DE1483764A1

DE1483764A1 - Oil-based backfill fluid

Info

Publication number: DE1483764A1
Application number: DE19661483764
Authority: DE
Inventors: Lloyd Donald D; Hoeppel Raymond W
Original assignee: International Minerals and Chemical Corp
Current assignee: International Minerals and Chemical Corp
Priority date: 1965-05-03
Filing date: 1966-04-25
Publication date: 1969-04-03
Also published as: BE680298A; GB1109594A; NL6605898A

Description

Patenfanwaif· j 485 Dr.-lng, HAMS RÜSCHKE Patenfanwaif · j 485 Dr.-lng, HAMS RÜSCHKE

JU^UoiAi- Dipl.-'^j.i-"ini.-tZ AGULAR JU ^ UoiAi- Dipl .- '^ ji- "ini.-tZ AGULAR

y' -—:——-—r— y '- -: ——-— r— β München 27, Pi«nzenou*rStr.2β Munich 27, Pi «nzenou * rStr.2

International Minerals & Chemical Corporation, SkoldLe,International Minerals & Chemical Corporation, SkoldLe,

Illinois, V.St.A.Illinois, V.St.A.

Versatzflüssigkeit auf ÖlbasisOil-based backfilling liquid

Die Erfindung betrifft eine Tersatsflüasigkeit auf ülbasis, die eine ausgezeichnete Ehixotropie innerhalb eines weiten Temperaturbereiches hat.The invention relates to an oil-based Tersatsflüasigkeit, which has an excellent ehixotropy within a wide range Temperature range.

Auf Ölfeidern werden Versatzflüssigkeiten in Ölbohrungen zum Abschließen von Flächen zwischen dem Mantelrohr und der Formation oder zum Abschließen des ringförmigen Raumes zwischen dsm Mantelrohr und den Produktionsrohr verwendet. In vielen Fällen dient dio Ver3atzflü"s3igkeit zu dein gleichen Zweck wie Portland-Zement und bietet weitere Vorteile, die mit Zement als Abdichtmittel nicht erzielbar sind.On oil fields, backfill liquids are found in oil wells to close off surfaces between the casing and the formation or to close off the annular space between dsm jacket pipe and the production pipe used. In In many cases the liquid is used in the same way Purpose like Portland cement and offers other advantages that cannot be achieved with cement as a sealant.

Vorzugsweise sollte die VersataflÜS3igkeit von öliger Art sein und eine ausreichende Ihixotropie besitzen, um ein leichtes Einbringen des Materials mit einer Pumpe zu erlauben, und sie sollte eine ausreichende Gelierun^ beim Stehen entwickeln, um halbfest zu werden, so daß sämtli- ' che3 Felsmaterial, da3 innerhalb des loches fallen kann,The Versata liquid should preferably be of an oily type be and have sufficient ihixotropy to allow easy introduction of the material with a pump, and it should develop sufficient gelation on standing to become semi-solid, so that all Che3 rock material that can fall inside the hole,

BAD OfüGiNAL -'—■-- --'- _ ^BAD OfüGiNAL -'— ■ - --'- _ ^

003814/Q37& -"^Y ""'·.'003814 / Q37 & - "^ Y" "'·.'

getragen wird. Sie muß auch einen niedrigen Plüssigkeitsverlust aufweisen, so daß die flüssigen Bestandteile nicht in poröse Medien wegsickern. Sie darf, in Wasser nicht dispergierbar sein, so daß sie in Gegenwart von Wassoreinbrüchcn intakt verbleibt. Palis die Bohrlochtemperaturen' ' hoch sind, muß die Vei^atzflüssigkeit ihre !Ehixotropie und ihren niedrigen Plüssigkeitsverlust bei erhöhten Senperaturen beibehalten· Die Chixotropie der Plüssigkeit muß umkehrbar sein, so daß bei einer Bewegung nach der Gelierung die Gelviskosität und die scheinbare Viskosität zeitweilig erheblich vermindert werden kann· Dies ist wichtig, wenn es gewünscht wird, später ein durch die Plüssigkeit abgedichtetes Rohr wiederzuerlangen.will be carried. It must also have low liquid loss so that the liquid components do not seep away into porous media. It must not be dispersible in water so that it remains intact in the presence of water intrusions. Palis the borehole temperatures '' are high, the etiologic fluid must have its ethixotropy and their low loss of fluid at elevated temperatures · The chixotropy of the liquid must be reversible, so that there is movement after gelation the gel viscosity and the apparent viscosity can temporarily be reduced significantly · This is important if there is it is desired to later regain a pipe sealed by the fluid.

Die bisher verwendeten Versatzflüssigkeiten auf ölbasis zeigten normalerweise hohe Plüssigkeitsverluste und versagten bei der Beibehaltung ihrer Geleigenschaften unter hohen !Temperaturen, so daß sich ein Versagen beim !ragen von Gewichtsmaterial oder Pormationsbruchstücken ergab. In jüngster Zeit wurde es allgemeine Praxis, Dampf von hoher !Temperatur in die Produkt ions zonen der Ölbohrungen cin^düsen, um die. ölgewinnungsmenge au fördern. Temperaturen bis hinauf zu 370 und 42VC werden angewandt, und der Dampf wird Intermittierend während Zeiträumen von einigen lagen eingedüst, woran Bich Zelträume zur Erzeugung von Ol anschließen. Während des EindüszeitraumsThe previously used oil-based backfill liquids normally showed high liquid losses and failed to maintain their gel properties at high temperatures, so that failure of weight material or fragments of formation resulted. In recent times it has become common practice to inject steam of high temperature into the production zones of the oil wells in order to remove the. to promote the amount of oil extracted. Temperatures up to 370 and 42VC are used and the steam is injected intermittently for periods of several layers, followed by tent rooms for the production of oil. During the injection period

