FR2556408A1 - Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation - Google Patents

Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation Download PDF

Info

Publication number
FR2556408A1
FR2556408A1 FR8319594A FR8319594A FR2556408A1 FR 2556408 A1 FR2556408 A1 FR 2556408A1 FR 8319594 A FR8319594 A FR 8319594A FR 8319594 A FR8319594 A FR 8319594A FR 2556408 A1 FR2556408 A1 FR 2556408A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
scleroglucan
solution
properties
viscosity
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8319594A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2556408B1 (fr
Inventor
Jacques Desbrieres
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Etudes et Fabrication Dowell Schlumberger
Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Original Assignee
Etudes et Fabrication Dowell Schlumberger
Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Etudes et Fabrication Dowell Schlumberger, Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA filed Critical Etudes et Fabrication Dowell Schlumberger
Priority to FR8319594A priority Critical patent/FR2556408B1/fr
Priority to EP84201695A priority patent/EP0146981A1/fr
Priority to CA000469481A priority patent/CA1246854A/fr
Priority to AU36363/84A priority patent/AU3636384A/en
Priority to DK582884A priority patent/DK582884A/da
Priority to JP59258403A priority patent/JPS60199192A/ja
Priority to OA58464A priority patent/OA07887A/fr
Priority to NO844884A priority patent/NO844884L/no
Priority to BR8406265A priority patent/BR8406265A/pt
Publication of FR2556408A1 publication Critical patent/FR2556408A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2556408B1 publication Critical patent/FR2556408B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/90—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/588—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/68—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/72—Eroding chemicals, e.g. acids
    • C09K8/74—Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/90—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
    • C09K8/905—Biopolymers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/04—Gravelling of wells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'UTILISATION DES POLYMERES DESIGNES PAR SCLEROGLUCANE COMME FLUIDE DE FRACTURATION N'AYANT PAS BESOIN D'ETRE RETICULE ET NE LAISSANT PAS SUBSISTER DE RESIDUS SOLIDES LORS DE LA CASSE. ENSEMBLE REMARQUABLE DE PROPRIETES, ENTRE AUTRES : BONNE TENUE A LA TEMPERATURE ET AUX SELS.

Description

Nouvelles applications du scléroglucane dans le domaine du traitement
des puits d'hydrocarbures et des installations pétrolières.
La présente invention concerne des utilisations d'un polymère connu, dénommé scléroglucane, dans un secteur pour lequel de nombreuses propriétés spécifiques doivent être réunies pour que la mise en oeuvre sur le terrain soit courronnée de succès: celui des forages pétroliers. Le scléroglucane appartient à une
famille plus large dénommée "polyglucosylglucanes".
Plus précisément, l'invention concerne l'application des scléroglucanes en solution visqueuse pour les opérations de traitement des puits d'hydrocarbures ou des conduites, pour maintenir ou provoquer des changements de caractéristiques naturelles des mécanismes de drainage ou d'écoulement des fluides produits par lesdits puits ou transportés dans lesdites conduites, après quoi on récupère ladite solution de scléroglucane après traitement du
puits ou des conduites.
Le terme "scléroglucane" désigne une classe de poly-
saccharides neutres composés d'une chaîne linéaire de motifs -Dglucopyranosyle à liaison (1---) 3) comportant un groupe P-Dglucopyranosyle fixé en position 1--4 6 sensiblement tous les trois motifs le long de la chaîne principale. On trouvera sur la figure 1 annexée la représentation des motifs de structure
du scléroglucane.
En fait, le nombre de chaînes latérales ainsi que la longueur de ces chaînes latérales peuvent varier dans une certaine
mesure en fonction du champignon utilisé pour la culture.
Pour la structure de cette classe de produits, on pourra se référer utilement à: JOHNSON, chem. Ind. (1965) 820
et à SANDFORD, Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 36 (1979), 265-313.
Des applications de ces polymères ont été découvertes antérieurement dans le domaine des peintures (US-A-3 447 940), comme source de gentobiose (USA-3 423 288), en médecine (US-A- 3 415 929; US-A- 3 421 920) et dans le domaine de la
récupération assistée du pétrole (US-A- 4 347 146, US.-A- 3 372 749).
Le pétrole brut est récupéré en injectant dans la formation par l'intermédiaire d un puits, dit d'injectionr., une solution visqueuse, contenant des polymères par exemple, pour déplacer le
pétrole brut et le récupérer par un puits di: de production.
Il a maintenant été découvert selon l'invention que
cette classe de polymères pouvait être utilisée très avantageuse-
ment dans d'autres domaines de l'industrie péLrolière, ce qui
ouvre un nouveau champ d'application très prometteur.
