DD289283A5 - ADDITION TO LIBERATION FLUIDS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zusatz zu Befreiungsflüssigkeiten für Bohrungen, in denen technische Ausrüstungen an der Bohrlochwand anliegend in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt oder völlig blockiert sind. Durch den alleinigen Zusatz von anionaktiven n-Alkylethersulfosuccinaten der allgemeinen Struktur RO-(C ind 2 H ind 4 O)ind n -OC-CH(CH ind 2 COONa)-SO ind 3 Na vorzugsweise n-Kokosalkylethersulfosuccinat mit einem Oxylierungsgrad von 3 wird bei hoher Grenzflächenaktivität eine gute Hartwasserbeständigkeit bei gleichzeitig geringer Verschäumungszahl erzielt. Der angeführte Zusatz wird mit 0,05-0,5% den Systemen aus Wasser, Polymerlösung und Öl zugesetzt und in das Bohrloch gezielt in die Klemmstelle verpumpt.{Bohrflüssigkeit; technische Ausrüstung; Bohrlochwand; Beweglichkeit; Oxylierungsgrad; Grenzflächenaktivität}The invention relates to an addition to relief fluids for drilling in which technical equipment adjacent to the borehole wall are limited in their mobility or completely blocked. By the sole addition of anionic n-alkyl ether sulfosuccinates of the general structure RO- (C ind 2 H ind 4 O) ind n -OC-CH (CH ind 2 COONa) -SO ind 3 Na preferably n-Kokosalkylethersulfosuccinat with a degree of oxylation of 3 is at high interfacial activity good hard water resistance achieved at the same time low foaming. The additive mentioned is added at 0.05-0.5% to the systems of water, polymer solution and oil and pumped into the borehole in a targeted manner into the nip. technical equipment; Borehole wall; Agility; Oxylierungsgrad; Surface activity}
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft Befreiungsflüssigkeiten für Bohrungen, in denen technische Ausrüstungen an der Bohrlochwand anliegend in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt oder völlig blockiert sind und die zur Behebung dieser Störung eingesetzt werden.The invention relates to relief fluids for drilling in which technical equipment adjacent to the borehole wall are limited in their mobility or completely blocked and are used to remedy this disorder.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Während dos Bohrprozesses wird mit unterschiedlichen technischen Ausrüstungen im Bohrloch gearbeitet. Das sind beim direkten Bohren zumeist ein Bohrstrang und ein Bohrwerkzeug. Zur Stabilisierung der Bohrlochwand werden geologisch bedingt Rohrtouren eingebaut. Zur Auswertung der unterschiedlichen geologischen und technischen Verhältnisse werden Meß- und Testeinrichtungen eingesetzt. Durch geologische Bedingungen gibt es Gebirgsabschnitte mit unterschiedlichem Geoirgsdruck und Gebirgsinhalten. Dies hat zur Folge, daß durch Druckdifferenzen zwischen Gebirgsinhalt und Spülungsdruck auf das Gebirge Festwerdeerscheinunqen bzw. Festwerden von Ausrüstungsteilen auftreten. Die Beseitigung dieser Komplikationen bzw. Produktionsstörungen bringt hohe ökonomische Verluste, die bis zum Verlust der Garnitur und Meßeinrichtungen führen können.During the drilling process, different technical equipment is used in the borehole. These are usually a drill string and a drilling tool for direct drilling. To stabilize the borehole wall, geothermal pipe routes are installed. To evaluate the different geological and technical conditions measuring and testing facilities are used. Due to geological conditions, there are mountain ranges with different geological pressure and mountain contents. This has the consequence that occur by pressure differences between mountain content and mud pressure on the mountains Festwerdeerscheinunqen or solidification of equipment. The elimination of these complications or production disruptions brings high economic losses that can lead to the loss of clothing and measuring equipment.