909814/0370909814/0370

U83764U83764

durch, das Produktionsrohr wird sehr viel Wärme an die Ummantelung übermittelt, wodurch deren Semperatur einige JLvidert Grad steigt. Dieser lemperaturanstieg verursacht eine Ausdehnung der ummantelung, und falls die ummantelung mit einem nicht-flexiblen Zement abgedichtet ist» wird eine Spannung entwickelt, die häufig eine Verformung oder ein Brechen des Gehäuses verursacht« Die Wärme verursacht häuf ig auch eine Korrosion der Ummantelung, wodurch sich ein Ummantelungsveraageii ergibt» insbesondere» wenn saure Gase in der Produktionszone vorhanden sind.through, the production pipe is transferred a great deal of heat to the jacket, which reduces its temperature by some JLvidert degree rises. This caused the temperature rise an expansion of the sheath, and if so, the sheath is sealed with a non-flexible cement »a stress is developed, often a deformation or Breaking the case causes «The heat causes Often there is also corrosion of the casing, which results in casing deterioration »especially» when acidic There are gases in the production zone.

Bei Verwendung einer Veroatzflüsalgkeit auf ölbasls sowohl !hinter der Ummantelung als auch in dem ringfurmigen Baum zwischen Diainantelung und Rohr kann der eingedüste Dampf . nicht direkt die Ummantelung berühren, und infolgedessen wird die Ummantelung nicht so heiß. Auch wird ein geil der von "der Ummantelung über die Yersatzfltisaigkeit aufgenommenen Wärme, die insofern auch als Warmeisolator wirkt» sa den umgebenden Schichten durch die Versatzfliissigkeit «wischen der ummantelung und den Schichten weggeführt· BIe ZLüsslgkelt dient auch zum Abschirmen der Tfiamantelung vor korrosiven Gasen und Wasser·When using a Veroatzflüsalgkeit on both oil basls ! behind the sheath as well as in the ring-shaped tree The injected steam can get between the slide coating and the tube. do not directly touch the sheath, and as a result the coating does not get so hot. The heat absorbed by the sheathing via the substitute fluid, which in this respect also acts as a heat insulator, is also awesome The surrounding layers are wiped away by the offset liquid wiping the sheathing and the layers are removed ZLüsslgkelt also serves to shield the Tfia jacket corrosive gases and water

diesen iällen ist es wichtig, dafi die Yersatsflüsalckelt sich iufriedenßteilend bei sehr hohen Teerturen, wie sie durch die Bacpfeindusung erreicht werden, verhält, und «adb,In these cases it is important that the Yersats river lapses sharing satisfaction with very high tariffs, like them can be achieved by Bacpfe induction, behaves, and «adb, daß sie einen, niedrigen WärmeleltkoefflKienten hat·that it has a low thermal coefficient

9098.U/0370 bad9098.U / 0370 bad

■ _4- ' ■■ ' H83764■ _4- '■■' H83764

Das Ziel der Erfindung besteht deshalb in einer thixotropen VersatzflUssigkeit auf ölbasis,.die ihre Ihixotropie bei Temperaturen bis hinauf zu etwa 427⁰C beibehält und trotzdem zu einer leicht beweglichen Flüssigkeit bei Bewegung zusammenbricht. Vorteilhafterweise hat die VersatzflUssigkeit einen niedrigen Plüssigkeitsverlust selbst bei erhöhten !Temperaturen und zeigt auch gute Wärmeisolier eigenschaften, sie verbleibt stabil in Gegenwart von Wasser und trägt Gewichtsmaterial oder Felsmaterial, das in die Öffnung fällt.Therefore, the object of the invention is a thixotropic VersatzflUssigkeit oil-based, .the their Ihixotropie at temperatures up to about 427 retains ⁰ C and still collapses to a low-moving fluid in motion. Advantageously, the backfill liquid has a low loss of liquid even at elevated temperatures and also shows good thermal insulation properties, it remains stable in the presence of water and carries weight material or rock material that falls into the opening.

Insbesondere besteht die erfindungsgemäße VersatzflUsoigkeit auf ülbasls aus einer ölphaoe, 1 bis 15 $ einer Alkalis elf e einer disproportionierten lerpentinharz-, Kolophonium-, Nadelhole- oder Kienharz-Säure, etwa 0,08 bis 0,45 kg je 1 (30 bis 150 pounds jfe barrel) eines feinzerteilten GemischesIn particular, the present invention consists on VersatzflUsoigkeit ülbasls from a ölphaoe, 1 to 15 $ of an alkali eleven e a disproportionated lerpentinharz-, rosin, or Nadelhole- Kienharz acid, about 0.08 kg to 0.45 per 1 (30 to 150 pounds jfe barrel) of a finely divided mixture

aus Asbest oder mindestens einem anorganischen kieselsäurehaltigen Filterhilfematerial und aus einer Erdalkalibase in mindestens chemischer äquivalenz zu der Seife·of asbestos or at least one inorganic silicic acid-containing filter aid material and of an alkaline earth base in at least chemical equivalence to the soap

