JP7108248B2 - 土木または工業用途用の井戸および穴を扱う掘削プラント用の掘削流体を得るための混合物、およびそのようにして得られた掘削流体 - Google Patents
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Description
- 20~80重量%の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土、すなわちpH<7を有する酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土
- 80~20重量%の部分加水分解ポリアクリルアミド、すなわちPHPA。
Me-smectite+H+→H-smectite+Me+ (I)
Me-smectite+2H+→H-smectite+Me2+ (II)
- 30~70重量%の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土
- 70~30重量%の部分加水分解ポリアクリルアミド。
- 40~60重量%の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土
- 60~40重量%の部分加水分解ポリアクリルアミド。
- SiO2:60~70%
- Al2O3:10~15%
- Fe2O3:5~15%
- TiO2:1~5%
- CaO:1~5%
- MgO:0.5~1%
- Na2O:0.01~1%
- K2O:0.01~1%。
- 所定量の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土を所定量の部分加水分解ポリアクリルアミドと混合するステップ
- 所定重量の粘土とPHPAとの混合物を所定量の水に添加するステップ。
以下において、フィルタープレス試験中に得られた結果は、7気圧で30分後に試験中にフィルターを通過した流体の体積として意図される濾液を測定するために、API13に従った分析方法論を使用することによって実施される。ただし、より詳細には、以下の場合において試験は停止された:
- 30分前に、流体損失が高値の場合、すなわち150ccの値に達した場合
- 試験開始から2分後に、フィルタープレスからの流体の出口流速が液滴レベルまで減少しなかった場合。
いくつかの既知の掘削泥水/流体の比較分析が、フィルターケーキを形成する能力、したがって適用に向けて濾液を良好な値となるまで減少させる能力を検証するために実施された。濾液の値は、30mmを下回ると良好、35mlを下回ると許容可能と考えられる。
95%のナトリウムモンモリロナイトスメクタイト粘土、および5%のカルボキシメチルセルロースすなわちCMCからなる混合物。掘削泥水は20kg/m3の濃度の上記混合物で調製された。結果を以下の表3に示す。
表3
本発明の結果:部分的に加水分解されたポリアクリルアミドと組み合わせて使用される酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土からなる混合物に基づく泥。
異なる割合の部分加水分解ポリアクリルアミド(PHPA)とpH=3の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土とからなる混合物についていくつかの試験を行った。
実施例4A 80%PHPA+20%酸性ベントナイト
実施例4B 80%酸性ベントナイト+20%PHPA
実施例4C 60%PHPA+40%酸性ベントナイト
実施例4D 60%酸性ベントナイト+40%PHPA
実施例4E 50%PHPA+50%酸性ベントナイト
結果を以下の表4に示す。
表4
- 50%のナトリウムモンモリロナイトスメクタイト粘土および50%のPHPAからなる混合物(実施例5A参照)
- 50%の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土および50%のカルボキシメチルセルロースからなる混合物(実施例5B参照)。
50%のナトリウムモンモリロナイトスメクタイト粘土および50%のPHPAからなる混合物。掘削泥水は、0.5および1.5kg/m3のこの混合物の濃度で調製される。結果を以下の表5Aに示す。
表5A
pH=3の50%の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土および50%のカルボキシメチルセルロースからなる混合物。掘削泥水は、0.5および1.5kg/m3のこの混合物の濃度で調製される。結果を以下の表5Bに示す。
表5B
サンプルA
サンプルAは以下の組成を有する:
- 90%:水1m3当たり0.75kgの部分加水分解ポリアクリルアミドを溶解して得られるポリマー流体。
- 10%:上記の溶解したベントナイト泥。
サンプルB
サンプルBは以下の組成を有する。
- 90%:水1m3当たり1.0kgの部分加水分解ポリアクリルアミドを溶解して得られるポリマー流体。
- 10%:上記の溶解したベントナイト泥。
サンプルC
サンプルCは以下の組成を有する。
- 90%:1.5kgの部分加水分解ポリアクリルアミドをそれぞれの水1m3に溶解することによって得られるポリマー流体。
- 10%:上記ベントナイト泥。
サンプルD
サンプルDは以下の組成を有する。
- 水1m3当たり1.0kgの部分加水分解ポリアクリルアミドを溶解して得られる95%のポリマー流体。
- 5%の上記に開示されたベントナイト泥。
サンプルE
サンプルEは、サンプルBと同じ組成を有し、したがって、サンプルEは以下の組成を有する。
- 90%:水1m3当たり1.0kgの部分加水分解ポリアクリルアミドを溶解して得られるポリマー流体。
- 10%:上記に開示されたベントナイト泥。
サンプルF
サンプルFは以下の組成を有する。
