JP3091479B2 - Water loss prevention method - Google Patents

Water loss prevention method

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JP3091479B2
JP3091479B2 JP02336622A JP33662290A JP3091479B2 JP 3091479 B2 JP3091479 B2 JP 3091479B2 JP 02336622 A JP02336622 A JP 02336622A JP 33662290 A JP33662290 A JP 33662290A JP 3091479 B2 JP3091479 B2 JP 3091479B2
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宏造 本多
淳 小林
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株式会社テルナイト
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  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は、石油掘削井、天然ガス掘削井、地熱掘削井
等の水−粘土系掘削流体を用いる掘削坑井の掘削にあた
って、逸水を効果的に防止する逸水防止工法に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Industrial Application Field The present invention relates to drilling wells for drilling wells using water-clay drilling fluids such as oil drilling wells, natural gas drilling wells, and geothermal drilling wells. The present invention relates to a water loss prevention method for effectively preventing water loss.

b. 従来の技術 近年、回転式掘削工法が多くの利点を有しており、汎
用性の高いことも認められ、掘削工法として大勢を占め
ている。
b. Conventional technology In recent years, the rotary excavation method has many advantages, and it is recognized that it is highly versatile.

この回転式掘削工法は、中空パイプ(以下「ドリルス
トリングス」という)の下端に錐(以下「ビット」とい
う)を取付け、ドリルストリングスとビットを回転させ
ることによって、ビットで地層の岩石を砕き、この掘く
ず(以下「カッティングス」という)を掘削流体で搬出
しながら坑井を掘進して行くものである。このとき、ビ
ットにより砕かれた地層中のカッティングスは地表に運
び出さねばならないが、その役目をするのが掘削流体
(以下「泥水」という)である。
In this rotary drilling method, a drill is attached to the lower end of a hollow pipe (hereinafter referred to as "drill string"), and the drill bit is used to break the rock in the stratum by rotating the drill string and the bit. Drilling waste (hereinafter referred to as "cuttings") is drilled through a well while carrying it out with drilling fluid. At this time, the cuttings in the stratum crushed by the bit have to be carried to the surface of the ground, and the drilling fluid (hereinafter, referred to as “muddy water”) plays the role.

上記泥水としては、一般に、水−ベントナイト懸濁液
を主体とし、これに必要に応じて分散剤、ポリマー類、
潤滑剤、界面活性剤、加重剤およびその他の各種調整剤
を添加混合したものが用いられている。
As the mud, generally, water-bentonite suspension is mainly used, and if necessary, a dispersant, polymers,
A mixture obtained by adding and mixing a lubricant, a surfactant, a weighting agent and other various modifiers is used.

カッティングスの搬出は、ポンプにより上記泥水をド
リルストリングスの中を通し、ビットの先端より噴出さ
せることによって、ビットを冷却させると共にカッティ
ングスと一緒に泥水を坑壁とドリルストリングスの間を
地表まで上昇させることによって行なわれる。
The cuttings are carried out by pumping the muddy water through the drillstrings using a pump and jetting it out from the tip of the bit, thereby cooling the bit and raising the muddy water together with the cuttings to the surface between the pit wall and the drillstrings. This is done by letting

しかし、掘削の際にポンプによって循環されている泥
水が、地層の低圧層、割れ目、亀裂、多孔質な地層など
(以下「逸水層」という)に遭遇した場合、泥水が地層
内に浸透してしまい、泥水の正常な循環が確保できなく
なるという現象が起こる。これを逸水という。
However, if the mud circulated by the pump during excavation encounters a low-pressure layer, fissure, crack, or porous layer in the formation (hereinafter referred to as the “discharge layer”), the mud will penetrate into the formation. This causes a phenomenon in which normal circulation of mud cannot be ensured. This is called Itsumi.

c. 発明が解決しようとする課題 坑井が逸水層に遭遇すると、泥水が地層内に浸透し泥
水の循環が不十分になり、坑内からのカッティングの搬
出を妨げ、坑内の清浄化が不可能になる。すなわち、坑
内のカッティングスを搬出除去できないため、ドリルス
トリングスが抑留したり、泥水の大部分が逸水層へ逃げ
てしまうことにより、坑内に十分な泥水柱がなくなりブ
ローアウトや地層の崩壊が発生する。このように、逸水
層を完全に閉塞することは極めて重要である。
c. Problems to be Solved by the Invention When a well encounters an aquifer, mud penetrates into the formation and the circulation of the mud becomes insufficient, hindering the removal of cutting from the mine and making the mine uncleanable. Will be possible. In other words, because cuttings in the mine cannot be removed and removed, drill strings are detained, and most of the mud escapes to the drainage layer. I do. Thus, it is extremely important to completely block the lost water layer.

これまでに、例えば、反応薬液を封入したカプセル等
をボーリング孔内に降下させ、逸水層に対して、カプセ
ル等を爆薬を用いて破裂させて、逸水層の亀裂部に多泡
構造のゲル物質を充填する方法が提案されている(特公
昭58−41397)。しかし、この方法は、高温高圧下にお
ける逸水防止には適さない。例えば、カプセルとして、
塩化ビニール管、ガラス板、塩化ビニルフィルムなど、
高温高圧条件には、比較的弱い材料を用いる方法だから
である。また、この方法は、カプセルを破裂させてしま
うので、カプセル部分の再使用ができない。
Until now, for example, a capsule or the like enclosing a reactant solution is lowered into a borehole, and the capsule and the like are ruptured with an explosive against the lost water layer, so that a crack in the lost water layer has a multi-bubble structure. A method of filling a gel substance has been proposed (JP-B-58-41397). However, this method is not suitable for preventing water loss under high temperature and high pressure. For example, as a capsule,
PVC pipe, glass plate, PVC film, etc.
This is because a relatively weak material is used for high-temperature and high-pressure conditions. In addition, this method causes the capsule to rupture, so that the capsule portion cannot be reused.

