JPS58109582A - Water leakage inhibitor - Google Patents

Water leakage inhibitor

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JPS58109582A
JPS58109582A JP20820681A JP20820681A JPS58109582A JP S58109582 A JPS58109582 A JP S58109582A JP 20820681 A JP20820681 A JP 20820681A JP 20820681 A JP20820681 A JP 20820681A JP S58109582 A JPS58109582 A JP S58109582A
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JP
Japan
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water
bentonite
water loss
cracks
moldings
Prior art date
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Application number
JP20820681A
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Uemura
道夫 植村
Masaru Sato
優 佐藤
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Japan Metals and Chemical Co Ltd
Original Assignee
Japan Metals and Chemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a water leakage inhibitor excellent in rapidity, effectiveness, easiness and economy, by molding a mixture composed mainly of bentonite, a fibrous material, petroleum, a surfactant and a binder. CONSTITUTION:A mixture composed mainly of bentonite, a fibrous material, petroleum, a surfactant and a binder is molded into powder greater than granule. When bentonite is contacted with water, it is swollen to clog cracks. Said fibrous material can impart strength to the moldings and inhibits the flowing-out of the swollen bentonite, whereby the shape retention of the swollen material and mutual physical binding are promoted and cracks are clogged. Said petroleum has a function of preventing bentonite from being swollen in contact with water until the moldings reach cracks causing a water leakage. Said surfactant has a function of causing water in the neighborhood of the moldings to penetrate into the moldings to control the swelling rate of bentonite. Said binder has a function of binding the above four components to form the moldings.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、逸水防止剤に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a water loss prevention agent.

さらに詳しく述べると、本発明は坑井の掘削において遭
遇する障害のうち、特に大きな障害であ逸水防止剤に関
する。作動機構の面から本発明を詳しく述べると、顆粒
以北の大きさを有する成型体を、泥水ポンプによって逸
水発生の割れ目に送入するか、またはドリルストリンゲ
スを引き上げた後、地上より坑井内に投下して成型体が
膨潤する前に逸水の原因となった割れ目に侵入せしめ、
侵入終了後に成型体が膨潤を始めることによって割れ目
を完全に閉そくする機能を有し、逸略防止のために迅速
性、有効性、容易塵及び経済性の優れた逸水防止剤に関
する。
More specifically, the present invention relates to an agent for preventing water loss, which is a particularly serious obstacle among the obstacles encountered in drilling wells. To describe the present invention in detail from the perspective of the operating mechanism, a molded body having a size north of the granules is sent into a crack where water loss occurs using a mud water pump, or after a drill string is pulled up, it is inserted into a hole from the ground. Before the molded product swells after being dropped into the well, it penetrates into the cracks that caused water loss.
This invention relates to a water loss prevention agent that has the function of completely sealing cracks by the molded body starting to swell after the end of penetration, and is excellent in speed, effectiveness, easy dusting, and economy for water leakage prevention.

逸水とは、石油、天然ガス、地熱等の坑井を掘削する際
、泥水、水、セメントスラリー等が地層内へ逃げること
を言い、逸泥又はロストザーキュレーションとも称され
る。
Lost water refers to the escape of mud, water, cement slurry, etc. into the geological formations when drilling wells for oil, natural gas, geothermal, etc., and is also called lost mud or lost excretion.

逸水け、自然に存在する割れ目によるものと、人為的割
れ目によるものとに大別される。
Drainage is broadly divided into those caused by naturally existing cracks and those caused by artificial cracks.