Tous les essais dont les ccmptes rendus sont donnes dans la présente demande ent été effectués sur des échantillons
de scléroglucane Élaborés par la société Ceca sa, Vélizy,.rance.
Ce produit se présente sous la forre d'une poudre blanche;btenue par précipitation du bouillon de culture par -'alcool après
filtration pour éliminer le mycélium.
Rhdolog-ie du sclérolu:ane.
La courbe rrnéologique du scléroglucane présente un plateau newtonien: faible taux de cisaililement puis une région dans laquelle une loi en puissance décrit bien le comportement rhéologique; on trouve ensuite une amorce de second plateau
newtonien à un taux de cisaillement ilevé.
La viscosité du premier plateau est très élevé (en rapport avec la concentration) et des propriltés iélastiques de la solution apparaissent comme cela sera précisé ci-dessous. De ce fait, le sclérzglucane pourra être utilisé:omme stabilisant de
mousse.
On a noté en premier lieu une remarquable stabilité des propriétés du scléroglucane en fonction du pH, jusqu'à des valeurs égales à 13. La figure 2 annexée représente la courbe de
la viscosité en fonction du taux de cisaillement, avec pour para-
mètre le pH. Les tracés sont identiques jusqu'à pH 12 environ, o se produit une transition brutale. Cette transition n'est pas réversible. Ce comportement ouvre au scléroglucane une possibilité
d'application comme agent gélifiant d'acides.
On utilise actuellement dans ce domaine le xanthanne, mais avec une double limitation à 15 % en acide et à 60-70 C en température. On trouvera sur la figure 13 annexée la structure
de la gomme xanthanne.
Le sciéroglucane, dans la même application, permet de viscosifier de l'acide jusqu'à une conoentrationde35 % enpoids B Jqu'il s'agit de l'acide chlorhydrique, dans un domaine de températures allant jusquà 60 C pour une concentration enacide de 28 % en pos. Les
acides tels que l'acide fluorhydrique peuvent également être vis-
cosifiés par le sclérogiucane. On utilisera dans cette application
le scléroglucane à raison de 1.2 à 12 g/l, de préférence 2,4-4,8 g/l.
On trouvera dans le tableau II ci-après les comptes rendus d'essais établissant les propriétés de gélifiant d'acide
du scléroglucane.
La figure 3 annexée représente l'influence de la concentration en polymère scléroglucane, à 27 C, sur les courbes
de viscosité, en fonction du taux de cisaillement. Plus la concen-
tration en polymère est faible, plus le plateau newtonien apparaît
pour un taux de cisaillement élevé.
On trouvera dans le tableau I ci-après la variation de la pente n' de la courbe de viscosité dans la région de la loi
en puissance, en fonction de la concentration en polymère scléro-
glucane. La loi en puissance mentionnée ci-dessus permet de caractériser le fluide utilisé selon la fornule suivate: t= K n dans cette expression, X et y représentent respectivement la
contrainte de cisaillement et le gradient de cisaillement.
Le scléroglucane pourra être utilisé coe agent de transport d'agent de soutènement ou de consolidation (plus n' est faible, meilleures sont les propriétés de trarnsprt de
particules solides). On pourra également utiliser le scléro-
glucane pour l'injection de sable calibré pour former un filtre naturel (utilisation en "gravel pack"), le gel étant ensuite cassé. On a également noté une indépendance de la viscosité en fonction de la température. Les figures 4 et 5 annexées mettent
en évidence cette indépendance pour deux concentrations en polymère.
Cette indépendance est vérifiée de 15 C à 132 C environ (cf. fi-
gure 6 annexée). A cette dernière température, on observe une
diminution nette de la viscosité. Si l'on redescend alors en tempé-
rature jusqu'à environ 30 C, on observe une diminutioa d'environ
% de la viscosité (cf. figure 6 annexée).
A titre de comparaison, une solution de gc=-e de guar
réticulée avec du borate de sodium présente une limit2 d'utilisa-
tion qui se situe à 93 C.
Compte tenu de ce qui précède, le scléroglucane
pourra être avantageusement utilisé comme fluide de fracturation.
Le scléroglucane présente également une absolue indé-
pendance de la viscosité en fonction de la salinité. En particulier, la courbe de viscosité n'est pas modifiée lorsque l'on utilise de l'eau de mer ou une solution de KC1 à 1 %. Par ailleurs, la
présence de cations divalents n'a pas d'influence sur le comporte-
ment des solutions de scléroglucane.