すなわち、高温高圧の条件下(70℃以上、20Kgf/cm2
以上)における逸水防止を、従来の逸水防止法によって
行なうことは困難であった。
That is, under high temperature and high pressure conditions (70 ° C or higher, 20 kgf / cm 2
It was difficult to prevent the water loss in the above-mentioned method) by the conventional water loss prevention method.

本発明者らは、このような事情に鑑み、鋭意研究の結
果、ポリウレタンフォームおよび/またはポリイソシア
ヌレートフォームを構成するポリイソシアネート成分と
ポリオール成分とを別々の容器に入れ、逸水層領域にお
いて専用注入器を用いて発泡重合させることによる逸水
防止工法に思い到った。
In view of such circumstances, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, put the polyisocyanate component and the polyol component constituting the polyurethane foam and / or the polyisocyanurate foam in separate containers, and have dedicated I came up with a method to prevent water loss by foaming polymerization using an injector.

d. 課題を解決するための手段 本発明は、活性イソシアネート基を有する有機ポリイ
ソシアネートを含む溶液と、2個以上の活性水素を有す
る化合物にアルキレンオキサイドを付加重合して得られ
るポリオールに、触媒、発泡剤、必要に応じて整泡剤等
を混合調整してなる溶液とを別々の溶液に収容し、該容
器を備えた専用注入器を坑井内に降下させ、各溶液を70
℃以上、20kgf/cm2(約19.4大気圧)〜60kgf/cm2(約5
8.2大気圧)の高温高圧の条件下にある逸水層領域にお
いて接触混合して発泡させ、得られた低密度のポリウレ
タンフォームおよび/またはポリイソシアヌレートフォ
ームを硬化させることにより、上記逸水層を効果的に閉
塞することを特徴とする高温高圧下にある逸水層の逸水
防止工法を提供するものである。
d. Means for Solving the Problems The present invention provides a solution containing an organic polyisocyanate having an active isocyanate group, a polyol obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide to a compound having two or more active hydrogens, a catalyst, A foaming agent, and a solution prepared by mixing and adjusting a foam stabilizer, if necessary, are housed in separate solutions, and a dedicated injector equipped with the container is lowered into a well, and each solution is cooled to 70.
℃ above, 20kgf / cm 2 (about 19.4 atmosphere) ~60kgf / cm 2 (about 5
(8.2 atm), contact mixing and foaming in the area of the water layer under the conditions of high temperature and high pressure (8.2 atm) to harden the obtained low density polyurethane foam and / or polyisocyanurate foam. It is an object of the present invention to provide a method for preventing a lost water layer under a high temperature and a high pressure from being effectively blocked.

上記本発明の逸水防止工法によれば、2つの容器を具
備する専用注入器のそれぞれの容器に、イソシアネート
基(NCO基)を含有するポリイソシアネートを主成分と
する溶液と、活性水素を持つ水酸基(OH基)を含有する
ポリオールに触媒、発泡剤、整泡剤および必要に応じて
その他の助剤を混合調整した溶液とをそれぞれ充填し、
上記専用注入器を坑井内に降下して、逸水層部に上記2
種類の溶液を吐出し、接触混合せしめて発泡させ、逸水
層内に浸透、硬化させて、逸水層を閉塞することができ
る。
According to the water loss prevention method of the present invention, each container of the dedicated injector having two containers has a solution mainly containing a polyisocyanate containing an isocyanate group (NCO group) and an active hydrogen. A polyol containing a hydroxyl group (OH group) is filled with a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, and a solution obtained by mixing and adjusting other auxiliaries as necessary,
The exclusive injector is lowered into the well and the above 2
The different types of solutions can be discharged, contact-mixed and foamed, penetrated and hardened in the drainage layer to close the drainage layer.

上記有機ポリイソシアネートとしては、芳香族系ポリ
イソシアネート類、脂肪族系ポリイソシアネート類の単
量体混合物、組成物、あるいはそれらの変性物を使用す
ることができる。最も好ましい有機ポリイソシアネート
は、脂肪族系ポリイソシアネート類であり、さらに具体
的にはヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キ
シリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジ
イソシアネート等である。
As the organic polyisocyanate, an aromatic polyisocyanate, an aliphatic polyisocyanate monomer mixture, a composition, or a modified product thereof can be used. The most preferred organic polyisocyanates are aliphatic polyisocyanates, and more specifically, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like.

有機ポリイソシアネートの中で、脂肪族系ポリイソシ
アネート類が最も好ましい理由は、次のように説明でき
る。
The reason why the aliphatic polyisocyanates are most preferable among the organic polyisocyanates can be explained as follows.