- 85%:水1m3当たり1.0kgの部分加水分解ポリアクリルアミドを溶解して得られるポリマー流体。
- 15%の上記に開示されたベントナイト泥。
サンプルI1
サンプルI1の濃度は0.3kg/m3である。
サンプルI2
サンプルI2の濃度は0.5kg/m3である。
サンプルI3
サンプルI3の濃度は0.7kg/m3である。
サンプルI4
サンプルI4の濃度は1.0kg/m3である。
サンプルI5
サンプルI5の濃度は1.5kg/m3である。
サンプルI6
サンプルI6の濃度は2.0kg/m3である。
Claims (16)
- 水と、
該水1m3当り0.5kg~2.0kgの、以下の組成:
- 20~80重量%の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土、すなわちpH<7を有する酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土、および
- 80~20重量%の部分加水分解ポリアクリルアミドを有する混合物
を含む、水性掘削流体。 - 前記混合物が、以下の組成:
- 30~70重量%の前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土、および
- 70~30重量%の前記部分加水分解ポリアクリルアミドを有する、請求項1に記載の水性掘削流体。 - 前記混合物が、以下の組成:
- 40~60重量%の前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土、および
- 60~40重量%の前記部分加水分解ポリアクリルアミドを有する、請求項1に記載の水性掘削流体。 - 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土が、以下の重量%組成:
- SiO2:60~70%
- Al2O3:10~15%
- Fe2O3:5~15%
- TiO2:1~5%
- CaO:1~5%
- MgO:0.5~1%
- Na2O:0.01~1%
- K2O:0.01~1%
を有する、請求項1~3のいずれかに記載の水性掘削流体。 - 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土がpH<6である、請求項1~4のいずれかに記載の水性掘削流体。
- 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土がpH<5である、請求項1~5のいずれかに記載の水性掘削流体。
- 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土が、本質的にモンモリロナイトスメクタイト粘土酸である、請求項1~6のいずれかに記載の水性掘削流体。
- 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土が、本質的に酸性ではない、すなわち最初はpH≧7であるモンモリロナイトスメクタイト粘土を少なくとも1種の酸を使用して酸処理することによって得られる、請求項1~7のいずれかに記載の水性掘削流体。
- 前記酸が、塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、有機酸、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項8に記載の水性掘削流体。
- 前記有機酸が、酢酸、クエン酸、シュウ酸、乳酸、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項9に記載の水性掘削流体。
- 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土は酸性ベントナイトである、請求項1~10のいずれかに記載の水性掘削流体。
- 水性掘削流体を得るための方法であって:
- 所定量の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土、すなわちpH<7の酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土20重量%~80重量%と、80重量%~20重量%の部分加水分解ポリアクリルアミドとを混合し、酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土とPHPAとの混合物を得るステップ、および
- 酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土と部分加水分解ポリアクリルアミドとの所定重量の前記混合物を所定量の水に添加するステップ、を含み、前記混合物の前記所定重量は、前記水1m 3 当り0.5kg~2.0kgである、
方法。 - 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土は、本質的にはモンモリロナイトスメクタイト粘土酸である、請求項12に記載の方法。
- 前記酸性モンモリロナイトスメクタイト粘土が、本質的に酸性ではない、すなわち最初はpH≧7であるモンモリロナイトスメクタイト粘土を少なくとも1種の酸を使用して酸処理することによって得られる、請求項12に記載の方法。
- 前記酸が、塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、有機酸、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
- 前記有機酸が、酢酸、クエン酸、シュウ酸、乳酸、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項15に記載の水性掘削流体を得る方法。
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