CS209869B2 - Suspension dispersion preventing drilling liquid on the basis of bentonite with small contents of clays - Google Patents
Suspension dispersion preventing drilling liquid on the basis of bentonite with small contents of clays Download PDFInfo
- Publication number
- CS209869B2 CS209869B2 CS265776A CS265776A CS209869B2 CS 209869 B2 CS209869 B2 CS 209869B2 CS 265776 A CS265776 A CS 265776A CS 265776 A CS265776 A CS 265776A CS 209869 B2 CS209869 B2 CS 209869B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- bentonite
- million
- molecular weight
- flushing liquid
- suspension
- Prior art date
Links
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 title claims description 24
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 title claims description 24
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 24
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 23
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 36
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 19
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 14
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 14
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 12
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 11
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 9
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 9
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 9
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 claims 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 38
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229920001480 hydrophilic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Vynález se týká suspenzní, disperzi zabraňující vrtné kapaliny na bázi bentonitu s malým obsahem jílu. Proplachovací kapalina podle vynálezu se může používat při vrtání vodních a olejových studní.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a bentonite-based, low dispersion bentonite based drilling fluid. The flushing liquid according to the invention can be used in drilling water and oil wells.
V moderní technologii vrtání je jednou z nejdůležitějších úloh proplachovací kapaliny, aby ovlivnila příznivě zvýšení rychlosti vrtání. Základní látkou proplachovací kapaliny je nejčastěji 5 až 10% hmot. suspenze bentonitu (Baroid Mud Technology Handbook, Houston 1965). Avšak hornina, vyvrtaná při vrtání, disperguje a tak se promění v aktivní část proplachovací kapaliny. Jemné částice se vzhledem k jejich malé velikosti (pod 1 až 5 ,um) nemohou odstraniti z proplachovací kapaliny mechanicky. Obsah pevných látek v proplachovací kapalině proto vzrůstá a jeho snížení je možné dosáhnout pouze zředěním vodou. V tomto případě je ale nutné korigovat dodatečně koncentraci chemických přísad, což znamená značné zvýšení spotřeby materiálu. Dále je všeobecně známo, že zvýšení obsahu pevných látek v proplachovací kapalině má za následek pokles rychlosti vrtání (J. J. Lummus: Non-dispersed polymer mud new drilling conceptj Petroleum Engineer, březen 1968).In modern drilling technology, one of the most important tasks of flushing fluid is to favorably increase the drilling speed. The base of the flushing liquid is most often 5 to 10 wt. bentonite suspension (Baroid Mud Technology Handbook, Houston 1965). However, the rock drilled during drilling disperses and thus becomes the active part of the flushing liquid. Fine particles cannot be removed mechanically from the flushing liquid due to their small size (below 1 to 5 µm). The solids content of the flushing liquid therefore increases and can be reduced only by dilution with water. In this case, however, the concentration of chemical additives must be corrected, which means a considerable increase in material consumption. Furthermore, it is well known that increasing the solids content of a flushing liquid results in a decrease in drilling speed (J. J. Lummus: Non-dispersed polymer mud new drilling concept, Petroleum Engineer, March 1968).
Proto byl stanoven logický cíl vyvinout proplachovací kapalinu, která by obsahovala látky nerozpustné ve vodě pouze v malých množstvích nebo je vůbec neobsahovala. V prvním případě se mluví o proplachovací kapalinách chudých na pevné látky, v druhém případě o proplachovacích kapalinách, prostých pevných látek.Therefore, a logical goal has been set to develop a flushing liquid that contains or does not contain water insoluble substances in only small amounts. In the first case, solid-poor flushing liquids are mentioned, in the second case solid-free flushing liquids.