すなわち、ポリウレタンフォームおよび/またはポリ
イソシアヌレートフォームの生成反応は、本発明の逸水
防止工法を実施する場合に掘削坑井内の環境条件下で十
分に進展し、十分な体積膨張を起こす。ポリウレタンフ
ォームおよび/またはポリイソシアヌレートフォーム
は、活性水素を有する水酸基を含有するポリオールおよ
びそのポリオール成分液中に添加されている発泡剤と、
ポリイソシアネートとが発泡重合反応を起こすことによ
り得られるが、その反応過程で相当高い発熱反応を伴
う。このことにより反応速度がより一層早くなり、硬化
がより進行する特徴をもっている。したがって、掘削坑
井内の環境条件が相当の高温、高圧である場合には、硬
化時間を遅延させるために発泡重合反応速度を制御する
必要がある。ポリイソシアネート類のうち脂肪族系ポリ
イソシアネート類は、芳香族系ポリイソシアネートに比
べて反応速度が遅い。よって、発泡重合反応を制御する
ためには、脂肪族系ポリイソシアネート類が有効であ
る。
That is, the formation reaction of the polyurethane foam and / or the polyisocyanurate foam sufficiently progresses under the environmental conditions in the drilling well when the water loss prevention method of the present invention is performed, and causes a sufficient volume expansion. Polyurethane foam and / or polyisocyanurate foam, a hydroxyl group-containing polyol having active hydrogen and a foaming agent added to the polyol component liquid,
The polyisocyanate is obtained by causing a foaming polymerization reaction, which is accompanied by a considerably high exothermic reaction in the course of the reaction. This has the characteristic that the reaction rate is further increased and the curing proceeds more. Therefore, when the environmental conditions in the wellbore are considerably high temperature and high pressure, it is necessary to control the rate of the foam polymerization reaction in order to delay the curing time. Among polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates have a lower reaction rate than aromatic polyisocyanates. Therefore, aliphatic polyisocyanates are effective for controlling the foaming polymerization reaction.

上記有機ポリイソシアネートは、本発明のポリオール
に対してNCO/OH当量比が0.5〜5.0、好ましくは0.8〜1.5
となる範囲に調整して使用することができる。
The organic polyisocyanate has an NCO / OH equivalent ratio to the polyol of the present invention of 0.5 to 5.0, preferably 0.8 to 1.5.
It can be used after being adjusted to the range described below.

上記ポリオールは、2個以上の活性水素を有する化合
物にアルキレンオキサイドを付加重合して得られるもの
であり、従来から軟質系、半硬質系あるいは硬質系ポリ
ウレタンフォームの製造に用いられているものを用いる
ことができる。具体的には、ポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールなどがあ
げられる。
The polyol is obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide to a compound having two or more active hydrogens, and is conventionally used in the production of a soft, semi-rigid or rigid polyurethane foam. be able to. Specifically, polyether polyol,
Examples include polyester polyols and polymer polyols.

しかし、本発明において好ましいポリオールは、低分
子量の多価アルコールやポリアミンのような2個以上の
活性水素を有する化合物にアルキレンオキサイドを付加
重合して得られるポリエーテル系およびポリエステル系
ポリオールであり、さらに好ましくはポリエーテルポリ
オールで官能基数2〜8、水酸基価(mg KOH/g)200〜6
00のものであり、より好ましくは、官能基数3〜4、水
酸基価(mg KOH/g)350〜500のものであり、これらから
選ばれた1種または2種以上のポリオールの単品または
混合物のいずれも使用することができる。
However, preferred polyols in the present invention are polyether-based and polyester-based polyols obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide to a compound having two or more active hydrogens, such as low-molecular-weight polyhydric alcohols and polyamines. It is preferably a polyether polyol having 2 to 8 functional groups and a hydroxyl value (mg KOH / g) of 200 to 6
00, more preferably those having 3 to 4 functional groups and a hydroxyl value (mg KOH / g) of 350 to 500, and one or a mixture of one or more polyols selected from these. Either can be used.

上記触媒としては、従来から使用されているものを使
用することができる。具体的には、第3級アミン弱酸の
塩などの塩基性物質として、モノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルモ
ノエタノールアミン、ジエチルモノエタノールアミン、
トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミ
ン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルブタ
ンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、ペンタメ
チルジエチレントリアミンの第3級アミン等があり、有
機金属化合物として、スタナスオクトエート、ジブチル
錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫
メルカプタイド、ジブチル錫メルカプタイド、テトラブ
チル−1,3−ジアセトキシスタノキサン、テトラブチル
−1,3−ジラウロイルオキシジスタノキサン等がある。
これらの触媒は、単独でまたは2種以上の混合物として
用いることができる。最も好ましい触媒は、有機スズ系
触媒で、ポリオール100重量部に対して0.1〜0.5重量部
程度用いられる。
As the catalyst, those conventionally used can be used. Specifically, as basic substances such as salts of tertiary amine weak acids, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylmonoethanolamine, diethylmonoethanolamine,
There are tertiary amines such as triethylenediamine, tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine, tetramethylbutanediamine, tetramethylhexanediamine, and pentamethyldiethylenetriamine, and as an organic metal compound, stannas octoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin Examples include diacetate, dimethyltin mercaptide, dibutyltin mercaptide, tetrabutyl-1,3-diacetoxystannoxane, tetrabutyl-1,3-dilauroyloxydistannoxane, and the like.
These catalysts can be used alone or as a mixture of two or more. The most preferred catalyst is an organotin catalyst, which is used in an amount of about 0.1 to 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of the polyol.

