。 重合の方法(溶液重合、懸濁重合、又は乳化重
合等)も開始剤も両方とも、開始段階の方法また
は生成物が高分子両性電解質の生成を禁止したり
あるいは反応するモノマーの開始分子構造を化学
的に変化させない限り、臨界的なものではないこ
とに注意すべきである。 好ましい態様の説明 以下、本発明の例を説明するが、これに限定す
るものではない。 例 1 1の四つ首フラスコに下記のものを入れた。 MAPTAC(50%水溶液) 13.8g アクリルアミド 40.0g スチレンスルホン酸ナトリウム 6.44g 蒸留水 300ml 溶液のPHを20%ホスホン酸溶液で4.5〜5.0に調
整した。窒素で溶液を1時間パージして溶解酸素
を除去した。窒素ガスによるパージを始めると
き、溶液を55℃に加熱した。このとき、過硫酸カ
リウムを溶液に添加した。4時間後、ポリマーを
アセトンで溶液から沈澱させた。続いて、得られ
るポリマーを大過剰のアセトンで何回か洗浄し、
真空炉中60℃で24時間乾燥した。 元素分析によるとこの高分子両性電解質または
分子内複合体はアクリルアミド90.5モル、スチレ
ンスルホン酸ナトリウム1.86モル%、およびメタ
クリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム−
スチレンスルホネート複合体7.64モル%を含んで
いることが示された。 第1表は、アクリルアミド質高分子両性電解質
が、粒子を含有しない泥水用の粘性化剤およびゲ
ル強度付与剤として有効であることを示す。その
データによると塩を含む泥水を分子内複合体で処
理して粘度およびゲル強度の両特性を高めること
が可能である。これらの所望特性は泥水を高温
(400〓)にした後に維持される。加えて、データ
によるとアクリルアミド質高分子両性電解質は新
鮮な水を含む泥水用の粘性付与剤およびゲル強度
付与剤として非常に有効ではない。
【表】
例 2
慣用的な実験室操作で粒子を含有しない泥水を
作成した。この泥水は新鮮な水または塩(塩化ナ
トリウム)水と1.5wt%のアクリルアミド質高分
子両性電解質(例1に記載のもの)を含有する。
泥を70〓でエージングして物理的に均一化させ
た。アリコートの泥水を150〜400〓の加圧セル中
で4時間エージングした。セルを室温に冷却し、
加圧を解き、そしてFann Model35粘度計(商品
名)で115〓にて泥のレオロジー特性を測定した。
0.0〜10lb/galの塩化ナトリウムを含む泥水は第
1表に存在する。 第2表は、再び、アクリルアミド質高分子両性
電解質が粒子フリー泥水用の粘性化剤およびゲル
強度付与剤として有効であることを示す。データ
によると塩(塩化カルシウム)を含む泥を分子内
複合体で処理して粘度およびゲル強度の両特性を
高めることが可能である。これらの所望な特性は
泥水を高温(400〓)にした後維持される。加え
て、データによるとアクリルアミド質高分子両性
電解質は新鮮な水を含む泥水用の粘性化剤および
ゲル強度付与剤として非常に有効ではない。さら
に、データによると、高分子両性電解質は塩化ナ
トリウム溶液の場合よりも塩化カルシウム溶液の
場合に、より有効に機能する。この改良された性
能は塩化カルシウム泥系におけるポリマーの流体
力学的体積が増加することに本質的に基づく。疑
いもなく巨大分子複合体は塩化カルシウム泥水系
とさらによく混和し、これは非常に望ましい特徴
である。
作成した。この泥水は新鮮な水または塩(塩化ナ
トリウム)水と1.5wt%のアクリルアミド質高分
子両性電解質(例1に記載のもの)を含有する。
泥を70〓でエージングして物理的に均一化させ
た。アリコートの泥水を150〜400〓の加圧セル中
で4時間エージングした。セルを室温に冷却し、
加圧を解き、そしてFann Model35粘度計(商品
名)で115〓にて泥のレオロジー特性を測定した。
0.0〜10lb/galの塩化ナトリウムを含む泥水は第
1表に存在する。 第2表は、再び、アクリルアミド質高分子両性
電解質が粒子フリー泥水用の粘性化剤およびゲル
強度付与剤として有効であることを示す。データ
によると塩(塩化カルシウム)を含む泥を分子内
複合体で処理して粘度およびゲル強度の両特性を
高めることが可能である。これらの所望な特性は
泥水を高温(400〓)にした後維持される。加え
て、データによるとアクリルアミド質高分子両性
電解質は新鮮な水を含む泥水用の粘性化剤および
ゲル強度付与剤として非常に有効ではない。さら
に、データによると、高分子両性電解質は塩化ナ
トリウム溶液の場合よりも塩化カルシウム溶液の
場合に、より有効に機能する。この改良された性
能は塩化カルシウム泥系におけるポリマーの流体
力学的体積が増加することに本質的に基づく。疑
いもなく巨大分子複合体は塩化カルシウム泥水系
とさらによく混和し、これは非常に望ましい特徴
である。
【表】
最後に、ポリマー濃度を増加すると泥水のレオ
ロジー特性が著しく改良されることが見られる。
これは3A−Cと4A−Cを直接に比較すると容易
に見られる。
ロジー特性が著しく改良されることが見られる。
これは3A−Cと4A−Cを直接に比較すると容易
に見られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (ア) 水、 (イ) 掘削泥水1当り15.2〜114g(4〜301b/
bbl)の粘土、 (ウ) 所望密度を達成するに十分な量の重量材、 (エ) 掘削泥水1当り0.95〜19g(0.25〜5lb/
bbl)の下記式を有するターポリマー: 〔式中、xは40〜98モル%、yは1〜50モル%、
zは1〜50モル%、y+zは60モル%未満であ
り、Mは鉛、鉄、アルミニウム、周期律表第
A、A、BおよびB族の元素からなる群よ
り選んだ金属、またはアミンである。〕、および、 (オ) 掘削泥水のPHを10〜10.5に調整するのに十分
な量の塩基、 を含んで成る掘削泥水。 2 更に掘削泥水1当り3.8〜114g(1〜
30lb/bbl)のリグノスルホネートを含んで成る
特許請求の範囲第1項記載の掘削泥水。 3 前記粘土がベントナイトである特許請求の範
囲第1項記載の掘削泥水。 4 前記塩基が水酸化ナトリウムである特許請求
の範囲第1項記載の掘削泥水。 5 前記Mがナトリウムである特許請求の範囲第
1項記載の掘削泥水。 6 前記水が濃度0.1〜50重量%の塩水である特
許請求の範囲第1項記載の掘削泥水。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/478,683 US4540496A (en) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Intramolecular polymer complexes - viscosifiers for high ionic strength drilling fluids |