Die Versatzflüsslgkeit auf ölbaaie gemäß der Erfindung kann durch Vereinigung der Bestandteile derselben in jeder gewünschten Reihenfolge hergestellt werden, β.B. durch Zugabe einer Erdalkalibase zu einer ölphase, die eine Alkaliseife einer disproportionierten Kolophoniumsäure und ein fθinzerteiltes Gemisch von Asbeet und einem kieseleäurehaltigen ._v, · anorganischen Material» das zur Gruppe der Filterhilfen gehört, enthält. >The oil-based backfill liquid according to the invention can be prepared by combining the components thereof in any desired order, β.B. by adding an alkaline earth base to an oil phase containing an alkali soap of a disproportionated rosin acid and a divided mixture of asbeet and a silicic acid. _v , · Inorganic material »belonging to the group of filter aids. >

■ BAD ORIGINAL■ ORIGINAL BATHROOM

909814/0370909814/0370

H8376AH8376A

Die gemäß dep Erfindung verwendete disproportionierte Alkali-Kolophonium-Seife enthält Dehydroabietinsäure und Dihydroabietinsäure und deren Analoge. Derartige Seifen können durch Verseifen von HoIa- oder Gunml-Kolophünium-Harzen mit einem Alkalihydroxyd hergestellt werden, wobei das Harz zuerst bei einer erhöhten Temperatur mit einem aktiven Hydrierungekatalysator In Abwesenheit von zugegebenem Wasserstoff disproportioniert wird. Im allgemeinen wird die Disproportionierung bei Temperaturen zwischen etwa 150 und 30O⁰C während eines derartigen Zeitraumes ausgeführt, daß das Produkt mindestens 40 Gewichte-^ Dehydroabietlnsäure enthält. Zu geeigneten Katalysatoren gehören metallisches Platin, Palladium und Nickel, die auf einem Träger getragen werden können. Üblicherweise wird das disproportionierte Produkt durch Destillation vor seiner Verseifung gereinigt. Einzelheiten zur Herstellung derartiger disproportionierter Terpentinharze sind In den US-Patentschriften 2 154 6g2_und 2 485 616 beschrieben.The disproportionated alkali rosin soap used according to the invention contains dehydroabietic acid and dihydroabietic acid and their analogues. Such soaps can be made by saponifying HoIa or Gunml rosin resins with an alkali hydroxide, the resin first being disproportionated at an elevated temperature with an active hydrogenation catalyst in the absence of added hydrogen. In general, the disproportionation is carried out at temperatures between about 150 and 30O ⁰ C for a period of time such that the product contains at least 40% by weight of dehydroabietic acid. Suitable catalysts include metallic platinum, palladium and nickel which can be supported on. Usually the disproportionated product is purified by distillation before it is saponified. Details of the preparation of such disproportionated rosins are described in U.S. Patents 2,154,616 and 2,485,616.

Eine besondere disproportionierte Kolophoniumseife, die sich für die Erfindung als wertvoll erwies, wird durch Erhitzen von Kolophonium oder einem Terpentinharz auf eine Temperatur zwischen etwa 225 und 30OC während etwa 15 bie 60 Minuten In Gegenwart eines Palladiumkatalysators, jedoch in Abwesenheit von zugegebenem Wasserstoff, Destillation des erhaltenen Produktes bei etwa 210 bis 275⁰C unter etwa 5 bis 10 mm Druck und anschließenderA particular disproportionated rosin soap that was found to be valuable for the invention is made by heating rosin or a rosin to a temperature between about 225 and 30OC for about 15 to 60 minutes in the presence of a palladium catalyst, but in the absence of added hydrogen, distillation of the obtained product at about 210 to 275 ⁰ C under about 5 to 10 mm pressure and then

9098U/03709098U / 0370

H83764H83764

Verseifung mit einem Unterschuß an tfatriumhydroxyd hergestellt, so daß das Produkt 1 bis 15 S* freier Harzsäuren enthält. Dieses Produkt ist in den Vereinigten Staaten unter der Warenbezeichnung Dr es Ina te 731 erhältlich und ist 70 $ aktiv.Saponification made with a deficit of sodium hydroxide, so that the product contains 1 to 15% of free resin acids. This product is available in the United States under the trademark Dr es Ina te 731 and is active for $ 70.

Die Menge der angewandten disproportionierten Alkali-Kolophonium-Seife kann zwischen 1 und 15 Gewichts-^ der Versatzflüssigkeit betragen, wobei die angewandte Menge von einigen Faktoren abhängig ist. Normalerweise wird eine größere Menge der Harzseife verwendet, falls ein größerer Thixotrop!egrad gewünscht wird, falls die Temperatur oder das Gewicht des Öls höher ist oder falls die Menge des feinzerteilten Materials oder Wassers niedriger ist.The amount of disproportionated alkali rosin soap used can be between 1 and 15% by weight of the offset liquid, the amount used being depends on some factors. Usually a larger amount of the resin soap is used, if larger Thixotropic degree is desired if the temperature or the weight of the oil is higher or if the amount of finely divided material or water is lower.