Als Ursachen des Festwerdens werden häufig Differenzdruckkräfte bei Infiltration der Bohrspülung oder des Mediums im Bohrloch in aufnahmefähige Formationen, Adhäsion an der tonhaltigen Infiltrationskruste, mechanisches Festziehen in der Kruste bei gekrümmten Bohrlochabschnitten oder eine Kombination dieser Erscheinungen angegeben.The causes of fouling are often differential pressure forces on infiltration of the drilling fluid or medium downhole into receptive formations, adhesion to the clay-containing infiltration crust, mechanical crust tightening in curved wellbore sections, or a combination of these phenomena.
Durch Zugversuche und weitere mechanische Operationen, wie Erschütterungsschießen, Entlastungen und Belastungen, Drehbewegungen u.a.m. wird die Lösung der festgewordenen Einrichtungen angestrebt. Die umlaufende Bohrspülung wi;d zumeist in ihren Parametern auf diese Arbeiten eingestellt, z. B. durch Senkung des Filtratverhaltens oder der Dichte, so daß Differenzdrücke zwischen Bohrloch und Gebirge und damit mögliches Differenzdruckfestwerden vermieden oder gänzlich behoben wird.By tensile tests and other mechanical operations, such as vibration shooting, reliefs and loads, rotational movements u.a.m. The aim is to solve the problem of established facilities. The circulating drilling mud is usually adjusted in its parameters to this work, z. B. by lowering the filtrate behavior or the density, so that differential pressures between the well and mountains and thus possible differential pressure solidification is avoided or completely eliminated.
Eine weitere bekannte Maßnahme zur Behebung von Festwerdeerscheinungen im Bohrloch ist das Einpumpen von Befreiungsflüssigkeiten direkt an den Festpunkt, um durch feststofffreie Lösungen oder Bohrspülungen die bereits beschriebenen Veränderungen herbeizuführen. Dazu werden Wasser- oder Polymerwannen gesetzt, die eine Senkung der Dichte direkt vor Ort bewirken, es werden Öl- oder ölhaltige Wannen verpumpt, die einen Schmiereffekt bewirken.Another well-known measure for solving festering phenomena in the borehole is the pumping of liberation fluids directly to the fixed point in order to bring about the changes already described by solids-free solutions or drilling fluids. For this purpose, water or polymer tubs are set, which bring about a reduction in the density on-site, oil or oil-containing tubs are pumped, which cause a lubricating effect.
Auch eine Belüftung der im Bohrloch vorhandenen Spülung oder eingesetzter Wannen ist in letzter Zeit bekannt und eingesetzt worden (DDR-WP 263325). Diese Art der Dichteentlastung ist in Wasser- und Polymerwannen schlecht zu realisieren, da die Luft nicht oder nur gering gebunden wird und nach kurzer Zeit durch die jeweilige Wanne und die darüber befindliche Spülungssäule durchschlägt, deshalb ist dieses Verfahren nur effektvoll bei hochviskoser Spülung im Bohrloch.Aeration of existing in the borehole flushing or inserted trays has been known and used recently (DDR-WP 263325). This type of density relief is difficult to implement in water and polymer tubs, as the air is not or only slightly bonded and after a short time by the respective tub and the above flushing column breaks through, so this method is effective only with highly viscous flushing in the borehole.
Effektiver ist der Einsatz von oberflächenaktiven Substanzen, die sich an den Oberflächen der Filterkruste und des angelagerten Bohr- und Rohrstranges einlagern. Diese Tenside senken die Festhaltekraft und damit die Kraft zum Freiziehen der festgewordenen technischen Einrichtungen. Weiterhin wird die Zeit zum Freiwerden reduziert.More effective is the use of surface-active substances, which are deposited on the surfaces of the filter crust and the attached drill string and pipe string. These surfactants reduce the holding force and thus the power to freeze the festtened technical equipment. Furthermore, the time to free is reduced.