逸水対策は二つの分野に分かれる。一つは、逸水の発生
を防止する技術であり、粘土類、脱水調節剤、分散解膠
剤等の泥水調整剤を泥水に添加して脱水減少機能を付与
すると共に、泥水比重を適切に維持することである。と
れは調泥技術として当然のことであるが、地層に割れ目
が存在するときは有効で々い。逸水対策のもう一つの分
野は、発生した逸水を止めて逸水層を閉そくする技術で
ある。
Water loss countermeasures can be divided into two areas. One is a technology to prevent water loss, which involves adding muddy water conditioners such as clays, dehydration control agents, and dispersion deflocculants to muddy water to provide a function of reducing dehydration, as well as adjusting the specific gravity of the muddy water appropriately. It is to maintain. Toring is a natural mud control technique, but it is especially effective when there are cracks in the strata. Another field of water loss countermeasures is technology that stops the water loss that occurs and closes the water loss layer.

逸水には (1)軽い逸水(逸水量2Kf/Hr以下)
、(2)部分的逸水(逸水量2〜10’OKl/I(r
 )(3)全量逸水(逸水量100Kj!/I(r以上
)及び (4)激しい全量逸水(逸水量200Kf/Hr以上)
などがあり、激しい全量逸水には坑井を横切って流れる
地下水に出あったときに発生するクロスフロー々どが含
まれる。
For water loss (1) Light water loss (less than 2Kf/Hr of water loss)
, (2) Partial water loss (water loss amount 2-10'OKl/I(r
) (3) Total water loss (water loss: 100Kj!/I (r or more)) and (4) Severe total water loss (water loss: 200Kf/Hr or more)
Severe total water loss includes crossflow that occurs when groundwater flows across the well.

逸水が発生すると、掘削流体が割れ目から坑井の周辺の
地層に流出するので、流出量以上の掘削流体を地上から
補給し々い限り掘削を続行できない。地上から、多量の
清水と必要に応じて少量のベントナイトを添加して掘進
を続けることを、逸水掘り又はめくら掘りと称するが、
この方法は、地層の崩壊や抑留の危険を伴うので、ごく
限られた狭い区間の深度にしか適用されない。また、各
種の泥水調整剤を配合した正規の泥水で掘削することは
、きわめて不経済であって実行不可能である。
When water leakage occurs, drilling fluid flows out from the cracks into the surrounding strata of the wellbore, so drilling cannot be continued unless more drilling fluid than the flow out is replenished from the ground. Continuing to excavate from the ground by adding a large amount of fresh water and a small amount of bentonite as necessary is called Itsui-digori or Blind-digging.
This method is only applicable to a limited range of depths, as it carries the risk of strata collapse and entrapment. Further, it is extremely uneconomical and impracticable to excavate with regular mud water mixed with various mud conditioners.

逸水の対策を誤ると、逸水が最初の引き金となって各種
の二次障害が発生する。抑留、崩壊、噴出々どがそれで
あり、重大々事故につながって行く。また、逸水対策が
完全でないと、同一深度で数カ月を要することがあり、
掘削費用を増大させるきわめて大きな要因となる。
If measures are taken incorrectly to prevent water loss, water loss becomes the initial trigger and various secondary problems occur. These include detention, collapse, and eruption, which lead to serious accidents. In addition, if water loss countermeasures are not perfect, it may take several months to reach the same depth.
This is an extremely large factor that increases drilling costs.

以上のことから、迅速、有効かつ容易であり、経済的に
優れた逸水対策技術を早急に確立することが、掘削技術
の分野で強く望まれている。
For the above reasons, there is a strong desire in the field of excavation technology to quickly establish a technology for preventing water loss that is quick, effective, easy, and economically superior.

公知の逸水対策技術は第1表の通りである。Known water loss countermeasure techniques are shown in Table 1.