上記発泡剤としては、従来から発泡剤として使用され
ているものが使用できる。具体的にはトリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン等の低沸点
不活性発泡剤であり、そして水、結晶水含有化合物等も
使用することができる。発泡剤の添加量は、発泡剤の種
類に応じて経験的に把握できる。
As the foaming agent, those conventionally used as foaming agents can be used. Specifically, it is a low-boiling-point inert blowing agent such as trichloromonofluoromethane and dichloromonofluoromethane, and water, a compound containing water of crystallization, and the like can also be used. The amount of the blowing agent can be empirically determined according to the type of the blowing agent.

上記整泡剤としては、従来から整泡剤として知られて
いる物質であればいかなるものでも用いることができ
る。特に、シリコン系整泡剤が有効であり、中でも共重
合体の分子量の高い構造のものが表面弾性効果や表面粘
性効果が強く効果的である。これらの整泡剤の中で、ポ
リエーテル系発泡体には、水溶性ポリエーテルシロキサ
ン、ポリエステル系発泡体には、ポリシロキサン・ポリ
オキシアルキレン共重合体等が効果的である。なお、整
泡剤はこれらに限定されるものではない。整泡剤の添加
量は、その種類等に応じて適宜決められる。
As the foam stabilizer, any substance can be used as long as it is a substance conventionally known as a foam stabilizer. In particular, a silicone-based foam stabilizer is effective, and among them, a copolymer having a high molecular weight structure has a strong surface elasticity effect and a surface viscosity effect, and is effective. Among these foam stabilizers, a water-soluble polyether siloxane is effective for a polyether foam, and a polysiloxane / polyoxyalkylene copolymer is effective for a polyester foam. The foam stabilizer is not limited to these. The amount of the foam stabilizer is appropriately determined according to the type and the like.

本発明においては他の添加剤として、ポリウレタンフ
ォームおよび/またはポリイソシアヌレートフォームの
強度を高めたり、熱安定性を向上させたり熱膨張係数を
下げたりするというような効果を期待して、無機系充填
材、有機系充填材等が用いられる。
In the present invention, inorganic additives are expected to have effects of increasing the strength of the polyurethane foam and / or the polyisocyanurate foam, improving the thermal stability and decreasing the thermal expansion coefficient as other additives. A filler, an organic filler, and the like are used.

本発明においては、上記の有機ポリイソシアネートを
含む溶液とポリオールに触媒等を混合調整してなる溶液
とを別々の容器に入れ、専用の注入器を用いて、高温高
圧の条件下、例えば70℃以上で20kgf/cm2(約19.4大気
圧)〜60kgf/cm2(約58.2大気圧)の条件下にある逸水
層領域において接触混合する。これにより、発泡反応が
起こり、得られたポリウレタンフォームおよび/または
ポリイソシアヌレートフォームによって、逸水層が閉塞
される。
In the present invention, the solution containing the organic polyisocyanate and the solution obtained by mixing and adjusting the catalyst and the like in a polyol are placed in separate containers, and using a special injector, under conditions of high temperature and high pressure, for example, 70 ° C. As described above, contact mixing is performed in the water-discharging layer region under the condition of 20 kgf / cm 2 (about 19.4 atmospheric pressure) to 60 kgf / cm 2 (about 58.2 atmospheric pressure). As a result, a foaming reaction occurs, and the water escape layer is closed by the obtained polyurethane foam and / or polyisocyanurate foam.

e. 実施例 以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
e. Examples Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

以下の実施例−1〜3においては、掘削に際して逸水
が発生した地層に対して、あらかじめ触媒、発泡剤およ
び必要に応じてその他の助剤を混合したポリオール成分
と、NCO基を含むポリイソシアネートとを別々の容器に
充填した専用の注入機を用いて、注入機先端部のスタテ
ィックミキサー(混合機)を通して、すばやく混合し
て、ノズルよりこの薬液を吐出することにより、逸水層
に浸透せしめた後に、発泡、硬化させることにより、逸
水層の空隙を閉塞せしめた。
In the following Examples 1-3, a polyisocyanate containing an NCO group and a polyol component in which a catalyst, a foaming agent and other auxiliaries are mixed in advance with respect to a formation in which water was lost during excavation. Using a special filling machine filled in separate containers, mix quickly through a static mixer (mixer) at the tip of the filling machine, and discharge this chemical solution from the nozzle to infiltrate the lost water layer. After that, foaming and curing were performed to close the voids in the water lost layer.