Le scléroglucane est le seul fluide de fracturation qui n'a pas besoin d'être réticulé et présente une bonne tenue à la température, aux sels, et de bonnes propriétés de transport
d'agent de soutèrnement ou de consolidation.
Les fluides de forage et de complétion utilisés par les compagnies pétrolières contiennent des sels tels que du chlorure de sodium, potassium, calcium, du bromure de zinc, de calcium, etc., seuls ou en mélange, pour augmenter leurs densités sans avoir à introduire de particules solides qui pourraient endommager les formations. Les p3l. rëres généralement utilisés pour viscosifier
ces fluides sont des dérivés cellulosiques tels que l'hydroxyéthyl-
cellulose à des concentrations pouvant aller jusqu'à 60 g/l voire g/l (de 6 a 12 ' en poids). Le scléroglucane viscosifie des solutions de ces sels jusqu'à leur saturation, la concentration en polymère se trcuvant dans une gamme de 0,6 à 12 g/l (0,24 à 1,2 % en poids) de présrence 2,4 a 7,2 g/ et l'on obtient alors les mêmes propriétés de transport de particules et e contrôle. filtration. Mieux, il n'est pas nécessaire de modifier le pH de ces saumures pour obtenir une bonne hydratation du scléroglucane, ce qui n'est pas le cas des dérivés cellulosiques. En effet, ces saumures ont un pH acide qui inhibe l'hydratation des dérivés cellulosiques. Deux procédés pour obtenir les propriétés désirées peuvent être utilisés: soit augmenter la concentration en polymère, soit augmenter le pH de la solution pour
permettre une bonne hydratation du polymère. Mais alors, une augmen-
tation du pH entraîne une précipitation des hydroxydes métalliques
ce qui endommage les formations traitées.
On a donc découvert que le scléroglucane pouvait être
utilisé à de faibles concentrations dans des saumures très concen-
trées sans perdre ses propriétés de viscosité, de transport de particules, de contrôle de filtration, et sans risquer d'endommager
la formation.
Le polymère de base, pour les fluides de fracturation,
est actuellement une gomme guar hydroxypropylée.
La figure 7 annexée représente l'influence de la con-
centration en gomme guar (G) sur la courbe de viscosité. La même viscosité pour le plateau newtonien est obtenue à plus de 9,6 g/l
(1%) au lieu de seulement 2,4 g/l (0,2 %) pour le scléroglucane (S).
A la concentration de 2,4 g/l, le scléroglucane présente une viscosité au plateau newtonien 1 000 fois supérieur à celle de
la gomme guar hydroxypropylée.
De plus, le coefficient n' n'est que de 013 pour le scldroglucane au lieu de 0,65 pour la gomme guar hydroxypropylée, à 27 C. Les propriétés de transport d'agent de soutènement du scléroglucane sont donc très supérieures à celles de la gomme
guar hydroxypropylée, même sous de forts taux de cisaillement.
La figure 8 représente l'influence de la température sur la courbe de viscosité de la gomme guar hydroxypropylée (G) et
du scléroglucane (S).
Viscoélasticité et mise en suspension: On trouvera dans le tableau III ciaprès les propriétés de viscoélasticité du scléroglucane. Ces propriétés sont tout à fait remarquables. Le scléroglucane est plus élastique que la
gomme guar hydroxypropylée et que le xanthane. Quant aux pro-
priétés de mise en suspension de particules dans une solution de scléroglucane, elles ont été déterminées sur une solution à 4,8 g/1
(0,5 %7. en poids) de scléroglucane.
L'agent de soutènement choisi pour ces essais a été
la bauxite 40/60 à une concentration de 360 g/l.
On a mélangé la bauxite avec la solution de polymère dans un mélangeur Waring durant 2 minutes, puis on a versé l'ensemble dans une colonne de section circulaire de diamètre 50 mm et de 2 m de hauteur. Après 2 h, on n'observe aucune sédimentation. Apres
h, on n'observe que 20 % de sédimentation de la bauxite.
D'autres tests ont été effectués pour comparer le scléroglucane, la gomme guar hydroxypropylée et une solution de gomme de guar hydroxypropylée réticulée avec un sel de titane. A la concentration de 4 g/l, avec 300 g/l de bauxite 40/60, l'agent de soutènement sédimente immédiatement dans la solution de gomme de guar, tandis que l'on n'observe aucune sédimentation de la bauxite dans la solution de scléroglucane ni dans la solution réticulée. Ces remarquables propriétés de mise en suspension et de transport peuvent aussi être avantageusement utilisées pour le nettoyage de débris (produits d'oxydation, dépôts, eau, etc.)
pouvant se trouver dans une conduite de transport d'huile ou de gaz.