Die zur Bildung der Erdalkaliseife in der Versatzflüssigkeit verwendete Erdalkalibase reagiert in der Weise einer doppelten Umsetzung mit der Alkali-Harz-Seife. Infolgedessen muß sie in einer mindestens chemisch äquivalenten Menge zu der Alkali-Harz-Seife vorhanden sein. Vorzugsweise kann ein Übers ohuß der Erdalkalibase angewandt werden. Zu den verwendbaren Basen gehören Calciumhydroxid, Calclumoxyd, Magnesiumoxyd und Barium- und Strontiumoxyd· Die Base kann in fester Form, gelöst in wäßriger lösung, oder diepergiert in Dl, zugegeben werden. Wenn sie in wäßriger Lösung zugegeben wird, ist die GelbildungageeQhwindigkeit sehr rasch.The alkaline earth base used to form the alkaline earth soap in the backfilling liquid reacts in the manner of a double implementation with the alkali resin soap. As a result, it must be present in at least a chemically equivalent amount to the alkali resin soap. Preferably an excess of alkaline earth base can be used. The bases that can be used include calcium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide, and barium and strontium oxide Base can be added in solid form, dissolved in aqueous solution, or dispersed in DI. If they are in water Solution is added, the gelation rate is faster very quickly.

9098U/03709098U / 0370

U83764U83764

Sas In der Versatzflüssigkeit verwendete Ol sollte vorzugswelse Asphaltkörper enthalten, insbesondere, falls ein niedriger Flüsigkeitβverlust gewünscht wird. Zu den bevorzugten ölen gehören schwere Rohöle und Mischungen von Leichtölen mit Asphalten von hoher Eindringung, jedoch können auch leichtere öle verwendet werden, falls höhere Flüssigkeitsverluste hingenommen werden können· normalerweise wird Wasser nicht BU den Flüssigkeiten Bugegeben, ist jedoch stets in geringen Mengen deshalb vorhanden, als es mit dem öl, Seifen oder feineerteilten Feststoffmaterialien eingebracht wird.The oil used in the backfill fluid should preferably contain asphalt bodies, especially if low fluid loss is desired. Among the preferred oils include heavy crude oils and blends of light oils with high penetration asphalt, but can also Lighter oils can be used if higher fluid losses can be accepted · Normally, water is not added to the fluids B, but is always present in minor amounts when incorporated with the oil, soaps or finely divided solid materials.

Zur Stabilisierung des Gels mud ein feinzerteilter Asbest in der Flüssigkeit zusammen mit einest feinzerteilten anorganischen kieselsäurehaltigen Filterhilfematerial vorhanden sein. Die zusammengesetzte Menge von Asbest und kleselsäurehaltigem Material sollte im Bereich von etwa 0,08 bis 0,43 kg je 1 liegen, üblicherweise liegt es im Bereich von etwa 0,14 bis 0,29 kg je 1 (50 bis 100 pounds je barrel). Es können die verschiedenen Arten von Asbest verwendet werden, jedoch wird es bevorzugt, mineralischen Ohrysotil zu verwenden, und er sollte so zerkleinert sein, daß er mindesten· durch ein Sieb mit 12 öffnungen je cm (30 öffnungen je inoh) geht.To stabilize the gel, a finely divided asbestos must be present in the liquid together with a finely divided inorganic silica-containing filter aid material be. The combined amount of asbestos and silicic acid should be in the range of about 0.08 to 0.43 kg per 1, usually in the range of about 0.14 to 0.29 kg per 1 (50 to 100 pounds per barrel). The different types of asbestos can be used, however it is preferred to use mineral earysotile and it should be crushed so that it can pass through at least a sieve with 12 openings per cm (30 openings je inoh) goes.

Ss ist wichtig, dafi ein kieselsKurehaltlges FilterhilfeaaterlaX zusaszien alt des Asbest in der TersatzflUssigkeitIt is important that a siliceous filter aid additive to the asbestos in the substitute liquid

9098U/03709098U / 0370

vorhanden ist. Dieses Material sollte feinzerteilt sein, vorzugsweise feiner als 39 Haschen (100 mesh). Als Beispiele für die gemäß der Erfindung verwendbaren kieselsäurehaltigen Pilterhilf«materialien seien Perlit, Attapulgit, Diatomeenerde, Vermiculit und verschiedene synthetisch hergestellte Kieselsäuren und kieselsäurehaltige Verbindungen aufgeführt. Kormalerweise haben diese Stoffe eine niedrige Schüttdichte bis herab zu etwa 32 kg je m , jedoch kann in einigen fällen, insbesondere, falls die Struktur nadeiförmig ist, die Schüttdichte bis hinauf zu etwa 800 kg je.m betragen. Diese Verbindungen haben eine Olabsorption im Bereich zwischen 50 bis hinauf zu 800 kg/100 kg. Der Kieselsäuregehalt dieser iilterhilfen liegt zwischen 40 und 95 #· Tone, wie Bentonit oder laolin, sind relativ unwirksam zum Ersatz dieser Kieseleäure-haltigen Hlterhilfeetoffe.is available. This material should be finely divided preferably finer than 39 loops (100 mesh). Examples of the silicic acid-containing pilter aid materials which can be used according to the invention are perlite, attapulgite, diatomaceous earth, vermiculite and various synthetically produced silicas and silicic acid-containing compounds. Usually have this Substances have a low bulk density down to about 32 kg per m, however, in some cases, especially if the structure is needle-shaped, the bulk density up to to be about 800 kg per m. Have these connections an oil absorption ranging between 50 up to 800 kg / 100 kg. The silica content of these filter aids lies between 40 and 95 # clays, such as bentonite or laolin, are relatively ineffective as a substitute for these silica-containing support substances.