| US478683 | 2000-01-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182881A JPS59182881A (ja) | 1984-10-17 |
| JPH058232B2 true JPH058232B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=23900956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056381A Granted JPS59182881A (ja) | 1983-03-25 | 1984-03-26 | 掘削泥水 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4540496A (ja) |
| EP (1) | EP0122073A1 (ja) |
| JP (1) | JPS59182881A (ja) |
| CA (1) | CA1223721A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4460758A (en) * | 1983-11-02 | 1984-07-17 | Exxon Research And Engineering Co. | Drag reduction agents for aqueous salt solutions |
| GB8413716D0 (en) * | 1984-05-30 | 1984-07-04 | Allied Colloids Ltd | Aqueous well fluids |
| US4710478A (en) * | 1985-05-20 | 1987-12-01 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for making germanium/gallium arsenide high mobility complementary logic transistors |
| US4959432A (en) * | 1986-05-19 | 1990-09-25 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Acid viscosifier compositions |
| US4889887A (en) * | 1986-05-19 | 1989-12-26 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Gelable acid viscosifiers |
| DE3631764A1 (de) * | 1986-09-18 | 1988-03-24 | Henkel Kgaa | Verwendung von quellfaehigen, synthetischen schichtsilikaten in waessrigen bohrspuel- und bohrlochbehandlungsmitteln |
| US5036136A (en) * | 1987-12-21 | 1991-07-30 | Exxon Research And Engineering Company | Mixtures of colloidal rod-like viscoelastic fluids and anionic-alkyl containing copolymers |
| DE3833045A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Henkel Kgaa | Bohrspueladditive auf basis eines polymergemiches, deren verwendung sowie verfahren zur herstellung derselben |
| US5032295A (en) * | 1989-04-25 | 1991-07-16 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Polymers for use in drilling muds |
| DE4224537A1 (de) * | 1992-07-27 | 1994-02-03 | Henkel Kgaa | Mineralische Additive zur Einstellung und/oder Regelung der Rheologie und Gelstruktur wässriger Flüssigphasen und ihre Verwendung |
| FI92608C (fi) * | 1992-09-01 | 1994-12-12 | Metsae Serla Oy | Menetelmä ja laite kuiturainan reunakaistaleen leikkaamiseksi |
| GB2342110B (en) * | 1998-10-01 | 2000-11-15 | Baker Hughes Inc | Shale stabilizing drilling fluids comprising calcium chloride and low molecular weight low charge cationic polyacrylamide copolymers |
| GB2361948B (en) | 1998-11-06 | 2003-04-16 | Baker Hughes Inc | Drilling fluid systems with improved fluid loss properties |
| US6194355B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-27 | Baker Hughes Incorporated | Use of alkoxylated surfactants and aluminum chlorohydrate to improve brine-based drilling fluids |
| US6281172B1 (en) * | 1999-04-07 | 2001-08-28 | Akzo Nobel Nv | Quaternary nitrogen containing amphoteric water soluble polymers and their use in drilling fluids |
| WO2001005851A1 (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Calgon Corporation | Ampholyte polymer composition and method of use |