Dans une utilisation comme gel de fracturation, pour la consolidation, ou pour l'injection de sable ("gravel pack"), il est nécessaire de casser la solution de polymère afin de réduire sa viscosité et de nettoyer le puits. La gomme guar et ses dérivés sont généralement cassés par des agents oxydants tels que des persulfates, mais laissent des résidus solides qui réduisent la perméabilité de la fracture et donc la productivité du puits. On trouvera dans le tableau IV ci-après les résultats
des essais menés sur le scléroglucane.
L'agent de casse utilisé est le persulfate d'ammonium.
Un avantage déterminant du scléroglucane est qu'il ne
laisse subsister aucun résidu solide dans la fracture.
Il est également possible de casser la solution de scléroglucane simplenrent en élevant le pH jusqu'à une valeur
supérieure à 12 (cf. tableau V ci-après).
Filtration à travers une formation: On trouvera par ailleurs dans le tableau VI ci-après les données concernant le filtrat et relatives aux solutions de scléroglucane. Une comparaison est donnée dans le tableau VII
avec les propriétés de filtrat de solutions de gomme de guar.
Les tests de filtration sont effectués selon la norme
API RP 39 "Standard Procedures for evaluation of hydraulic frac-
turing fluids" sous une pression différentielle de 70 kg/cm. Le volume de liquide filtré à travers la carotte est mesuré après 1, 4, 9, 16, 25 et 36 minutes, et est reporté sur une courbe en fonction de la racine carrée du temps. La pente de la droite obtenue permet d'avoir accès au coefficient Cw (coefficient de perte de fluide) et l'ordonnée à l'origine permet d'avoir accès
au coefficient S ("SPURT").
D'autres essais ont été effectués pour déterminer
l'aptitude des solutions de scléroglucane à développer leur vis-
cosité. Les essais ont été effectués à différents pH (cf. ta-
bleau VIII) et la vitesse d'hydratation la plus élevée a été
observée en milieu acide.
On trouvera donc avantage à ajouter un tampon acide dans la solution de scléroglucane afin d'atteindre très rapidement
une viscosité élevée.
Par ailleurs, même sous une agitation très intense, lors du mélange, les solutions de scléroglucane n'ont pas tendance
à mousser, contrairement aux autres polymères conventionnels.
Il est également intéressant de comparer le scléro-
glucane à la gomme santhane qui est un polysaccharide anionique obtenu par fermentation bactérienne. Cormme cela a été indiqué plus haut, on trouvera sur la figure 13 annexée la structure de la gomme santhane. On a utilisé pour les essais rapportés dans la présente demande une gonmme xanthane produite par la société Kelco. Les propriétés de cette goemm sont connues et sont les suivantes: une viscosité relativement stable en fonction de la
salinité, du pH, de la température et des contraintes de cisail-
lement, et des qualités exceptionnelles de mise en suspension.
Les propriétés de la gomme xanthane dans ce domaine sont rappelées
sur les figures 9 à 11 annexées et comparées avec celles du scléro-
glucane sur la figure 12 annexée (CS = scléroglucane; XA - xanthane).
On constate que le scléroglucane présente un viscosité supérieure
et une meilleure valeur du coefficient n', et offre donc des pro-
priétés de mise en suspension encore supérieures à celles, déjà exceptionnelles, de la gonne xanthane. De plus, la rhéologie du
scléroglucane est moins dépendante de la température et du pH.
Le scléroglucane est également moins sensible aux ions (aussi bien en ce qui concerne la nature des ions que leur concentration)
que la gomme xanthane.
Par ailleurs, on a effectué un essai de cisaillement d'une solution de scléroglucane sous 1 000 s1 durant 3 heures,
sans observer de dégradation due au cisaillement.
On constate donc, à la lecture des propriétés énoncées ci-dessus, que le scléroglucane présente des propriétés qui le
rendent apte à une utilisation comme fluide de base pour le traite-
ment des puits et des installations pétrolières, ce qui n'était pas suggéré par les- propriétés qu'on lui connaissait antérieurement. Un
aspect particulièrement surprenant réside dans le fait que le sclé-
roglucane présente un ensemble très remarquable de propriétés dont certaines sont encore supérieures à celles des meilleurs agents connus.