Zu den synthetisch hergestellten Kieselsäuren, die von Bedeutung gemäß der Erfindung sind, gehören die aus der Lösung ausgefällten, beispielsweise durch Zugabe von Säuren zu Silikat lösungen, oder die aus einem Gas ausgefällten, z.B. durch Umsetzung von Vaseerstoff mit Silioiumtetrachlorid. Zu wertvollen kieselsäurehaltigen Verbindungen gehören die Erdalkalisilikate, die durch Ausfällung aus Lösung hergestellt sind, und diejenigen, die durch Behandlung von Diatomeenerde mit Kalk hergestellt sind. Die Schüttdichte dieser synthetisch hergestellten KieselsäurenThe synthetically produced silicas which are of importance according to the invention include those from Solution precipitated, for example by adding acids to silicate solutions, or those precipitated from a gas, e.g. by reacting vase fabric with silicon tetrachloride. To valuable silica-containing compounds include the alkaline earth silicates made by precipitation from solution and those made by treating diatomaceous earth with lime. the Bulk density of these synthetically produced silicas

9098U/03709098U / 0370

U8376AU8376A

und kieselsäurehaltigen Verbindungen liegt zwischen etwa 32 und 480 kg/m⁵.and silicic acid-containing compounds is between about 32 and 480 kg / m ⁵ .

Im allgemeinen sollte das Gewichtsverhältnis von Asbest zu PiIterhilfematerial oberhalb 1 liegen, wobei dieses Verhältnis normalerweise größer wird, wenn die Schüttdichte des Silicium-haltigen Materials abnimmt. Sie Grenzwerte dieses Verhältnisses sind etwa 0,2 bis 40. Falls niedrige Plüssigkeitsverluste erforderlich sind, darf dieses .Verhältnis nicht zu nieder sein.In general, the weight ratio of asbestos to pIter aid material should be above 1, this being the case The ratio normally increases as the bulk density of the silicon-containing material decreases. You limit values this ratio is about 0.2 to 40. If low fluid losses are required, allow this ratio should not be too low.

Außer den vorstehenden Stoffen kann die Versatzflüssigkeit noch mit üblichen feinzerteilten Gewichtestoffen, wie Baryt, Calciumcarbonat oder Eisenoxyden beschwert werden.In addition to the above substances, the backfilling liquid can also be mixed with conventional finely divided weight substances, such as barite, Calcium carbonate or iron oxides are weighted.

Zur Erläuterung der Erfindimg wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt. Bas bei sämtlichen dieser Versuche angewandte allgemeine Verfahren war folgendes: Das öl, welches die disproportionierte Alkali-Harz-Seife, Asbest, PiIterhilfematerial und gegebenenfalls Beschwerungestoffe enthielt, wurde auf etwa 82⁰C erhitzt,und dann wurden etwa 0,017 kg/1 Kalk zugegeben, worauf kurz gerührt wurde. Die Flüssigkeit wurde dann bei etwa 49⁰C während einer StundeA number of experiments were carried out to illustrate the invention. Bas applied in all these experiments general procedure was as follows: The oil containing the disproportionated alkali resin soap, asbestos, PiIterhilfematerial and optionally Beschwerungestoffe, was heated to about 82 ⁰ C, and then 1 lime were about 0.017 kg / added whereupon was briefly stirred. The liquid was then at about 49 ⁰ C for one hour

ihr·your·

stehengelassen, worauf Ott» Gelfestigkeit unter Verwendung eines Sohermeßgerätes beitimat wurde. Sann wurde eine Jlüflaigkeiteverluetbeetieeun« während 30 Minuten bei etwa 149¹C uad etwa 35 kg/o»² Druck durchgeführt. Inleft to stand, whereupon the gel strength was measured using a Soher measuring device. Mused was a Jlüflaigkeiteverluetbeetieeun "for 30 minutes at about 149 C ¹ uad about 35 kg / o» carried out for ² pressure. In

9098U/03709098U / 0370

-ίο- U83764-ίο- U83764

den meisten fällen wurde ein Schieferbruchstück im Gewicht von etwa 20 g auf die Oberseite der gelierten Flüssigkeit in der Flüssigkeitsverlustzelle vor Beginn der Untersuchung des Flüssigkeitsverlustes gelegt, und die Untersuchung wurde nach der FlüssigkeitsVerlustbestimmung ■ durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Schieferfragment durch die Flüssigkeit bei der erhöhten Temperatur suspendiert gehalten wurde. In einigen Fällen wurde die unter Druck gesetzte Zelle auf höhere Temperaturen (bis zu etwa 427^C) während Zeiträumen von 3 bis 5 Stunden erhitzt, und nach dem Abkühlen wurde ein eventuelles Absetzen des Schieferfragmentes, wie vorhergehend beschrieben, bestimmt.in most cases a slate fragment became in weight of about 20 g on top of the gelled liquid in the liquid loss cell before the start of the Examination of fluid loss placed, and the The investigation was carried out after determining the fluid loss performed to determine if the slate fragment was kept suspended by the liquid at the elevated temperature. In some cases the under Pressurized cell heated to higher temperatures (up to about 427 ^ C) for periods of 3 to 5 hours, and after cooling, any settling of the slate fragment was determined as described above.

Die bei den Untersuchungen verwendete disproportionierte Kolophoniumseife bestand aus einer raffinierten Katriumseife, die unter der Warenbezeichnung Dresinate 731 im Handel ist, und war 70 # aktiv. Die Seife war in der Flüssigkeit in einer Menge von etwa 0,053 kg/1 bei allen Untersuchungen vorhanden.The disproportionate rosin soap used in the investigations consisted of a refined sodium soap, which is in trade under the trade name Dresinate 731, and was 70 # active. The soap was in the liquid present in an amount of about 0.053 kg / l in all tests.