Základ všech pro tento účel známých řešení spočívá v tom, že roli přísad, určujících základní vlastnosti, například viskozitu, schopnost odpařovat vodu atd., jako jsou různé jílové minerály, speciálně zpracovaný azbest atd., převzaly zčásti nebo úplně hydrofilní polymery vhodné molekulové hmotnosti (J. Lummus: Chemical removal of drilllng solids; AAODC, Rotary Drilling, Conference 1965 Houston).The basis of all the solutions known for this purpose is that the role of additives determining the basic properties, such as viscosity, water vaporization capacity, etc., such as various clay minerals, specially treated asbestos, etc., has been partially or completely hydrophilic polymers of suitable molecular weight ( J. Lummus: Chemical Removal of Drill Solids; AAODC, Rotary Drilling, Conference 1965 Houston).
Proplachovací látky prosté pevných látek se mohou vyrobit pomocí různých polysacharidů, jejichž vlastnosti se mohou příznivě modifikovat pomocí určitých komplexotvorných organických nebo anorganických sloučenin chrómu. Tyto systémy jsou výhodné, protože neobsahují žádné pevné látky a mají vynikající reologické vlastnosti. Nevýhodou je ale omezená schopnost chlazení, jakož i sklon těchto systémů k fermentování (F. H. Delly: New blopolymer low solids mud speeds drilling operation, Oil and Gas Journal, 26. června 1967).Solid-free flushing agents can be prepared using various polysaccharides, the properties of which can be favorably modified with certain complexing organic or inorganic chromium compounds. These systems are advantageous because they contain no solids and have excellent rheological properties. A disadvantage, however, is the limited cooling capacity and the tendency of these systems to ferment (F.H. Delly: New blopolymer low solids mud speed drilling operation, Oil and Gas Journal, 26 June 1967).
209 8 69208 8 69
Další známá technologie spočívá v tom, že se pomocí speciálních hydrofilních kopolymerů vyrobí cílenou flokulací bentonitu proplachovací kapaliny, které mají malý obsah pevných látek, dobré reologické vlastnosti a dohrou schopnost držet vodu. Pro tento účel jsou známy dva polymery: kopolymer vinylacetátu a anhydridu kyseliny maleinové a kopolymer na bázi akrylátů (j. Lummus: Non-dispersed polymer mud new drilling concept; Petroleum Engineer, březen 1968). Uvedené polymery změní podstatně cílenou flokulací bentonitu tokové vlastnosti bentonitové suspenze.Another known technology is that special hydrophilic copolymers are produced by the targeted flocculation of bentonite flushing liquids having a low solids content, good rheological properties and a good water holding capacity. Two polymers are known for this purpose: vinyl acetate-maleic anhydride copolymer and acrylate-based copolymer (j. Lummus: Non-dispersed polymer mud new drilling concept; Petroleum Engineer, March 1968). By substantially targeted flocculation of bentonite, said polymers alter the flow properties of the bentonite suspension.
Trvalým požadavkem je zabránit hromadění vyvrtané horniny v proplachovací kapalině. Pro tento účel jsou vhodné polymery, které se adsorbují na povrchu částic, odstraněných vrtákem, tyto tak zvaně zapouzdří a tím zabrání dalšímu rozmělňování částic. Větší částice vylučující se tímto způsobem se mohou snadno mechanicky odstranit.A permanent requirement is to prevent drilling rock from accumulating in the flushing liquid. Polymers which are adsorbed on the surface of the particles removed by the drill are suitable for this purpose, so-called encapsulates the particles and thus prevent further comminution of the particles. Larger particles secreted in this way can easily be removed mechanically.
Podobným mechanismem jako zmíněné zapouzdření se tvoří také chránící film polymeru na stěně vývrtu, čímž se zvyšuje stabilita stěny. Tohoto· účinku je možné dosáhnout pomocí shora uvedených polymerů.Similar to the encapsulation, a protective film of polymer is also formed on the bore wall, thereby increasing the stability of the wall. This effect can be achieved with the abovementioned polymers.