Die Tenside, die in Wannen zur Befreiung von Bohrgestänge beim Festwerden durch Differenzdruck eingesetzt werden, haben die spezifische Aufgabe, die Grenzflächenspannung zwischen den festen Phasen Metall und Spülungskruste zu regulieren, daß entweder das Metall oder die Feststoffe der Spülungskruste benetzt werden.The surfactants employed in differential pressure relief wells in buckets have the specific task of regulating the interfacial tension between the metal solid phases and mud crust to wet either the metal or the mud body solids.
Chemisch unterscheidet man prinzipiell drei Gruppen von Tensiden:Chemically, a distinction is made in principle between three groups of surfactants:
die anionaktiven,the anionic,
die kationaktiven undthe cationic and
die nichtionogenen Substanzen.the non-ionic substances.
Der EinsaU kationenaktiver Tenside wird aufgrund der stark adsorbtiven Wirkung (hydrophobe Eigenschaften) vermieden. Nichtionogene und anionenaktive Tenside haben dagegen hohe Netzwirkung, d. h. die Fähigkeit, die Grenzflächenspannung im Festwerdebereich in jedem Punkt zu senken. Bisher wird vorrangig der Einsatz nichtionogener Tenside vorgenommen (USA 4230587,4494610; Rum. 74573; SU 791931). Der Einsatz anionenaktiver Tenside erfolgt zumeist kombiniert mit nichtionogenen Tensiden, um die hohen grenzflächenaktiven Eigenschaften der anionenaktiven Tenside mit der ausgewogenen Hydrophilisierungsbilanz der nichtionogenen Tenside zu vereinen (USA Pat.-Nr.2976209,3223622; Rum. Pat.-Nr.74573, GB Pat.-Nr.2084632). Der alleinige Einsatz anionenaktiver Tenside wird bisher aufgrund einer angenommenen schlechten Hartwasserbeständigkeit nicht empfohlen. (Lit.: Diener, H., Grenzflächenaktive Substanzen und ihre Eignung als Additive für Bohrspülungen; Erdöl-Erdgas-Zeitschrift 1966, S. 146-150).The use of cationic surfactants is avoided due to the strong adsorptive effect (hydrophobic properties). Non-ionic and anionic surfactants, on the other hand, have a high wetting effect, i. H. the ability to lower the interfacial tension at each point. To date, the use of nonionic surfactants has been predominantly carried out (US Pat. No. 4,230,587.4494610, Rum. 74573, SU 791931). The use of anionic surfactants is mostly combined with nonionic surfactants to combine the high surfactant properties of the anionic surfactants with the balanced hydrophilicity balance of the nonionic surfactants (U.S. Pat. No. 2,976,209, 3,236,222, Rum. Pat. No. 7,473, GB Pat .-Nr.2084632). The sole use of anionic surfactants is hitherto not recommended due to an assumed poor resistance to hard water. (Lit .: Diener, H., interface-active substances and their suitability as additives for drilling muds, petroleum natural gas journal 1966, P. 146-150).
Das Ziel der Erfindung ist es einen verbesserten und ökonomisch produzierbaren Zusatz für Befreiungsfl'lssigkeiten zu entwickeln, der aus einheimischen Rohstoffen gewonnen wird und In ausreichender Menge kostengünstig zur Verfugung steht.The object of the invention is to develop an improved and economically producible additive for liberation liquids obtained from domestic raw materials and available inexpensively in sufficient quantity.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zusatz für Befreiungsflüssigkeiten zu entwickeln, der aus einer möglichst geringen Anzahl von Komponenten besteht und bei gegeben hoher Grenzflächenaktivität eine gute Hartwasserbeständigkeit bei gleichzeitig geringer Verschäumungszahl aufweist.The object of the invention is to develop an additive for liberation liquids, which consists of the smallest possible number of components and, given a high interfacial activity, has good hard water resistance and at the same time a low foaming coefficient.