Der verwendete Asbest bestand aus einer zerkleinerten Chrysotilvarietät. Er hatte eine Schüttdichte von etwa 688 kg/m* und eine ulabsorption von 33,8 kg/100 kg.The asbestos used consisted of a crushed variety of chrysotile. It had a bulk density of about 688 kg / m * and an ul absorption of 33.8 kg / 100 kg.

Dit mit dem Asbest verwendeten kieselsäurehaltig«! FiI- terhilftmaterialien sind in der nachfolgenden Tabelle I beschrieben.Di t with the asbestos used siliceous "! Filter aid materials are described in Table I below.

BAD ORIGINAL 9 098U/0370 BAD ORIGINAL 9 098U / 0370

Tabelle ITable I. Schüttdichte
kg/_a3 (lsb.)Bulk density
kg / _a 3 (lsb.) ölabsorption
kg/100 kgoil absorption
kg / 100 kg BeseichnungDenomination SiO₂ SiO ₂ 96 (6,0)96 (6.0) 600600 Santocel ZSantocel Z 90,090.0 48 (3,0)48 (3.0) 108108 Perlite (expandiert)Perlite (expanded) 74,374.3 483 (30,0)483 (30.0) 9292 AttapulgittonAttapulgite clay 69,069.0 243 (15,2)243 (15.2) 120120 VermiculiteVermiculite 42,042.0 126 (7,9)126 (7.9) 475475 Micro-eel EMicro-eel E. 54,054.0 142 (8,9)142 (8.9) 210210 DiatomeenerdeDiatomaceous earth 85,285.2 192 (12,0)192 (12.0) 190190 DiatomeenerdeDiatomaceous earth 89,089.0

(calclniert)(calculates)

Santocel Z ist ein synthetisch hergestelltes Slliciumdioxyd, das durch Behandlung einer Natriumsilikatlöeung mit einer Säure unter Bildung eines Niederschlages erhalten wird. Mictjr-cel E ist ein durch Behandlung von Diatomeenerde mit Kalk erhaltenes Calciumslllkat.Santocel Z is a synthetically produced silicon dioxide that is obtained by treating a sodium silicate solution with an acid is obtained with the formation of a precipitate. Mictjr-cel E is a made by treating diatomaceous earth Calcium silicate obtained with lime.

Die Diatomeenerde bestand aus einer natürlichen Erde von lompoc, Kalifornien, die bei etwa 149 bis 204⁰C getrocknet wurde. Die oalclnierte Diatoaeenerde stellt die gleiche Erde dar, die mit einem Flußmittel, wie Hatriumalkali, behandelt wurde, wodurch eventuell vorhandenes Elsen völlig oxydiert wurde. The diatomaceous earth consisted of a natural earth from lompoc, California, which was dried to 204 ⁰ C at about 149th The ovalized Diatoaeenearde represents the same earth , which was treated with a flux such as sodium alkali, whereby possibly existing Elsen was completely oxidized .

Bei den In Tabelle II aufgeführten Untersuchungen bestand das angewandte Ol aus einem Gasöl, welches 50 Volumen-ji eines Asphalt es mit einer Eindringung 40/50 enthielt,The tests listed in Table II passed the applied oil from a gas oil, which 50 volume-ji an asphalt it contained with a penetration 40/50, (40/50 penetration asphalt). Die flüssigkeiten wurden(40/50 penetration asphalt). The liquids were

909814/037(P909814/037 (P.

U83764U83764

mit etwa 0,29 kg/1 Baryt zusätzlich zu den anderen Peststoffen beschwert.weighted with about 0.29 kg / 1 barite in addition to the other pests.

Xs ist zu erwähnen, daß, obwohl die Zugabe einer so großen Menge, wie etwa 0,29 kg/1, Asbest allein den Flüssigkeitsver lust erniedrigt, in der erhaltenen Versatzflttssigkeit das Tragen des Schieferfragmentes bei etwa 149?C nicht erfolgte. Wenn jedoch Diatomeenerde mit dem Asbest zusammen vorhanden war, wurde der Schiefer getragen, und der Flüssigkeit s verlust wurde weit stärker vermindert (Versuch 4) · Andererseits ergab sich bei Zugabe von Diatomeenerde ohne Asbest ein hoher Flüssigkeiteverlust und ebenfalls kein Tragen des Schiefers (Versuch 5). Sine so geringe Menge, wie 0,014 kg/1 Diatomeenerde, ergab zusammen mit Asbest zufriedenstellende'Ergebnisse (Versuch 6). In gleicher Weise wurden gute Ergebnisse mit Mischungen von Asbest zueamaen mit Perlit, Santo eel Z, Miaro-cel S, Vermiculite oder Attapulgit erhalten. Wenn Stoff· von niedriger Dichte, wie Perlit oder Santooel Z, ohne Asbest verwendet wurden, waren die Flüssigkeitsverluste unangenehm hoch (Versuche 9 und 13)· Das Baryt-Beaohwerungsaaterial verblieb bei sämtlichen der vorstehenden Versuche suspendiert.It should be noted that although the addition of as large an amount as about 0.29 kg / l of asbestos alone lowers the liquid loss in the backfill liquid obtained the slate fragment was not worn at around 149 ° C. However, when diatomaceous earth together with the asbestos was present, the slate was worn and the fluid loss was reduced much more (Experiment 4). On the other hand, the addition of diatomaceous earth without asbestos resulted in a high loss of liquid and also none Carrying the slate (experiment 5). An amount as small as 0.014 kg / l of diatomaceous earth was found along with asbestos satisfactory results (experiment 6). In the same Way have been good results with mixtures of asbestos toeamaen with perlite, santo eel Z, miaro-cel S, vermiculite or attapulgite. When low-density fabrics such as perlite or Santooel Z were used without asbestos, the fluid losses were uncomfortably high (tests 9 and 13) suspended in all of the above experiments.