Toutes ces propriétés intéressantes du scléroglucanep-
mettront de simplifier considérablement la conception et la mise en oeuvre des traitements des puits ou installations pétrolières. En effet, puisque les propriétés des solutions de scléroglucane ne varient pas avec la température (jusqu'à 135 C), le pH, la salinité des eaux ou le cisaillement (mode et histoire), la conception des traitements, que ce soit des opérations Ce nettoyage de conduites, de "gravel pack" ou d'injection de solutions visqueuses, acides ou non, contenant des agents de soutènement ou pas, pour stimuler les puits,va être ultra simplifiée. En outre l'opérateur aura la garantie d'avoir exactement la propriété attendue, ce qui n'était pas toujours le cas avec les
autres types de solutions de polymère, réticulées ou non.
Une autre amélioration importante,due à l'utilisation de ce
polymère, concerne la mise en oeuvre. Celle-ci est également extr&me-
ment simple car il n'est plus nécessaire de vérifier et d'ajuster
précisément le pH, la salinité et la température de l'eau de mélange.
De plus ce produit se disperse facilement et s'hydrate rapidement, ce
qui fait qu'il peut aussi bien être utilisé pour des opérations discon-
tinues, c'est-à-dire que la solution de polymère est préparée et stockée avant utilisation, ou des opérations en continu, c'est-à-dire
que la solution est préparée en même temps qu'elle est utilisée.
Le fait que les solutions de scléroglucane s'hydratent rapidement et ont des propriétés supérieures ou au moins égales aux fluides réticulés classiques leur donne donc un avantage opérationnel très net, même sur les systèmes continus à vitesse d'hydratation rapide (systèmes à base de gomme de guar hydroxypropylée ou non, réticulée au borax et applicable jusqu'à des températures de 100OC). Quant aux systèmes réticulés par des complexes métalliques (applications à haute température) ils doivent être nécessairement mélangés en discontinu et leur mise en oeuvre délicate (qualité de l'eau, temps d'hydratation, contrôle de la 'ziqcosité de la solution, contrôle de l'injection du
réticulant lors du traitement...). De plus toutes ces solutions réti-
culées de polymère sont extrêmement sensibles au cisaillement.
Comme les solutions de scléroglucane gardent les mêmes propriétés jusqu'à une température de 135 C et que la-température des
formations à traiter peut être très avantageusement abaissée par injec-
tion d'un certain volume sacrificiel d'eau ou de solution de polymère
comme la gomme de guar hydroxypropylée ou non, les solutions de scléro-
glucane peuvent aussi très avantageusement remplacer les systèmes de polymère, réticulés aux ions métalliques pour des applications à haute température.
TABLEAU I
Concentration en Pente n' de la courbe polym&re de viscosité (g/l)
0_6 0,43
1,2 0,20
1,8 0,13
2,4 0,13
3,6 0,10
4,8 0,15
1 - 1,,
l
TABLEAU II
Propriétés de gélifiant d'acide du scldroglucane (viscosité en cPs) Temps Concentration du polymère (g/1) (min) (Solvant: eau à 1 % KCl)
2,4 3,6 4,8 3,6
19,8 27 33 28,8
21 28X2 36 30,6
22,2 30 38,4 32,1
24 33 48 33,6
24,1 33,0 47,9 33,6
- Mesure au viscosimètre FANN 35, combinaison RI BI FO.2.
taux de cisaillement 170 s'1 - L'acide utilisé est l'acide chlorhydrique à 25 % en poids - Température 27 C
TABLEAU III
Propriétés viscodlastiques du scléroRlucane et de la gomme guar hydroxypropylée.
Concentration 0 6 1,2 1,8 2,4 3,6 4,8 4,8 en polymère Fréquence w 0,0065 0,14 0,0065 0,14 0,0065 0,0065 0,14 0,0065,0,14 0,0065 0,14 0,06 014
(HZ) _
(degrés) 72,6 66,6 72,8 38,5 42,8 42,0 16,7 46,9 16,9 43,2 20,9 86,4 80,6 t_ _ mPa.s) 125 77 1 820 260 4. 450 13 100 650 25. 500 9 900 43 100 3 100 435 350
______ ___ - -. _ ___ __ -.-- __ '
G' (Pa) 1,6 29 23 285 196 515.1 90( 970 5 300 1 870 7 120 2,0 51 v (mPa.s) 131 84 1 910 415 6 550 16 900 2 250 34 900 3 400 62 900 8 670 440 355 X (s) 7,3 0,45 7,2 0,9 18,0 18,2 1,i 16,7 0,6 17,8 1,0 2,8 0,2 S C L E R 0 G L U C A N E gomme guar Notes: T = 27 C; 1. KC1; pH = 5,6 6 augle de perte 1t = viscosité complexe *1' = viscosité dynamique G' module élastique temps de relaxation o oe
TABLEAU IV
Casse de solutions de scl4roglucane par un agent oxydant (viscosité en cPs) Concentration \ en agent 0,012 0,12 0,24 0,48 0,6 1,2 Temps oxydat (h) /1
0 60 60 60 60 60 60
3 57 57
4 60 60
7 60 54 13,8 4,8
24 60 55,8 39 14,4
48 58 54 4,8 4,2
57 50,4
Notes: Concentration en polymère: 4,8 g/1 Solvant: solution à 1 % KC1
T = 660C
Mesures en viscosimètre FANN, combinaison R1 B1 F0.2 Taux de cisaillement 170 s'1
TABLEAU V
Casse d'une solution de scléroRlucane /ar une base pH Viscosité cP
,5 43,2
43,2
11 43,2
11,5 43,2
12 37,2
12,5 33,6
12,8 27
13 12,6
Notes: Concentration en polymère: 3,6 g/1 Solvant: solution à 1 % KC1
T - 27 C
Mesures au viscosimètre FANN 35, combinaison R1 B1 FO.2 -Taux de cisaillement: 170 s
Taux de cisaillement:170 s.