V kopolymerů vinylacetátu a anhydridu kyseliny maleinové činí poměr množství acetátových a karboxylových skupin asi 1,5 : : 1,0. V kopolymerů akrylamidu a kyseliny akrylové se mění poměr funkčních skupin mezi 1 : 1 až 1 : 1,5. Uvedený polymer se může vyrobit částečnou, až ke stupni hydrolýzy 0,35 až 0,6 provedenou hydrolýzou polyakrylamidu, přičemž molekulová hmotnost výchozího polyakrylamidu se musí pohybovat mezi 3 až 6 mil. Tímto způsobem vznikne polymer s dvojnásobným účinkem. Přídavek tohoto polymeru k proplachovací kapalině zabraňuje dispergaci nemontmorillonitických jílových minerálů, současně se zvyšuje viskozita suspenze montmorillonitu-suspenze bentonitu na dvoj- až trojnásobek. Nevýhodné u tohoto polymeru je, že se u tak zvaných těžkých, proplachovacích kapalin o specifické hmotnosti nad 1,25 g/cm3, jakož i při vyšších obsazích pevných látek mohou objevit mimořádně silné gelové síly.In vinyl acetate-maleic anhydride copolymers, the ratio of the amount of acetate and carboxyl groups is about 1.5: 1.0. In acrylamide-acrylic acid copolymers, the functional group ratio varies between 1: 1 to 1: 1.5. The polymer can be produced by partial hydrolysis of polyacrylamide up to a degree of hydrolysis of 0.35 to 0.6, the molecular weight of the starting polyacrylamide having to be between 3 and 6 million. The addition of this polymer to the flushing liquid prevents the dispersion of non-montmorillonite clay minerals, while increasing the viscosity of the montmorillonite-bentonite suspension to two to three times. The disadvantage of this polymer is that extremely strong gel forces can occur in so-called heavy, flushing liquids with a specific weight above 1.25 g / cm 3 as well as at higher solids contents.
V popisu vynálezu čs. autorského osvědčení č. 163 691 se jako vodního výplachu pro hloubení vrtů a jam v jílech a břidlicích používá vodný roztok polyakrylamidu.In the description of the invention no. No. 163 691, an aqueous solution of polyacrylamide is used as a water rinse for excavating wells and pits in clays and shales.
Úkolem vynálezu je navrhnout suspenzní, disperzi zabraňující vrtnou kapalinu, která právě s ohledem na své složení zabraňuje dispergování vyvrtané horniny, tím usnadňuje její odstranění mechanickou cestou a umožňuje tímto způsobem zvýšit rychlost vrtání a stabilitu vývrtu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a suspension, dispersion which prevents drilling fluid, which precisely because of its composition prevents dispersion of the drilled rock, thereby facilitating its removal by mechanical means and thereby increasing drilling speed and bore stability.
Nevýhody dosavadních proplachovacích kapalin byly odstraněny a úkol byl vyřešen suspenzní, disperi zabraňující vrtnou kapalinou na bázi bentonitu s malým obsahem jílu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že osbahuje 1 až 10 % hmot. suspendovaného bentonitu, 0,005 až 0,03 procent hmotnostních polyakrylamidu nebo kopolymeru kyseliny akrylové a akrylamidu 0 molekulové hmotnosti 0,5 až 2 milióny a o hydrolyzačním stupni 0,05 až 0,35 a 0,01 až 0,2 % hmotnostních polyakrylátu ve formě sodné soli kyseliny polyakrylové o molekulové hmotnosti 0,5 až 3 milióny a/nebo 1 až 7 % hmot. chloridu draselného.Disadvantages of the prior art flushing fluids have been eliminated and the problem has been solved by the suspension, dispersion preventing the bentonite-based, low clay content drilling fluid according to the invention, which comprises 1 to 10 wt. suspended bentonite, 0.005 to 0.03 percent by weight of a polyacrylamide or acrylic acid / acrylamide copolymer of 0 molecular weight of 0.5 to 2 million and a hydrolysis stage of 0.05 to 0.35 and 0.01 to 0.2% by weight of sodium polyacrylate % polyacrylic acid salts having a molecular weight of 0.5 to 3 million and / or 1 to 7 wt. of potassium chloride.