Es wurde überraschend gefunden, daß durch einen alleinigen Zusatz von anionaktiven n-Alkylethersulfosuccinaten der allgemeinen Struktur:It has surprisingly been found that by a sole addition of anionic n-alkyl ether sulfosuccinates of the general structure:
RO-(C2H4O)n-OC-CH (CHjCOONa)-SO3 NaRO- (C 2 H 4 O) n -OC-CH (CHjCOONa) -SO 3 Na
vorzugsweise n-Kokosalkylolhersulfosuccinat mit einem Oxethylierungsgrad von 3, wobei R ein Alkylkettonlängengemisch von 8 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt und η im Bereich von 2 bis 8 liegt, bei gegeben hoher Grenzflächenaktivität eine gute Hartwasserbeständigkeit bei gleichzeitig geringer Verschäumungszahl erzielt wird. Es wurde gefunden, daß der Zusatz ein kostengünstig herstellbares Tensid für alle Typen von Befreiungsflüssigkeiten auf der Basis von reinem Wasser, Polymerlösungen sowie wasser- und ölbasischen Spülungen ist, welches gleichzeitig die Festhaltekraft zwischen Metall und Kruste senkt und die Freiziehkraft verbessert. Der angeführte Zusatz wird mit 0,05-0,5% den Systemen aus Wasser, Polymerlösung oder Öl zugesetzt und in da3 Bohrloch gezielt an die Klemmstelle verpumpt. Dort verbleibt die Befreiungsflüssigkeit 1-5 h. Nach den positiv verlaufenden Zugversuchen wird die Wanne zumeist in die umlaufende Spülung eingemischt oder ausgeschert. Es besteht auch die Möglichkeit, den umlaufenden Bohrspülungen direkt den erfindungsgemäßen Zusatz in der Größenordnung von 0,2-1 % zuzugeben, damit die Neigung der Spülung zu Festwerdeerscheinungen in bestimmten Formationen von vornherein unterbunden wird.preferably n-Kokosalkylolhersulfosuccinat with a degree of ethoxylation of 3, wherein R represents a Alkylkettonlängengemisch of 8 to 16 carbon atoms and η is in the range of 2 to 8, given a high surface activity, a good hard water resistance with low foaming ratio is achieved. It has been found that the additive is a low cost surfactant for all types of pure water-based release fluids, polymer solutions, and water and oil based muds, which simultaneously reduces metal-to-crust holding force and improves free-wheeling force. The cited additive is added to the systems of water, polymer solution or oil with 0.05-0.5% and pumped into the borehole in a targeted manner at the nip. There, the liberation fluid remains 1-5 h. After the positive tensile tests, the tub is usually mixed into the circulating rinse or sheared out. There is also the possibility of the circulating drilling muds directly add the addition of the invention in the order of 0.2-1%, so that the tendency of the mud to Festwerdeerscheinungen in certain formations is prevented from the outset.
AusfOhrungsbeisplelAusfOhrungsbeisplel
An Messungen im Labor und im Bohrfeld wird die Wirkung des vorgeschlagenen Tensids mit internationalen Produkten verglichen. Die Ermittlung der Festwerdetendenz im Labor und die Zeit zum Freiwerden der Bohrausrüstungen dienen ^r Qualitätseinschätzung des Zusatzes für Befreiungsflüssigkeiten. In den folgenden Beispielen wurden verschiedene anionenaktive Tenside unter Einsatzbedingungen verglichen. Das Produkt A ist das n-Alkylethersulfosuccinnt, das Produkt B ist ein n-Alkylethersulfonat und Produkt C ist ein n-Alkylbenzensulfonat. Als Vergleichsprodukt D wurde eine Tensidkombination bestehend aus 50Gew.-% nichtionogenem Tensid (Kokosalkylpolyethoxyalkohol) und 50Gew.-% anionogendm Tensid B verwendet.Laboratory and field measurements compare the effect of the proposed surfactant with international products. The determination of the steady-state tendency in the laboratory and the time to free the drilling equipment are used for the quality assessment of the additive for liberation fluids. In the following examples, various anionic surfactants were compared under use conditions. Product A is the n-alkyl ether sulfosuccinate, product B is an n-alkyl ether sulfonate, and product C is an n-alkyl benzene sulfonate. As comparison product D, a surfactant combination consisting of 50% by weight of nonionic surfactant (cocoalkyl polyethoxy alcohol) and 50% by weight of anionogendm surfactant B was used.