TABLEAU VI
FILTRATION DE SOLUTIONS DE SCLEROGLUCANE
Concentration en polymère 4,8 g/1 Perméabilité T Farine de S Cw x 1000 (mD) (OC) silice (1/m2) (g/l)
,7 93 0,42 25 8,1
,7 93 1,8 16 1,5
23 93 1,8 30 3,9
,9 104 1,8 18 2,3
Concentration en polymère = 3,6 g/l Perméabilité T Farine de S T Cw x 1000 (mD) ( C) silice (l/m2) | (g/1)
11,5 93 0,42 18 8,1
11,6 93 1,8 16 4,2
17,5 93 1,8 26 5,0
11,5 104 1,8 18 2,7
Concentration en polymère = 2,4 g/1 Perméabilité T Farine de S Cw x 1000 (mD) (C) silice (1/m2) (g/1)
11,7 93 0,42 32 8,5
11,7 93 1,8 14 7,6
23,3 93 1,8 33 - 9,2
11,5 104 1,8 25 10,8
Cw = Coefficient de perte de fluide S = Ordonnée à l'origine ("SPURT")
TABLEAU VII
FIL'TRATION
Comparaison avec la gonmme guar Permdabilité T Polymère Concentration Farine de S Cw x 1000 (MD))(g/C) silice (1/m2) (g/l) ,7 93 sclcroglucane 4,8 1,8 16 1,5 _10 93 gonmme guar 4,8 2,4 7 2,7
hydroxypro-
pylée 11,7 93 scléroglucane 2,4 0,42 32 8,5 11,7 93 scléroglucane 2,4 1,8 14 7,6 -10 66 gomme gua 2,4 1,2 6 4,8
hydroxypro-
pylée
Note: Solvant: solution à 1 KC1.
Cw: Coefficient de perte de fluide.
S: "SPURT" ordonnée Il'origine.
U1 Vi o C>
TABLEAU VIII
Développement de la viscosité d'une solution de scl4roglucane 3,6 g/l Hydratation: 3 min au mélan Hydratation: 1 min au mélangeur geur Waring à 6 000 tr/min. Waring à 6 000 tr/min 0 = 26 c = 26 C
* Mesure au viscosimtre FANN35 Mesure au viscosimètre FAhN 35.
combinaisor. RI B1 FO.2 c^mbinaison R1 B1 FO.2 Taux de cisaillement 170 s1 Taux de clsaillement: 170 s'1 a) 1% KC1; pH = 5,6 eau: 1 % KC1; pH = 5, 6 Temps Viscosité % Temps Viscosité (min) (cPs) (min) (cPs)
28,8 70,6 3 18 44
30,6 75 5 19,8 68,5
32,1 78,7 10 22,8 56
30 33,6 82,3 15 24,6 60,3
36,6 89,7 30 27,6 67,6
24 h 40,8 100 % 60 33,6 82,3 24 h 40,8 100 % b) eau de mer; pH = 9 c) hydratation 3 min au mélangeur Temps Viscosité Waring 6 000 tr/min (min) (cPs) = 26C imial) - 9 = 26 C 27,6 67,6 Mesure au viscosimètre FANN 35 29, 4 72 combinaison R1 B1 FO.2 30 73,5 Taux de cisaillement 170 s'1 33 80 9 eau: 1 % KC1; pH = 2 60 36 88 Temps Viscosité (min) (cPs) %
36 78
40,2 88
43,8 95
30 45,6 100
46 100

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Application des scléroglucanes pour les opérations de traitement des puits d'hydrocarbures, comme fluide de fracturation n'ayant pas besoin d!être réticulé et ne laissant subsister aucun résidu solide lors de la casse, caractérisée en ce qu'on introduit une quantité efficace des scléroglucanes en
solution visqueuse dans les fluides de traitement des puits.