Výhodné provedení suspenzní kapaliny podle vynálezu obsahuje 3 až 6 % hmot. suspendovaného bentonitu, 0,01 až 0,04 % hmot. polyakrylamidu nebo kopolymerů kyseliny akrylové a akrylamidu molekulové hmotnosti 0,5 až 2 milióny a hydrolyzačního stupně 0,05 až 0,35, jakož i 0,01 až 0,05 hmot. procent polyakrylátu ve formě sodné soli kyseliny polyakrylové, o molekulové hmotnosti 0,5 až 3 milióny, a/nebo 3 až 7 hmot. procent chloridu draselného.A preferred embodiment of the suspension liquid according to the invention comprises 3 to 6 wt. % suspended bentonite, 0.01 to 0.04 wt. polyacrylamide or copolymers of acrylic acid and acrylamide having a molecular weight of 0.5 to 2 million and a hydrolysis step of 0.05 to 0.35 as well as 0.01 to 0.05 wt. % polyacrylate in the form of sodium salt of polyacrylic acid, molecular weight 0.5 to 3 million, and / or 3 to 7 wt. percent of potassium chloride.
Jestliže se tedy, odchylně od známých produktů, použije polyakrylamid popřípadě kopolymer kyseliny akrylové a akrylamidu podstatně menší molekulové hmotnosti — M = 0,5 až 2 milióny a tomu odpovídajícího nižšího hydrolyzačního stupně 0,05 až 0,35, získá se proplachovací kapalina, která vyvloěkuje nemontmorillonitické jílové minerály, tj. zabrání jejich dispergování, avšak na jílové minerály montmorillonitického typu nemá prakticky žádný účinek selektivní flokulace. Avšak přitom je nutné zdůraznit, že se při stanovení optimálního hydrolyzačního stupně musí postupovat velmi opatrně, protože požadovaný a shora popsaný účinek se dostavuje pouze ve velmi úzkém rozmezí. Podle vlastních experimentálních zkušeností zvyšuje se použitím uvedených polymerů značně stabilita vývrtu, jestliže se tato stabilita vyvolala tak zvanými botnajícími jílovými minerály. Tento účinek se může ještě podstatně zlepšit zvýšením koncentrace polymeru a přísadou 3 až 10 hmot. % chloridu draselného k proplachovací kapalině. Tímto způsobem se může také zesílit ochrana produktivních vrstev.Thus, if, by way of derogation from known products, a polyacrylamide or a copolymer of acrylic acid and acrylamide of substantially lower molecular weight - M = 0.5 to 2 million and a corresponding lower hydrolysis degree of 0.05 to 0.35 are used, a flushing liquid is obtained which it removes non-mono-mineral clay minerals, i.e. prevents them from being dispersed, but has virtually no effect of selective flocculation on montmorillonite-type clay minerals. However, it should be emphasized that the determination of the optimum hydrolysis step must be carried out with great care, since the desired and described effect only occurs within a very narrow range. According to our own experimental experience, the use of these polymers greatly increases the stability of the bore, if this stability is induced by so-called swelling clay minerals. This effect can still be substantially improved by increasing the polymer concentration and by adding 3 to 10 wt. % of potassium chloride to the flushing liquid. In this way, the protection of the productive layers can also be enhanced.