| US6855671B2 (en) * | 1999-10-01 | 2005-02-15 | Baker Hughes Incorporated | Water based fluids comprising multivalent salts and low molecular weight, low charge cationic polyacrylamide copolymers |
| US7439209B2 (en) * | 1999-11-05 | 2008-10-21 | Baker Hughes Incorporated | Drilling fluid systems with improved fluid loss properties |
| CN101283043B (zh) * | 2005-07-21 | 2011-07-27 | 西巴特殊化学制品控股公司 | 用作高离子强度盐溶液增稠剂的聚电解质络合物 |
| FR2932183B1 (fr) * | 2008-06-10 | 2013-03-29 | Seppic Sa | Nouveau polyampholyte, et son utilisation dans le traitement des formations rocheuses |
| JP5427984B2 (ja) * | 2009-01-05 | 2014-02-26 | 三菱レイヨン株式会社 | スルホン酸基含有両性水溶性高分子水溶液およびその製造方法 |
| WO2015001498A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Clearwater International, Llc | Visco elastic surfactant crosslinked with divalent ions |
| CN114790385A (zh) * | 2021-01-25 | 2022-07-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种氯化钙加重高密度滑溜水及其制备方法与应用 |
| CN115947887B (zh) * | 2021-10-08 | 2024-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻井液用增粘剂及其制备方法和应用 |
| CN116063614B (zh) * | 2021-10-30 | 2024-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种防膨缩膨剂及其制备方法与应用 |
| CN114774101A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-22 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种无固相高密度砾石充填携砂液及其制备方法 |
| CN116178622B (zh) * | 2023-02-21 | 2024-08-20 | 成都汇能恒源科技有限公司 | 离子单体在制备分散剂中的应用、无机矿粉分散剂及其制备方法 |
| CN119101194A (zh) * | 2023-06-07 | 2024-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗高温流型调节聚合物的制备方法及在抗高温中的应用 |
| CN117467071A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-30 | 武汉誉城千里建工有限公司 | 一种复合抗钙造浆膨润土、抗钙泥浆及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2650905A (en) * | 1950-03-01 | 1953-09-01 | Monsanto Chemicals | Modified drilling fluids |
| US2718497A (en) * | 1950-11-03 | 1955-09-20 | Union Oil Co | Drilling muds |
| US3025234A (en) * | 1957-09-03 | 1962-03-13 | Phillips Petroleum Co | Well drilling fluid and process |
| DE2444108C2 (de) * | 1974-09-14 | 1978-01-19 | Hoechst Ag | Wasserbasische tonspuelung fuer tiefbohrungen und verwendung eines mischpolymerisats fuer solche spuelungen |
| GB1510689A (en) * | 1974-12-19 | 1978-05-10 | Sumitomo Chemical Co | Preparation of water-soluble cationic high polymer |
| CA1144298A (en) * | 1978-09-27 | 1983-04-05 | James M. Lucas | Aqueous drilling fluid additive, composition and process |
| US4293427A (en) * | 1979-03-09 | 1981-10-06 | Milchem Incorporated | Drilling fluid containing a copolymer filtration control agent |
| DE3003747A1 (de) * | 1979-03-09 | 1980-09-11 | Milchem Inc | Verfahren zum bohren von bohrloechern |
| MX6076E (es) * | 1980-03-28 | 1984-10-30 | Luis Pallares M Jose | Mejoras en conjunto termodosificador para carburadores |
| DE3027422A1 (de) * | 1980-07-19 | 1982-02-25 | Cassella Ag, 6000 Frankfurt | Hochmolekulare wasserloesliche copolymerisate, ihre herstellung und verwendung |
| DE3144770A1 (de) * | 1981-11-11 | 1983-05-19 | Cassella Ag, 6000 Frankfurt | Wasserloesliches copolymerisat, seine herstellung und verwendung |