2. Application selon la revendication 1, caractérisée en ce que la concentration desdits scléroglucanes
est supérieure ou égale à 0,06 % en poids.
3. Application selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce que, après traitement des puits, on récupère
ladite solution de sléroglucanes.
4. Application selon la revendication 3, caractérisée
en ce que l'on casse ladite solution avant de la récupérer.
FR8319594A 1983-12-07 1983-12-07 Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation Expired FR2556408B1 (fr)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8319594A FR2556408B1 (fr) 1983-12-07 1983-12-07 Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation
EP84201695A EP0146981A1 (fr) 1983-12-07 1984-11-22 Applications de scléroglucane dans l e traitement de puits de pétrole et installations de forage de pétrole
AU36363/84A AU3636384A (en) 1983-12-07 1984-12-06 Scleroglucane in the treatment of oil wells
DK582884A DK582884A (da) 1983-12-07 1984-12-06 Anvendelse af scleroglucanpolymerer ved gas- eller olieudvinding
CA000469481A CA1246854A (fr) 1983-12-07 1984-12-06 Emploi de scleroglucane pour le traitement des puits de petrole et des installations de forage
JP59258403A JPS60199192A (ja) 1983-12-07 1984-12-06 油井および油掘削設備の処理におけるスクレログルカンの新規な応用
OA58464A OA07887A (fr) 1983-12-07 1984-12-06 Nouvelles applications du scléroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures et des installations pétrolières.
NO844884A NO844884L (no) 1983-12-07 1984-12-06 Polymerer for anvendelse ved oljeboring
BR8406265A BR8406265A (pt) 1983-12-07 1984-12-07 Novas aplicacoes de esclero-gluclano no tratamento de pocos de oleo e em instalacoes de sondagem de oleo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8319594A FR2556408B1 (fr) 1983-12-07 1983-12-07 Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2556408A1 true FR2556408A1 (fr) 1985-06-14
FR2556408B1 FR2556408B1 (fr) 1986-09-05

Family

ID=9294956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8319594A Expired FR2556408B1 (fr) 1983-12-07 1983-12-07 Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0146981A1 (fr)
JP (1) JPS60199192A (fr)
AU (1) AU3636384A (fr)
BR (1) BR8406265A (fr)
CA (1) CA1246854A (fr)
DK (1) DK582884A (fr)
FR (1) FR2556408B1 (fr)
NO (1) NO844884L (fr)
OA (1) OA07887A (fr)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2586750B1 (fr) * 1985-08-29 1988-05-20 Inst Francais Du Petrole Procede pour la prevention de la venue d'eau dans un puits producteur d'huile et/ou de gaz
FR2618846A2 (fr) * 1986-11-25 1989-02-03 Schlumberger Cie Dowell Procede de colmatage de formations souterraines notamment dans le secteur des forages petroliers ainsi que compositions et applications correspondantes
CN1066486C (zh) * 1989-06-22 2001-05-30 霍夫曼-拉罗奇有限公司 高产核黄素的细菌菌株
US5837528A (en) 1989-06-22 1998-11-17 Hoffmann La Roche, Inc. Bacterial strains which overproduce riboflavin
FR2656323B1 (fr) * 1989-10-26 1993-01-08 Elf France Emulsion de liant bitumineux a viscosite controlee par addition de scleroglucane.
FR2670794B1 (fr) * 1990-12-21 1994-07-22 Elf Aquitaine Application des boues au scleroglucane au forage des puits devies.
FR2679899B1 (fr) * 1991-08-01 1994-02-11 Institut Francais Petrole Utilisation du scleroglucane comme additif a haute temperature pour les laitiers de ciment.
US5251699A (en) * 1992-05-26 1993-10-12 Shell Oil Company Low-viscosity gravel packing process
US5504062A (en) * 1992-10-21 1996-04-02 Baker Hughes Incorporated Fluid system for controlling fluid losses during hydrocarbon recovery operations
RU2439121C2 (ru) * 2005-09-16 2012-01-10 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Полимерные смеси для сшитых жидкостей (текучих сред)
US7445044B2 (en) 2005-09-16 2008-11-04 Halliburton Energy Services, Inc. Polymer mixtures for crosslinked fluids
US8088719B2 (en) 2005-09-16 2012-01-03 Halliburton Energy Services, Inc. Polymer mixtures for crosslinked fluids
MX2008011191A (es) * 2006-04-03 2008-09-09 Exxonmobil Upstream Res Co Metodo de sondeo y aparato para el control de afluencia y arena durante las operaciones de pozo.