Proplachovací kapalina podle vynálezu se může vyrobit například následovně, přičemž všechny procentové údaje jsou procenta hmotnostní:The flushing liquid according to the invention can be produced, for example, as follows, wherein all percentages are percentages by weight:
Z potřebného· množství polyarkylamidu molekulové hmotnosti 0,5 až 2 milióny, s výhodou 1,3 až 1,5 miliónů se připraví v závislosti na molekulové hmotnosti 1,0 až 4,0 procentní, s výhodou 2,0 až 2,5% vodný roztok. Ten se za intenzivního míchání zahřeje na 40 až 50 °C. Z množství hydroxidu sodného, stanoveného předem laboratorními pokusy, potřebného· pro dosažení hydrolyzačního stupně 0,05 až 0,35, se připraví 1 až 10%, s výhodou 4 až 6% roztok a tento se pomalu a za míchání přidá k roztoku polymeru.Of the required amount of polyarkylamide of molecular weight 0.5-2 million, preferably 1.3-1.5 million, depending on the molecular weight, 1.0-4.0 percent, preferably 2.0-2.5% are prepared. aqueous solution. This was heated to 40-50 ° C with vigorous stirring. A 1 to 10%, preferably a 4 to 6% solution is prepared from the amount of sodium hydroxide determined in advance by laboratory experiments required to achieve a hydrolysis stage of 0.05 to 0.35, and this solution is added slowly and with stirring to the polymer solution.
Jestliže se místo polyakrylamidu použije kopolymer kyseliny akrylové a akrylamidu téže molekulové hmotnosti a téhož hydrolyzačního stupně, potom není hydrolýza hyd209869 roxidem sodným nutná, výroba je ještě jednodušší, avšak dosáhne se stejného účinku.If a copolymer of acrylic acid and acrylamide of the same molecular weight and the same hydrolysis stage is used instead of polyacrylamide, then hydrolysis of hyd209869 with sodium roxide is not necessary, production is even simpler, but the same effect is achieved.
V druhé nádrži se zatím připraví 1 až 10 procentní, s výhodou 3 až 6% bentonitová suspenze. K této suspenzi se přidává za míchání částečně hydrolyzovaný polyakrylamid, až se dosáhne koncentrace 0,01 až 0,04 procent, s výhodou 0,01 až 0,02 %, potom se přidá 0,01 až 0,05 %, s výhodou 0,01 až 0,025 polyakrylátu ve formě sodné soli kyseliny polyakrylové, o molekulové hmotnosti 0,5 miliónu až 3,0 milióny.Meanwhile, a 1-10%, preferably 3-6% bentonite suspension is prepared in the second tank. Partially hydrolyzed polyacrylamide is added to this suspension with stirring until a concentration of 0.01 to 0.04 percent, preferably 0.01 to 0.02% is reached, then 0.01 to 0.05%, preferably 0, is added. 0.01 to 0.025 polyacrylate in the form of a sodium salt of polyacrylic acid having a molecular weight of 0.5 million to 3.0 million.
Jestliže lze vzhledem ke stabilitě vývrtu očekávat problémy nebo jsou přednostní cíle ochrany při skladování, tak se k bentonitové suspenzi přidá 0,05 až 0,2 %, s výhodou 0,1 až 0,15 % částečně hydrolyzovaného polyakrylamidu a 1 až 15 %, s výhodou 3 až 7 % chloridu draselného.If, due to the stability of the borehole, problems are expected or storage protection targets are preferred, 0.05 to 0.2%, preferably 0.1 to 0.15% partially hydrolyzed polyacrylamide and 1 to 15% are added to the bentonite suspension, preferably 3 to 7% potassium chloride.
TabuTaboo
K této proplachovací kapalině se přidá za míchání 75 g chloridu draselného. Vlastnosti takto získané proplachovací kapaliny jsou obsaženy na posledním řádku tabulky 1.To this flushing liquid was added 75 g of potassium chloride with stirring. The properties of the flushing liquid thus obtained are contained in the last line of Table 1.
Proplachovací kapalina zabraňuje dispergaci vyvrtané horniny a usnadňuje její odstranění mechanickým způsobem; tím se může podstatně zvýšit rychlost vrtání a zvyšuje se rovněž stabilita stěny vývrtu.The flushing liquid prevents dispersion of the drilled rock and facilitates its removal by mechanical means; this can significantly increase the drilling speed and also increase the stability of the borehole wall.