〔実施例−1〕 A液のポリオール成分として、3官能のグリセリンに
プロピレンオキサイドを付加重合した水酸基価が400mg
KOH/gのポリエーテル200重量部、発泡剤10重量部、整泡
剤(水溶性ポリエーテルシロキサン)10重量部および有
機スズ系触媒(ジブチル錫ジアセテート)0.6重量部を
混合調整し、B液として、脂肪族系ポリイソシアネート
成分である1,3−ビスイソシアナトシクロヘキサン228.4
重量部を用い、これらの溶液をA液およびB液を温度お
よび圧力調整可能な高温高圧反応容器のそれぞれ独立し
た容器内に採り、反応層内を設定環境条件に保持し、温
度および圧力が均一になった時点でA液とB液を同時に
反応層内に吐出し、接触混合させ、発泡させて、発泡体
を作った。このときの反応状態、体積膨張倍率、発泡体
の密度を測定した。その結果を表−1に示す。
[Example-1] As a polyol component of Liquid A, a hydroxyl value obtained by addition polymerization of propylene oxide to trifunctional glycerin was 400 mg.
Liquid B was prepared by mixing 200 parts by weight of KOH / g polyether, 10 parts by weight of a foaming agent, 10 parts by weight of a foam stabilizer (water-soluble polyether siloxane), and 0.6 parts by weight of an organotin catalyst (dibutyltin diacetate). As an aliphatic polyisocyanate component, 1,3-bisisocyanatocyclohexane 228.4
Using parts by weight, these solutions are taken in independent vessels of a high-temperature and high-pressure reaction vessel capable of adjusting the temperature and pressure of Solution A and Solution B, and the inside of the reaction layer is maintained at the set environmental conditions, and the temperature and pressure are uniform. The liquid A and the liquid B were simultaneously discharged into the reaction layer at the time when the mixture became, contact-mixed, and foamed to produce a foam. At this time, the reaction state, the volume expansion ratio, and the density of the foam were measured. Table 1 shows the results.

〔実施例−2〕 A液のポリオール成分として、4官能のメチルグルコ
シドにプロピレンオキサイドを付加重合した水酸基価46
0mg KOH/gのポリエーテル180重量部、発泡剤12重量部、
整泡剤(水溶性ポリエーテルシロキサン)10重量部、有
機スズ系触媒(ジブチル錫メルカプタイド)0.6重量部
および有機充填材としてのオレイン酸20重量部を混合調
整し、B液として、脂肪族系ポリイソシアネート成分で
ある1,3−ビスイソシアナトシクロヘキサン235.4重量部
を用い、これらの溶液をそれぞれ独立した容器内に採
り、反応層内を設定環境条件に保持し、温度および圧力
が均一になった時点でA液とB液を同時に反応層内に吐
出し、接触混合せしめて、発泡させ、発泡体を作った。
このときの反応状態、体積膨張倍率、発泡体の密度を測
定した。その結果を表−1に示す。
Example 2 As a polyol component of the liquid A, a hydroxyl value obtained by addition polymerization of propylene oxide to tetrafunctional methyl glucoside was 46.
180 parts by weight of 0 mg KOH / g polyether, 12 parts by weight of a blowing agent,
10 parts by weight of a foam stabilizer (water-soluble polyether siloxane), 0.6 parts by weight of an organic tin catalyst (dibutyltin mercaptide) and 20 parts by weight of oleic acid as an organic filler are mixed and adjusted, and a liquid B is used as an aliphatic polymer. Using 235.4 parts by weight of 1,3-bisisocyanatocyclohexane, which is an isocyanate component, take these solutions in independent containers and keep the inside of the reaction layer under the set environmental conditions until the temperature and pressure become uniform. The solution A and the solution B were simultaneously discharged into the reaction layer, mixed by contact, and foamed to form a foam.
At this time, the reaction state, the volume expansion ratio, and the density of the foam were measured. Table 1 shows the results.

〔実施例−3〕 A液のポリオール成分として、3官能のグリセリンに
プロピレンオキサイドを付加重合した水酸基価400mg KO
H/gのポリエーテル180重量部、発泡剤12重量部、整泡剤
(水溶性ポリエーテルシロキサン)10重量部、有機スズ
系触媒(ジブチル錫メルカプタイド)0.6重量部および
有機充填材としてのオレイン酸20重量部を混合調整し、
B液として、脂肪族系ポリイソシアネート成分であるジ
シクロヘキシルメタン−4,4−ジイソシアネート235.4重
量部を用い、これらの溶液をそれぞれ独立した容器内に
採り、反応層内を設定環境条件に保持し、温度および圧
力が均一になった時点でA液とB液を同時に反応層内に
吐出し、接触混合せしめて、発泡させ、発泡体を作っ
た。このときの、反応状態、体積膨張倍率、発泡体の密
度を測定した。その結果を表−2に示す。
[Example-3] As a polyol component of the liquid A, a hydroxyl value of 400 mg KO obtained by addition polymerization of propylene oxide to trifunctional glycerin.
180 parts by weight of H / g polyether, 12 parts by weight of foaming agent, 10 parts by weight of foam stabilizer (water-soluble polyether siloxane), 0.6 parts by weight of organotin catalyst (dibutyltin mercaptide) and oleic acid as organic filler Mix and adjust 20 parts by weight,
As liquid B, 235.4 parts by weight of dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate which is an aliphatic polyisocyanate component was used, and these solutions were each taken in an independent container. When the pressure and the pressure became uniform, the liquid A and the liquid B were simultaneously discharged into the reaction layer, mixed by contact, and foamed to produce a foam. At this time, the reaction state, the volume expansion ratio, and the density of the foam were measured. Table 2 shows the results.

比較例1においては、市販されているポリエチレンフ
ォームを用いた。
In Comparative Example 1, a commercially available polyethylene foam was used.

体積膨張倍率=原液の密度(Kg/m3)÷発泡体の実測
密度(Kg/m3 比較例2においては、市販されているポリエチレンフ
ォームを用いた。
Density of volume expansion ratio = stock solution (Kg / m 3) measured the density of the ÷ foam (Kg / m 3) In Comparative Example 2, a commercially available polyethylene foam was used.