WO2009029694A1 (fr) * 2007-08-28 2009-03-05 Janice Losasso Agents de modification de la rhéologie et procédés de modification de la rhéologie de fluides utilisés dans la récupération d'hydrocarbures
WO2018183111A1 (fr) * 2017-03-28 2018-10-04 Malsam Jeffrey J Bêta-glucanes raffinés et procédés de fabrication de ceux-ci

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3372749A (en) * 1966-04-18 1968-03-12 Mobil Oil Corp Waterflood process employing thickened water
US4250044A (en) * 1978-06-26 1981-02-10 The Dow Chemical Company Breaker system for high viscosity fluids
US4313834A (en) * 1978-10-02 1982-02-02 Halliburton Company High viscosity acidic treating fluids and methods of forming and using the same
US4347146A (en) * 1981-01-29 1982-08-31 Mobil Oil Corporation Oil recovery process employing a non-ionic glucan in combination with clay flocculant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3372749A (en) * 1966-04-18 1968-03-12 Mobil Oil Corp Waterflood process employing thickened water
US4250044A (en) * 1978-06-26 1981-02-10 The Dow Chemical Company Breaker system for high viscosity fluids
US4313834A (en) * 1978-10-02 1982-02-02 Halliburton Company High viscosity acidic treating fluids and methods of forming and using the same
US4347146A (en) * 1981-01-29 1982-08-31 Mobil Oil Corporation Oil recovery process employing a non-ionic glucan in combination with clay flocculant

Also Published As

Publication number Publication date
FR2556408B1 (fr) 1986-09-05
BR8406265A (pt) 1985-10-01
OA07887A (fr) 1986-11-20
EP0146981A1 (fr) 1985-07-03
NO844884L (no) 1985-06-10
AU3636384A (en) 1985-06-13
DK582884D0 (da) 1984-12-06
JPS60199192A (ja) 1985-10-08
CA1246854A (fr) 1988-12-20
DK582884A (da) 1985-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2556408A1 (fr) Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de fracturation
CA2143926C (fr) Procede et fluide a base d'eau utilisant des derives cellulosiques modifies hydrophobiquement comme reducteur de filtrat
CA2676296C (fr) Procedes pour reduire la viscosite de fluides de traitement comprenant du diutane
US4400496A (en) Water-soluble graft copolymers of starch-acrylamide and uses therefor
EP2834320B1 (fr) Nouvelle composition aqueuse de fluide de fracturation et procede de fracturation mettant en oeuvre le fluide
US20120157354A1 (en) Friction reducer
CA2779341C (fr) Fluide d'injection et procede de recuperation assistee de petrole
CA2877676C (fr) Fluides de fracturation et procedes pour traiter des formations contenant des hydrocarbures
WO1998054272A1 (fr) Expansion polymere amelioree pour extraction de petrole et de gaz
EA006482B1 (ru) Водная текучая среда для гидроразрыва пласта
WO1996021796A1 (fr) Procede et fluide a base d'eau utilisant des guars modifiees hydrophobiquement comme reducteur de filtrat
CN112391154B (zh) 一种含醇压裂液及其制备方法和应用
US20080026957A1 (en) Treatment and Production of Subterranean Formations with Heteropolysaccharides
FR2994977A1 (fr) Utilisation de polymères thermo épaississants dans l'industrie d'exploitation gazière et pétrolière
FR2570754A1 (fr) Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme fluide de completion
FR2570755A1 (fr) Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures comme agent de mise en suspension de particules solides ou de bulles
FR2570756A1 (fr) Nouvelles applications du scleroglucane dans le domaine du traitement des puits d'hydrocarbures et des installations petrolieres
FR2570753A1 (fr) Nouvelles applications du scleroglucane comme fluide de nettoyage des conduites d'installations petrolieres
EP0521120B1 (fr) Application des boues au scleroglucane au forage des puits devies
EP0434544B1 (fr) Procédé et composition pour la réduction sélective de la perméabilité à l'eau dans les réservoirs d'hydrocarbures chauds et sales
Githens et al. Chemically modified natural gum for use in well stimulation
Glass Anionic and Nonionic Polysaccharide Solution Performance in Oil Recovery Simulation Tests
CA1156444A (fr) Compose aromatique a fluide aqueux de polymere hydrophile
FR2714420A1 (fr) Procédé utilisant le gellane comme réducteur de filtrat pour les fluides de forage à base d'eau.