Tyto výsledky se potvrdily i již provedenými zkušebními vrty za provozních poměrů.These results were also confirmed by already performed test boreholes under operating conditions.
Proplachovací kapalina podle vynálezu bude blíže objasněna v následujících příkladech.The flushing liquid according to the invention will be explained in more detail in the following examples.
Příklad 1Example 1
Z polyakrylamidu molekulové hmotnosti 1,3 až 1,5 miliónů se připraví 100 ml 2% roztoku. Roztok se zahřeje na 50 °C, potom se pomalu a za stálého míchání přidají 2,1 ml hydroxidu sodného. K 1000 ml 4% bentonitové suspenze se přidá 10 ml připraveného roztoku polymeru. Vlastnosti suspenze se tím prakticky nezmění. Potom se k suspenzi přidají 4 ml 10% roztoku polyakrylátu (M polyakrylát 500 000) ve formě sodné soli kyseliny polyakrylové. Změna vlastností je zřejmá z tabulky 1. V tabulce znamená PAA polyakrylamid.100 ml of a 2% solution are prepared from polyacrylamide having a molecular weight of 1.3-1.5 million. The solution is heated to 50 ° C, then 2.1 ml of sodium hydroxide are added slowly and with stirring. To 1000 ml of a 4% bentonite suspension is added 10 ml of the prepared polymer solution. The properties of the suspension are practically unchanged. 4 ml of a 10% solution of polyacrylate (M polyacrylate 500,000) in the form of sodium polyacrylic acid are then added to the suspension. The change in properties is apparent from Table 1. In the table, PAA means polyacrylamide.
kalsludge
10” 10’ odpařování10 ”10’ evaporation
10“5 N/cm2 10'5 N/cm2 vody cm3 (geiová síla)10 “ 5 N / cm 2 10 ' 5 N / cm 2 water cm 3 (geo force)
V různých horninách a za různých teplotních poměrů bylo vyvrtáno s vynikajícími výsledky u třech hloubkových vrtů celkem 8000 m. Náklady na vrtání se mohou tímto způsobem podstatně snížit. Proplachovací kapalina má i při vysoké měrné hmotnosti (1,51 až 1,8 g cm-3) vynikající Teologické vlastnosti.A total of 8000 m has been drilled in different rocks and at different temperature conditions with excellent results for three deep wells. Drilling costs can be significantly reduced in this way. The flushing liquid has excellent rheological properties even at high density (1.51 to 1.8 g cm- 3 ).
Příklad 3Example 3
K 1000 ml 4% bentonitové suspenze se přidá za míchání 0,2 kopolymeru kyseliny akrylové a akrylamidu molekulové hmotnosti 1,3 až 1,5 miliónů nebo 10 ml 2% roztoku tohoto kopolymeru. Potom se k suspenzi přidají 4 ml 10% roztoku polyakrylátu (M polyakrylát 500 000] ve formě sodné soli kyseliny polyakrylové. Změna vlastností je uvedena v následující tabulce 2. V tabulce znamená PAG polyakrylát.To 1000 ml of a 4% bentonite suspension is added with stirring 0.2 copolymer of acrylic acid and acrylamide of molecular weight 1.3-1.5 million or 10 ml of a 2% solution of this copolymer. Then, 4 ml of a 10% solution of polyacrylate (M polyacrylate 500,000) in the form of sodium polyacrylic acid is added to the suspension.
Tabulka 2Table 2
K 1000 ml 6% bentonitové suspenze se za míchání přidá 0,2 % kopolymerů, vyrobeného z kyseliny akrylové a akrylamidu v poměru 15 : 85, molekulové hmotnosti 1,3 -až 1,5 milionů. Potom se přidá ke směsi 75 gramů chloridu draselného. Vlastnosti získané proplachovací kapaliny jsou obsaženy v posledním řádku tabulky 2.To 1000 ml of a 6% bentonite suspension was added 0.2% of copolymers made of 15: 85 acrylic acid and acrylamide, with a molecular weight of 1.3-1.5 million, with stirring. Then 75 grams of potassium chloride are added to the mixture. The properties of the obtained flushing liquid are contained in the last line of Table 2.