In 500ml Wasser mit 10°dH werden 15g Na-Carboxymethylcellulose eingerührt und über 4 h bei 20°C gequollen. Die Viskosität dieser Lösung beträgt 35OmPa · s. Diese Lösung wird bezogen auf den Gehalt an waschaktiver Substanz (WAS-Gehalt) mit 0,5g/l der Tenside A, B, C und D versetzt und eingemischt.In 500 ml of water at 10 ° dH 15 g Na-carboxymethyl cellulose are stirred and swollen for 4 h at 20 ° C. The viscosity of this solution is 35OmPa · s. This solution is based on the content of washing-active substance (WAS content) with 0.5 g / l of the surfactants A, B, C and D added and mixed.
Folgende Parameter wurden ermittelt:The following parameters were determined:
Der Festwerdekoeffizient wird nach einer international bekannten Methode ermittelt, bei der eine Filterkruste gebildet und die Kraft zum Freiziehen eines Metallblättchens bei Zusatz verschiedener Befreiungsflüssigkeiten ermittelt wird. Die Verschäumungszahl ist ein Maß der Stabilität des gebildeten Schaumes (entsprechend dem Werkstandard 026/08 des VEB Kombinat Erdöl-Erdgas Gommern).The Festwertdekoeffizient is determined by an internationally known method in which a filter crust is formed and the force is determined for free pulling of a metal sheet with the addition of various liberation fluids. The foaming number is a measure of the stability of the foam formed (according to the standard 026/08 of the VEB Kombinat Erdöl-Erdgas Gommern).
Einer Bohrfeldspülung mit 60g/l Bentonit, 20g/l Stärke, 55g/l NaCI sowie 650g/l Baryt werden die Tenside A, B, C, D in den Konzentrationen von 5g/l (bezogen auf WAS-Gehalt) zugesetzt.To a drilling field mud with 60g / l bentonite, 20g / l starch, 55g / l NaCl and 650g / l barite are added the surfactants A, B, C, D in the concentrations of 5g / l (based on WAS content).
Folgende Parameter wurden ermittelt:The following parameters were determined:
Filtrat und Fließgrenze werden nach den internationalen API-Normen ermittelt.Filtrate and yield point are determined according to international API standards.
unterschiedliche Wasserwannen eingesetzt. Die eingepumpte Wassermenge wurde auf <*!ner Bohrung mit 2,5 kg/m3 desused different water pans. The amount of water pumped was on a hole with 2.5 kg / m 3 of the
von 3 h war die Bohrgarnitur mit dem Produkt A wieder beweglich und frei. Dagegen führte der Einsatz von B erst nach einerwiedernolten Behandlung zu einem positiven Ergebnis.from 3 hours the drill set with the product A was again movable and free. In contrast, the use of B only led to a positive result after repeated treatment.
gleichen Bedingungen verbesserte Parameter bei den Festwerdeerscheinungen erzielt werden.same conditions improved parameters can be achieved in the Festwerdeerscheinungen.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33486589A DD289283A5 (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | ADDITION TO LIBERATION FLUIDS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD33486589A DD289283A5 (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | ADDITION TO LIBERATION FLUIDS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD289283A5 true DD289283A5 (en) | 1991-04-25 |
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ID=5614069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD33486589A DD289283A5 (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | ADDITION TO LIBERATION FLUIDS |
Country Status (1)
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DD (1) | DD289283A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673984A1 (en) * | 1994-03-24 | 1995-09-27 | M-I Drilling Fluids Company | Aqueous based drilling fluid additive and composition |
-
1989
- 1989-11-27 DD DD33486589A patent/DD289283A5/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0673984A1 (en) * | 1994-03-24 | 1995-09-27 | M-I Drilling Fluids Company | Aqueous based drilling fluid additive and composition |
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PV | Patent disclaimer (addendum to changes before extension act) |