| US4455240A (en) * | 1981-12-15 | 1984-06-19 | Calgon Corporation | Ampholytic polymers for use as filtration control aids in drilling muds |
-
1983
- 1983-03-25 US US06/478,683 patent/US4540496A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-03-20 CA CA000449976A patent/CA1223721A/en not_active Expired
- 1984-03-20 EP EP84301896A patent/EP0122073A1/en not_active Withdrawn
- 1984-03-26 JP JP59056381A patent/JPS59182881A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182881A (ja) | 1984-10-17 |
| CA1223721A (en) | 1987-07-07 |
| US4540496A (en) | 1985-09-10 |
| EP0122073A1 (en) | 1984-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH058232B2 (ja) | ||
| US4309523A (en) | Water-soluble copolymer of acrylamidomethylpropanesulfonic acids salts | |
| US5789349A (en) | Water-based drilling fluids with high temperature fluid loss control additive | |
| EP0137412B1 (en) | Composition and method of preparation of novel aqueous drilling fluid additives | |
| US6030928A (en) | Polymers useful in the recovery and processing of natural resources | |
| US5186257A (en) | Polymers useful in the recovery and processing of natural resources | |
| US4699722A (en) | Aqueous well fluids | |
| EP0491686B1 (en) | Polymers for use in drilling | |
| EP0170527B2 (en) | Aqueous drilling and packer fluids | |
| EP0226097B1 (en) | Hydrophobe associative composition containing a polymer of a water-soluble monomer and an amphiphilic monomer | |
| US4563290A (en) | Water-soluble copolymers useful for enhanced oil recovery | |
| US5829527A (en) | Compositions and applications thereof of water-soluble copolymers comprising an ampholytic imidazolium inner salt | |
| CA1218498A (en) | Water-soluble polymers of controlled low molecular weight | |
| US4889887A (en) | Gelable acid viscosifiers | |
| US4478727A (en) | Sodium styrene sulfonate-co-sodium-n-(4-sulfophenyl)-maleimide- an improved viscosity control additive | |
| US4882405A (en) | Terpolymers of acrylamide, alkylacrylamide and betaine monomers | |
| US4742135A (en) | Terpolymers of acrylamide, alkylacrylamide and betaine monomers | |
| US4461884A (en) | Intramolecular polymeric complexes-viscosifiers for acid, base and salt (aqueous) solutions | |
| US4710555A (en) | Novel polyampholyte compositions possessing high degrees of acid, base, or salt tolerance in solution | |
| US4637882A (en) | Polyampholytes - high temperature viscosifiers for high ionic strength drilling fluids | |
| CA1333109C (en) | Method and composition for thickening or stabilizing electrolyte containing aqueous media with polyamphoteric polysaccharides | |
| US5132284A (en) | Polyamphoteric polysaccharide graft copolymers neutrally charged | |
| US4540762A (en) | Copolymers of sodium styrene sulfonate and sodium-N-(4-sulfophenyl)-maleimide | |
| US4946916A (en) | Novel polyampholyte compositions possessing high degree of acid, base, or salt tolerance in solution | |
| US3072569A (en) | Drilling fluid compositions |