Sämtliche der gelierten Versatzflüssigkeiten, die in Tabelle II aufgeführt sind, ließen eioh wieder leicht zu Flüsigkeiten verrühren, worauf sie erneut ihren gelierten Zustand zurückerhielten. Proben sämtlicher dieser geliertenAll of the gelled make-up liquids listed in Table II were easily re-admitted Stir liquids, whereupon they gelled again Condition got back. Samples of all of these gelled

9098U/03709098U / 0370

Versatzflüssigkeiten Terblleben nach Einbringen In Wasser von etwa 49⁰C während 24. Stunden Intakt und dlsperglerten sich nicht In der Wasserphase.Composition liquids Terblleben after introduction in water of about 49 ⁰ C for 24 hours. Intact and did not settle in the water phase.

9098U/03 7 09098U / 03 7 0

9098 1 i9098 1 i TilterhilfeTilterhilfe (50)(50) (5)(5) Asbestasbestos {pounds/ { pounds /
barrel)barrel) TabelleTabel IIII (66)(66) 30 Min.30 min. Temperaturtemperature sehr hochvery high 500500 , Suspensions, Suspensions
ergebnisResult i/0370i / 0370 Diato- .0,29(100)Diato- .0.29 (100)
meenerde*¹"'sea earth * ¹ "' (7)(7) kg/1kg / 1 00 SehernngVision (140)(140) 500500 versagtfails Versuchattempt
Vr.Vr. Diato- 0,014Diato- 0.014
meenerdesea earth (25)(25) (40)(40) kg/100 n^
(pounds/sq.ft.) kg / 100 n ^
(pounds / sq.ft.) (210)(210) ml.ml. 149 :149: 500500 versagtfails 11 Art kg/1Art kg / 1
(pounds/barrel)(pounds / barrel) Diato- 0,02
meenerde Diato- 0.02
sea earth (20)(20) 0,110.11 (100)(100) 2,72.7 (280)(280) 90,290.2 149 :149: 500500 versagtfails 22 00 Diato- 0,07
meenerdeDiato- 0.07
sea earth 0,290.29 (50)(50) 5,75.7 (85)(85) 12,812.8 149 :149: 500500 in Ordnungin order 33 OO Perlit 0,06Pearlite 0.06 0,140.14 00 8,68.6 (320)(320) 13,813.8 149149 500500 versagtfails 44th OO ββ (100)(100) 11,411.4 (530)(530) 1,71.7 149149 Φ25Φ25 in Ordnungin order 55 Diato- .0,14Diato- .0.14
meenerde⁴'''sea earth ⁴ ''' 0,290.29 (100)(100) 3,83.8 (675)(675) 86,286.2 149149 300300 in Ordnungin order 66th 0,290.29 (75)(75) 1313th 19,619.6 218218 in Ordnungin order 77th 0,210.21 00 21,621.6 -- 149149 88th 27,627.6 13,813.8 99

Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)

JilterhilfeJilterhilfe ArtArt kg/1kg / 1
(pounde/fiarrel)(pound / fiarrel) (10)(10) Asbestasbestos Schemas:Schemas: >4 (110)> 4 (110) Versuchattempt
Hs.Hs. PerlitPerlite 0,0290.029 (10)(10)
(20)(20) kg/1 (pounds/kg / 1 (pounds /
barrel)barrel) (pounds/sq.ft.)(pounds / sq.ft.) (900)(900) 1010 Biato-Biato-
neenerdeneenerde
PerlitPerlite 0,0290.029
0,060.06 (10)(10) 0,11 (40)0.11 (40) 5,5, (1450)(1450) 1111 SantocelSantocel
ZZ 0,0290.029 (18)(18) 0,11 (40)0.11 (40) 4444 (220)(220) 1212th SantocelSantocel
ZZ 0,050.05 (20)(20) 0,11 (40)0.11 (40) 71.71. (475)(475) 1313th Micro-Micro
eel Eeel E 0,060.06 (50)(50) 00 1111 ,5 (175).5 (175) VermiVermi
culiteculite 0,140.14 (25)(25) 0,14 (50)0.14 (50) 2323 (450)(450) 1515th Attapul-Attapul
gitgit 0,070.07 Attapul- 0,14 (50)Attapul- 0.14 (50)
gitgit
⁺) ELleAcaleinierte Art ⁺ ) ELleAcaleinierte type 0,14 (50)0.14 (50) 8,8th, (900)(900) 0,21 (75)0.21 (75) 2222nd 17
co
O
co
OO 17th
co
O
co
OO 0,07 (25)0.07 (25) 4444 /03/ 03