体積膨張倍率=源液の密度(Kg/m3)÷発泡体の実測
密度(Kg/m3) 〔実施例−4〕 第1図に示す模擬坑井試験装置の逸水層モデル5とし
て内径が16.7mmと28.0mmで、長さが共に1000mmの2種類
のものを用いて、以下の逸水防止試験を行った。
Volume expansion ratio = Density of source solution (Kg / m 3 ) ÷ Measured density of foam (Kg / m 3 ) [Example-4] Inner diameter as drainage layer model 5 of the simulated well test device shown in FIG. The following water loss prevention test was carried out using two types each having a length of 16.7 mm and 28.0 mm and a length of 1000 mm.

第1図において、1はA液用容器、2はB用容器、3
は混合機、4は模擬坑井、5は逸水層モデルである。
In FIG. 1, 1 is a container for liquid A, 2 is a container for B,
Is a mixer, 4 is a simulated well, and 5 is a lost water model.

逸水防止試験−1 A液のポリオール成分として、3官能のグリセリンに
プロピレンオキサイドを付加重合した水酸基価400mg KO
H/gのポリエーテル250重量部、発泡剤12.5重量部、整泡
剤(水溶性ポリエーテルシロキサン)12.5重量部および
有機スズ系触媒(ジブチル錫メルカプタイド)0.75重量
部を混合調整し、B液として、脂肪族系ポリイソシアネ
ート成分である1,3−ビスイソシアナトシクロヘキサン2
75.8重量部を用い、これらの溶液を第1図の模擬坑井試
験装置のそれぞれ独立した容器1,2内に採り、模擬坑井
4内を設定環境条件に保持し、温度および圧力が均一に
なった時点でA液とB液を混合機3で接触混合せしめ、
同時に模擬坑井4内に吐出し、発泡させ、逸水層の閉塞
を行なった。発泡体の硬化が完了した時点で、逸水層モ
デル5の部分を取外し、逸水層モデル5の発泡体による
充填率を測定し、次いで、第1図の模擬坑井試験装置を
用い、一方は大気圧に解放して装着し、模擬坑井4内に
平均径が0.4mmおよび1.0mmの軽量骨材をそれぞれ1.5%
含む泥水を充填し、模擬坑井4内を設定環境条件に保持
し、30分間静置した。その後に、模擬坑井4を、10kgf/
m2(約9.68大気圧)毎に加圧し、最高圧力70kgf/m2(約
67.75大気圧)まで加圧した。
Water loss prevention test-1 Hydroxyl value 400mg KO obtained by addition polymerization of propylene oxide to trifunctional glycerin as the polyol component of solution A
250 parts by weight of H / g polyether, 12.5 parts by weight of a foaming agent, 12.5 parts by weight of a foam stabilizer (water-soluble polyether siloxane) and 0.75 parts by weight of an organotin-based catalyst (dibutyltin mercaptide) are mixed and prepared as a liquid B. 1,3-bisisocyanatocyclohexane 2 which is an aliphatic polyisocyanate component
Using 75.8 parts by weight, these solutions were placed in independent vessels 1 and 2 of the simulated well test device shown in Fig. 1, and the simulated well 4 was maintained at the set environmental conditions, and the temperature and pressure were uniform. At that point, the solution A and the solution B were mixed in contact with the mixer 3 and mixed.
At the same time, the water was discharged into the simulated well 4 and foamed to close the lost water layer. When the hardening of the foam is completed, the part of the lost water layer model 5 is removed, the filling rate of the lost water layer model 5 by the foam is measured, and then, using the simulated well test device shown in FIG. Is released to atmospheric pressure and installed, and in the simulated well 4, 1.5% of lightweight aggregates with an average diameter of 0.4 mm and 1.0 mm, respectively
The simulated well 4 was filled with muddy water containing the muddy water, and the simulated well 4 was kept at the set environmental conditions and allowed to stand for 30 minutes. After that, mock well 4 was weighed 10kgf /
m 2 (about 9.68 atmospheric pressure) pressurized to each, maximum pressure 70 kgf / m 2 (about
(67.75 atmospheric pressure).

各圧力下での圧力低下の有無を測定した。その結果を
表−3に示す。
The presence or absence of a pressure drop under each pressure was measured. Table 3 shows the results.