Účinnost proplachovací kapaliny podle vynálezu je doložena následujícími pokusy.The efficacy of the flushing liquid according to the invention is illustrated by the following experiments.
Zkušební hloubkové vrty byly provedeny jak s proplachovací kapalinou podle vynálezu, tak i se známou proplachovací kapalinou. Parametry vrtání, režim faktorů, byly s výjimkou rychlosti a obsahu pevných látek v proplachovací kapalině u všech zkušebních vrtů stejné, také technologie vrtů byla vždy stejná.The test boreholes were carried out with both the flushing liquid according to the invention and the known flushing liquid. The drilling parameters, the mode of the factors, were the same with the exception of the speed and solids content of the flushing liquid for all test wells, and the well technology was always the same.
Složení použitých proplachovacích kapalin bylo následující:The composition of the flushing liquids used was as follows:
Složení podle vynálezu:Composition according to the invention:
3% bentonitová suspenze3% bentonite suspension
0,02 % PAA0.02% PAA
0,04 % PAC známé složení:0.04% PAC known composition:
% bentonitu% bentonite
0,5 % ferrochromlignosulfonanu0.5% ferrochromlignosulfonan
0,1 % NaOH0.1% NaOH
0,3 % CMC0.3% CMC
Vrt 1Borehole 1
Průměr díry vrtáku: 17 1/2”Drill hole diameter: 17 1/2 ”
Geologické poměry: zcela neznámé Vyvrtaná hloubka: 2700 mGeological conditions: completely unknown Drilled depth: 2700 m
Při vrtných pracech byla dosažena s proplachovací kapalinou podle vynálezu průměrná rychlost vrtání 12,0 m/h, dobrá stachování. Nejvyšší vyskytující se teplota činila 145 °C. Pro vrt 1 neexistují žádné srovnávací údaje.During drilling operations, an average drilling speed of 12.0 m / h, good stabbing, was achieved with the flushing liquid according to the invention. The highest occurring temperature was 145 ° C. There are no comparative data for well 1.
Vrt 2Vrt 2
Průměr vrtáku: 12 1/4”Drill bit diameter: 12 1/4 ”
Geologické poměry: známéGeological conditions: known
Vyvrtaná hloubka: 2300 mDrilled depth: 2300 m
S proplachovací kapalinou podle vynálezu byla dosažena průměrná rychlost vrtáníWith the flushing liquid according to the invention, an average drilling speed was achieved
15,4 m/h, na sto· metrů dlouhém úseku dokonce rekordní rychlost 24,7 m/h. Stabilita stěny vývrtu a reologické vlastnosti byly vynikající, maximální teplota činila 130 °C.15.4 m / h, even a record speed of 24.7 m / h on a 100-meter stretch. The stability of the borehole wall and rheological properties were excellent, with a maximum temperature of 130 ° C.
Se známou proplachovací kapalinou byla dosažena průměrná rychlost 12,3 m/h, s ohledem na stabilitu stěn vrtu vznikaly problémy.With the known flushing liquid, an average speed of 12.3 m / h was achieved, and there were problems with regard to the stability of the well walls.
Vrt 3Vrt 3
Průměr vrtáku: 8 12”Drill diameter: 8 12 ”
Geologické poměry: známéGeological conditions: known
Vyvrtaná hloubka: 2900 mDrilled depth: 2900 m
S proplachovací kapalinou podle vynálezu činila průměrná rychlost 16,3 m/h, maximální teplota 140 °C. Problémy týkající se stability stěny vrtu se nevyskytovaly.With the flushing liquid according to the invention the average speed was 16.3 m / h, the maximum temperature was 140 ° C. There were no problems with the stability of the borehole wall.
S proplachovací obvyklou kapalinou se mohlo vrtat pouze rychlostí 10,9 m/h.With the usual flushing fluid it could only be drilled at a speed of 10.9 m / h.