30 Min. Suspen-30 min.

P.L. Temperatur sions- PL temperature sion

ergebnisResult

5.6 149 300 in Ordnung5.6 149 300 OK

5.7 260 500 in Ordnung5.7 260 500 OK

5,0 149 300 in Ordnung 34,05.0 149 300 OK 34.0

19,8 149 300 in Ordnung19.8 149 300 okay

3,0 149 300 in Ordnung3.0 149 300 OK

3.8 149 300 in Ordnung 25,0 149 300 in Ordnung3.8 149 300 OK 25.0 149 300 OK

H83764H83764

Eine weitere Versuchsreihe wurde durchgeführt, um die Eignung der Versa tssflüssigkeit en zum Suspendieren des Schieferfragmentes bei noch höheren Temperaturen unter Verwendung verschiedener öle zu bestimmen. Die Sauer des Suspensionsversuches betrug etwa 4 Stunden. Diese Flüssigkeiten wurden in der gleichen Weise» wie vorstehend, hergestellt und enthielten sämtliche etwa 0,29 kg/l Asbest, etwa 0,02 kg/l Diatomeenerde, etwa 0,054 kg/l Dresinate 731 und etwa 0,017 kg/l Kalk. Das Baryt-Beschwerungsmaterial wurde in sämtlichen dieser, nachfolgend in Tabelle III aufgeführten Versuche weggelassen. Another series of tests was carried out to determine the suitability of using fluids to suspend the shale fragment at even higher temperatures different oils to determine. The acidity of the suspension test was about 4 hours. These liquids were prepared in the same way as above and all contained about 0.29 kg / l asbestos, about 0.02 kg / l diatomaceous earth, about 0.054 kg / l Dresinate 731 and about 0.017 kg / l lime. The barite weighting material was used in all of these Experiments listed below in Table III are omitted.

Table III

Schiefer-Versuch Verwendetes öl Gewicht Temperatur suspensionSlate test Oil used Weight Temperature suspension

Art Grad API ⁴S (⁰P) ErgebnisType Grade API ⁴ S ( ⁰ P) result

1 76 ?6 Gat Canyon- 14 254 490 in Ordnung1 76? 6 Gat Canyon- 14 254 490 OK

Rohöl
24 £ Gasöl 28crude oil
£ 24 gas oil 28

2 50 ?6 Gasöl 28 277 530 in Ordnung 50 Ji Asphalt (40/50 pen.)2 50? 6 gas oil 28 277 530 OK 50 Ji asphalt (40/50 pen.)

3 76 Ji Casmelia-Rohöl 9 435 815 in Ordnung 24 # Gasöl 283 76 Ji Casmelia Crude Oil 9 435 815 OK 24 # gas oil 28

4 50 Ji Gasöl 29 260 500 in Ordnung 50 96 Asphalt (40/50 pen.)4 50 Ji gas oil 29 260 500 OK 50 96 asphalt (40/50 pen.)

Die Probe bei Versuch 4 in Tabelle III wurde als Rücklaufprobe von einem tatsächlichen Bohrfeldversuch erhalten, wobei eine Dampfinjektionsbohrung mit der Versatnflüssigkeit gepackt war. Der PlüHsißkeitsverlust j υ 30 Minuten dieser Pe3d"verßatzf3iinsigl{"cj t, {ummenmi bei. etwa '! κ,./ί-ϋΐ' undThe sample in Run 4 in Table III was obtained as a return sample from an actual well field test with a steam injection well packed with the seeding fluid. The loss of airiness for 30 minutes of this pe3d "verßatzf3iinsigl {" cj t, {ummenmi at. approximately '! κ,. / ί-ϋΐ 'and

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

l· i /, / () 37 (J l · i /, / () 37 (J

U83764U83764

etwa 149⁰C betrug 0,8 ml. Ee ergab eich keine Störung der Ummantelung bei dieser Bohrung, die nach dem Dampfeindüsverfahren nach beendeter Bepackung mit der vorstehend beschriebenen Tersatsflüssigkeit produzierte. about 149 ⁰ C was 0.8 ml. Ee yielded calibration no disturbance of the sheathing in this bore, which produced after Dampfeindüsverfahren after completion Bepackung with the above-described Tersatsflüssigkeit.

809814/0370809814/0370

Claims

- 18 claims

1.) oil-based offset liquid, characterized in that it contains an oil phase, 1 to 15% of an alkali soap of a disproportionated rosin acid, about 0.08 to 0.43 kg / l of a finely divided mixture of asbestos and at least one inorganic silicic acid-containing filter aid material and contains an alkaline earth base in at least chemical equivalence to the soap.

2.) Versatzflttesigkeit according to claim 1, characterized in that that they contain pearlite, attapulgite, diatomaceous earth, synthetic silicas and synthetic silicic acid Contains compounds as filter aids.

3.) replacement fluid according to claim 1 or 2, characterized in that that the Brdalkali base consists of calcium hydroxide or calcium oxide.

4.) Y substitute fluid according to claim 1 to 3, characterized in that that the alkali soap consists of a partially saponified disproportionated rosin resin, which by heating the resin to a temperature between about 225 and 30 ° C for 15 to 60 minutes in the presence of a hydrogenation catalyst, but in the absence of added hydrogen, distillation of the product obtained and collecting a distillation between about 210 and 275 ^ under about 5 to 10 mm of pressure

9098U/03709098U / 0370

ORIGINAL INSPECTED

U83764

lierenden traction and saponifying this product was treated with a substoichiometric amount of sodium hydroxide so that it contains i "free resin acids 1-15, was obtained.

5.) offset liquid according to claim 1 to 4 »characterized in that that it also contains a finely divided weighting material.

^0R 'G'NAL INSPECTED

9 0 M S '! 1 ui 0 3 '.; η