逸水防止試験−2 A液のポリオール成分として、4官能のメチルグルコ
シドにプロピレンオキサイドを付加重合した水酸基価46
0mg KOH/gのポリエーテル250重量部、整泡剤(水溶性ポ
リエーテルシロキサン)12.5重量部、発泡剤(ジクロロ
モノフルオロメタン)12.5重量部および有機スズ系触媒
(ジブチル錫メルカプタイド)0.75重量部を混合調整
し、B液として、脂肪族系ポリイソシアネート成分であ
るジシクロヘキシルメタン−4,4−ジイソシアネート27
5.5重量部を用い、これらの溶液を第1図の模擬坑井試
験装置のそれぞれ独立した容器1,2内に採り、模擬坑井
4内を設定環境条件に保持し、温度および圧力が均一に
なった時点でA液とB液を混合機3で接触混合せしめ、
同時に模擬坑井4内に吐出し、発泡させ、逸水層モデル
5の閉塞を行った。発泡体の硬化が完了した時点で、逸
水層モデル5の部分を取外し、逸水層モデル5の発泡体
による充填率を測定し、次いで、第1図の模擬坑井試験
装置を用い、一方は大気圧に解放して装着し、模擬坑井
4内に平均径が0.4mmおよび1.0mmの軽量骨材をそれぞれ
1.5%含む泥水を充填し、模擬坑井4内を設定環境条件
に保持し、30分間静置した。その後に、模擬坑井4を10
kgf/m2毎に加圧し、最高圧力70kgf/g2まで加圧した。
Water loss prevention test-2 Hydroxyl value 46 obtained by addition polymerization of propylene oxide to tetrafunctional methyl glucoside as a polyol component of solution A
250 mg by weight of 0 mg KOH / g polyether, 12.5 parts by weight of a foam stabilizer (water-soluble polyether siloxane), 12.5 parts by weight of a blowing agent (dichloromonofluoromethane), and 0.75 parts by weight of an organotin-based catalyst (dibutyltin mercaptide) After mixing and adjusting, as liquid B, dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate 27 which is an aliphatic polyisocyanate component was used.
Using 5.5 parts by weight, these solutions were placed in independent vessels 1 and 2 of the simulated well test equipment shown in Fig. 1, and the simulated well 4 was maintained at the set environmental conditions, and the temperature and pressure were made uniform. At that point, the solution A and the solution B were mixed in contact with the mixer 3 and mixed.
Simultaneously, the water was discharged into the simulated well 4 and foamed to close the lost water layer model 5. When the hardening of the foam is completed, the part of the lost water layer model 5 is removed, the filling rate of the lost water layer model 5 by the foam is measured, and then, using the simulated well test device shown in FIG. Is released to the atmospheric pressure and installed, and lightweight aggregates with average diameters of 0.4 mm and 1.0 mm are set in the simulated well 4 respectively.
Mud water containing 1.5% was filled, the inside of the simulated well 4 was maintained at the set environmental conditions, and allowed to stand for 30 minutes. After that, mock well 4
The pressure was increased every kgf / m 2 , and the pressure was increased to a maximum pressure of 70 kgf / g 2 .

各圧力下での圧力低下の有無を測定した。その結果を
表−3に示す。
The presence or absence of a pressure drop under each pressure was measured. Table 3 shows the results.

逸水防止試験−3 A液のポリオール成分として、3官能のグリセリンに
プロピレンオキサイドを付加重合した水酸基価400mg KO
H/gのポリエーテル225重量部、発泡剤15重量部、整泡剤
(水溶性ポリエーテルシロキサン)12.5重量部、有機ス
ズ系触媒(ジブチル錫メルカプタイド)0.75重量部およ
び有機系充填材としてのオレイン酸25重量部を混合調整
し、B液として、脂肪族系ポリイソシアネート成分であ
る1,3−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサン253.3重
量部を用い、これらの溶液を第1図の模擬坑井試験装置
のそれぞれ独立した容器1,2内に採り、模擬坑井4内を
設定環境条件に保持し、温度および圧力が均一になった
時点でA液とB液を混合機3で接触混合せしめ、同時に
模擬坑井4内に吐出し、発泡させ、逸水層モデル5の閉
塞を行った。発泡体の硬化が完了した時点で、逸水層モ
デル5の部分を取外し、逸水層モデル5の発泡体による
充填率を測定し、次いで第1図の模擬坑井試験装置を用
い、一方は大気圧に解放して装着し、模擬坑井4内に平
均径が0.4mmおよび1.0mmの軽量骨材をそれぞれ1.5%含
む泥水を充填し、模擬坑井4内を設定環境条件に保持
し、30分間静置した。その後に、模擬坑井4を10kgf/m2
毎に加圧し、最高圧力70kgf/m2まで加圧した。
Water loss prevention test-3 Hydroxyl value 400mg KO obtained by addition polymerization of propylene oxide to trifunctional glycerin as the polyol component of solution A
H / g polyether 225 parts by weight, foaming agent 15 parts by weight, foam stabilizer (water-soluble polyether siloxane) 12.5 parts by weight, organotin catalyst (dibutyltin mercaptide) 0.75 parts by weight, and olein as an organic filler 25 parts by weight of an acid were mixed and adjusted, and as a liquid B, 253.3 parts by weight of 1,3-bisisocyanatomethylcyclohexane which was an aliphatic polyisocyanate component was used. These solutions were used in the simulated well test apparatus shown in FIG. Take them in independent vessels 1 and 2 respectively, keep the inside of the simulated well 4 under the set environmental conditions, and when the temperature and pressure become uniform, mix and mix the solution A and the solution B with the mixer 3 and simultaneously simulate The water was discharged into the well 4, foamed, and the lost water layer model 5 was closed. When the setting of the foam is completed, the part of the lost water layer model 5 is removed, the filling factor of the lost water layer model 5 by the foam is measured, and then the simulated well test device shown in FIG. 1 is used. Atmospheric pressure is released and installed, and the simulated well 4 is filled with muddy water containing 1.5% each of lightweight aggregates having an average diameter of 0.4 mm and 1.0 mm, and the simulated well 4 is maintained at the set environmental conditions. Let stand for 30 minutes. After that, the simulated well 4 was changed to 10 kgf / m 2
Each time, the pressure was increased to a maximum pressure of 70 kgf / m 2 .

各圧力下での圧力低下の有無を測定した。その結果を
表−3に示す。
The presence or absence of a pressure drop under each pressure was measured. Table 3 shows the results.