Použitím nedisperzní proplachovací kapaliny podle vynálezu s malým obsahem jílu byla, jak ukazují pokusy, zvýšena rychlost vrtání o 25 až 40 % a mohly být odstraněny problémy se stabilitou stěny vrtu. Dále u proplachovací kapaliny podle vynálezu je obsah pevných látek nižší o 2 až 4 % objemová než u známých proplachovacích kapalin. Tento rozdíl má za následek výhodné reologické vlastnosti a dohrou odolnost vůči teplu.By using a non-dispersive flushing liquid according to the invention with a low clay content, the drilling speed has been increased by 25 to 40% as shown in the experiments and the stability of the borehole wall problems could be eliminated. Further, in the flushing liquid according to the invention, the solids content is lower by 2 to 4% by volume than in the known flushing liquids. This difference results in advantageous rheological properties and consequently heat resistance.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUOA000553 HU169371B (en) | 1975-04-24 | 1975-04-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209869B2 true CS209869B2 (en) | 1981-12-31 |
Family
ID=11000140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS265776A CS209869B2 (en) | 1975-04-24 | 1976-04-22 | Suspension dispersion preventing drilling liquid on the basis of bentonite with small contents of clays |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209869B2 (en) |
| DD (1) | DD124430A1 (en) |
| HU (1) | HU169371B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1074019C (en) * | 1995-12-20 | 2001-10-31 | 四川联合大学 | Method for preparation of polymer oil-displacing agent |
-
1975
- 1975-04-24 HU HUOA000553 patent/HU169371B/hu unknown
-
1976
- 1976-04-20 DD DD19243976A patent/DD124430A1/en unknown
- 1976-04-22 CS CS265776A patent/CS209869B2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD124430A1 (en) | 1977-02-23 |
| HU169371B (en) | 1976-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0973843B1 (en) | Well servicing fluid for trenchless directional drilling | |
| EP0191980B1 (en) | Polymers for use as filtration control aids in drilling muds | |
| US4561985A (en) | Hec-bentonite compatible blends | |
| US5134118A (en) | Aqueous based drilling fluid | |
| US4455240A (en) | Ampholytic polymers for use as filtration control aids in drilling muds | |
| US4664818A (en) | Drilling mud additive | |
| US4600515A (en) | Fluid loss control agents for drilling fluids containing divalent cations | |
| US4726906A (en) | Polymers for use as filtration control aids in drilling muds | |
| US4363736A (en) | Fluid loss control system | |
| CA2537504C (en) | High performance water-based drilling mud and method of use | |
| CA2737445C (en) | Inhibitive water-based drilling fluid system and method for drilling sands and other water-sensitive formations | |
| WO2019175792A1 (en) | Drilling fluid system for controlling loss circulation | |
| EP0960259A1 (en) | Aphron-containing well drilling and servicing fluids | |
| NO329904B1 (en) | Drilling fluid and maintenance fluid, process for their preparation and their use | |
| US4474667A (en) | Fluid loss control system | |
| US3637031A (en) | Drilling fluid and method of rotary drilling therewith | |
| Chesser | Design considerations for an inhibitive, stable water-based mud system | |
| CA2564566A1 (en) | Inhibitive water-based drilling fluid system and method for drilling sands and other water-sensitive formations | |
| US3332872A (en) | Drilling fluid | |
| CS209869B2 (en) | Suspension dispersion preventing drilling liquid on the basis of bentonite with small contents of clays | |
| US3738934A (en) | Oil base drilling fluid composition and process | |
| Ukeles et al. | Drilling fluids | |
| US2911366A (en) | Drilling mud | |
| Hille | Vinylsulfonate/vinylamide copolymers in drilling fluids for deep, high-temperature wells | |
| US12065611B1 (en) | Sized bridging agents, low density pill and fluid compositions comprising said agents, and methods of controlling fluid loss and formation damage using said compositions |