逸水防止比較試験 従来から使用されている逸水防止剤(クルミ穀粉砕
物:綿実しぼり滓=1:1)を8%含んだ泥水を第1図の
模擬坑井試験装置に充填し、模擬坑井4内を設定環境条
件に保持し、30分間静置し、逸水層の閉塞を行った。次
いで、模擬坑井4を10kgf/m2毎に加圧し、最高圧力70kg
f/m2まで加圧した。
Comparative test for water loss prevention Muddy water containing 8% of a water loss prevention agent (walnut grain crushed material: cottonseed slag = 1: 1) conventionally used was filled in a simulated well test device shown in FIG. The inside of the simulated well 4 was kept under the set environmental conditions, and allowed to stand still for 30 minutes to block the lost water layer. Next, the model well 4 was pressurized every 10 kgf / m 2 , and the maximum pressure was 70 kg.
Pressurized to f / m 2 .

各圧力下での圧力低下の有無を測定した。その結果を
表−3に示す。
The presence or absence of a pressure drop under each pressure was measured. Table 3 shows the results.

逸水層充填率=逸水層モデル内に成形された発泡体の
長さ÷逸水層モデルの長さ×100 f. 発明の効果 本発明の逸水防止工法においては、有機ポリイソシア
ネートを含む溶液と、ポリオールを含む溶液とを別々の
容器に充填し、これら容器を備えた専用注入器を用い、
これを坑井内に降下して、70℃以上20kgf/cm2(約19.4
大気圧)以上の高温高圧の条件下にある逸水層領域にお
いて、上記2種類の溶液を混合して発泡させるようにし
たので、温度や圧力状態に注意を払う必要なしに、高温
高圧下における逸水層の逸水を防止することができると
ともに、容器を備えた専用注入器は、これを再使用でき
る。
Filling ratio of the aquifer layer = length of the foam molded in the aquifer layer model / length of the aquifer layer model × 100 f. Effects of the Invention The water loss prevention method of the present invention contains an organic polyisocyanate. Fill the solution and the solution containing the polyol into separate containers, using a dedicated injector equipped with these containers,
Drop this into the well and raise it to 70 kg or more and 20 kgf / cm 2 (approximately 19.4
The above two types of solutions are mixed and foamed in the aquifer layer region under the conditions of high temperature and high pressure (atmospheric pressure) or higher, so it is not necessary to pay attention to the temperature and pressure conditions, The water can be prevented from escaping from the spill layer and the dedicated injector with the container can be reused.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、実施例−4において用いる模擬坑井試験装置
の概念図である。 1……A液用容器、2……B液用容器、 3……混合機、4……模擬坑井、 5……逸水層モデル。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a simulated well test device used in Example-4. 1 ... container for liquid A, 2 ... container for liquid B, 3 ... mixer, 4 ... simulated well, 5 ... lost water layer model.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−144111(JP,A) 特開 昭50−55502(JP,A) 特開 昭49−79008(JP,A) 特公 昭58−41397(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 7/00 - 7/02 C09K 17/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-52-144111 (JP, A) JP-A-50-55502 (JP, A) JP-A-49-79008 (JP, A) 41397 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C09K 7/ 00-7/02 C09K 17/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】活性イソシアネート基を有する有機ポリイ
ソシアネートを含む溶液と、2個以上の活性水素を有す
る化合物にアルキレンオキサイドを付加重合して得られ
るポリオールに、触媒、発泡剤等を混合調整してなる溶
液とを別々に充填した容器を備えた専用注入器を用い、
これを坑井内に降下して、70℃以上、20〜60kgf/cm2
高温高圧の条件下にある逸水層領域において、上記2種
類の溶液を吐出し接触混合して発泡させ、逸水層に浸透
させ、得られた低密度のポリウレタンフォームおよび/
またはポリイソシアヌレートフォームを硬化させること
により、上記逸水層を閉塞することを特徴とする高温高
圧下にある逸水層の逸水防止工法。
1. A catalyst and a blowing agent are mixed with a solution containing an organic polyisocyanate having an active isocyanate group and a polyol obtained by addition polymerization of a compound having two or more active hydrogens with an alkylene oxide. Using a special injector equipped with a container separately filled with
This was lowered into a wellbore, 70 ° C. or higher, the missing water layer area in the conditions of high temperature and high pressure 20~60kgf / cm 2, to foam in contact mixture discharged the two solutions, missing water And the resulting low-density polyurethane foam and / or
Alternatively, a method for preventing water from flowing out of a water-emitting layer under high temperature and high pressure, comprising closing the water-emitting layer by curing a polyisocyanurate foam.
【請求項2】活性イソシアネート基を有する有機ポリイ
ソシアネートが、芳香族または脂肪族ポリイソシアネー
ト単量体若しくは混合体またはこれらの変性物等からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の逸
水防止工法。
2. The method according to claim 1, wherein the organic polyisocyanate having an active isocyanate group comprises an aromatic or aliphatic polyisocyanate monomer or mixture or a modified product thereof. The described water loss prevention method.
【請求項3】ポリオールが、低分子の多価アルコールや
ポリアミンのような2個以上の活性水素を有する化合物
にアルキレンオキサイドを付加重合して得られるポリエ
ーテル系又はポリエステル系ポリオールからなることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の逸水防止工
法。
3. A polyol comprising a polyether-based or polyester-based polyol obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide to a compound having two or more active hydrogens, such as a low-molecular-weight polyhydric alcohol or polyamine. The method for preventing water loss according to claim (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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