第1表 公知の逸水対策技術 [A]逸水防止剤によらない逸水対策□技術(a−1)
坑井内の圧力を下げることを目的とした掘削作業の調節 (a−2)揚管待轡法 〔B〕くるみ殻等にょる逸水対策技術 (b−1)逸水防止剤混合泥水(LCM泥水)(b−2
)高脱水スラリースクィーズ (b−3)地表混合ソフトプラグ 〔C′3ゲル化するスラリーによる逸水対策技術(c−
1)軽油による逸水対策技術 (C−1−1)軽油ベントナイト混合スラIJ−(DO
B )法 (c−1−2)軽油ベントナイトセメント混合スラリー
(DOBC)法 (c−1,−3)ベンガム法 (c−2)その他の方法 (c−2−1)水ガラス・塩化カルシウム法(D)セメ
ントスラリーによる逸水対策技術(d−1)ニートセメ
ント法 (d−2)ベントナイトセメント法 ((1−3) fシンナイトセメント法〔B〕くるみ殻
等の逸水対策技術に使用される逸水防止剤を、第2表に
示す。
Table 1 Known water loss prevention techniques [A] Water loss prevention techniques that do not use water loss prevention agents (a-1)
Adjustment of excavation work aimed at lowering the pressure inside the well (a-2) Lift pipe waiting method [B] Water loss countermeasure technology using walnut shells, etc. (b-1) Water loss prevention agent mixed mud (LCM) muddy water) (b-2
) Highly dehydrated slurry squeeze (b-3) Surface mixing soft plug [C'3 Water loss countermeasure technology using gelatinized slurry (c-
1) Light oil-based water loss countermeasure technology (C-1-1) Light oil bentonite mixed slur IJ-(DO
B) Method (c-1-2) Light oil bentonite cement mixed slurry (DOBC) method (c-1, -3) Bengum method (c-2) Other methods (c-2-1) Water glass/calcium chloride method (D) Water loss countermeasure technology using cement slurry (d-1) Neat cement method (d-2) Bentonite cement method ((1-3) f Thinite cement method [B] Used for water loss countermeasure technology such as walnut shells Table 2 shows the water loss prevention agents.

以下、第2表に示した各種の防止剤をくるみ殻等と総称
する。
Hereinafter, the various inhibitors shown in Table 2 will be collectively referred to as walnut shells, etc.

第2表 くるみ殻等の逸水防止剤 〔イ〕粉粒状物質 くるみ殻、小麦ぬか、穀物(そら豆・えんどう豆・米等
)、コルク、プラスチック粒、ベントナイト、はいそう
土、ギルツナイト、パーライト、ひろ石、泥炭、コーク
ス、岩石ぐず、れんが、コンクリートブロック、 5− ガラスぐず、ゴムチップ等 〔口〕繊維状物質 ロックウール、アスベスト、パルプ加工品、綿、綿実し
ぼり滓、樹木線維、樹皮耕、維、干し草、とうもろこし
の軸、砂糖きびの繊維、てんさいのパルプ、麻の繊維、
亜麻の皮、セルロースぐず、がんがくず、ガラス繊維、
織物の繊維、豚の毛、皮革、鶏の羽毛等 〔ハ〕フレーク状物質 雲母、セロハン、フィルム、魚のうろこ等第1表の公知
の逸水対策技術は、数多くの欠点を有している。
Table 2: Water loss prevention agent for walnut shells, etc. [A] Powdered and granular materials: walnut shells, wheat bran, grains (broad beans, peas, rice, etc.), cork, plastic grains, bentonite, limestone, giltstone, perlite, Rock stone, peat, coke, rock waste, bricks, concrete blocks, 5- glass waste, rubber chips, etc. [mouth] Fibrous materials rock wool, asbestos, processed pulp products, cotton, cottonseed residue, tree fibers, bark plowing, fiber, hay, corncob, sugar cane fiber, sugar beet pulp, hemp fiber,
flax peel, cellulose waste, cancer waste, glass fiber,
Fabric fibers, pig hair, leather, chicken feathers, etc. [c] Flake-like substances mica, cellophane, films, fish scales, etc. The known water loss countermeasure techniques listed in Table 1 have many drawbacks.

以下、各種の逸水対策技術は第1表の記号で示す。Below, various water loss countermeasure technologies are indicated by the symbols in Table 1.

(A)は、軽い逸水、部分的逸水に限ってしばしば適用
されるが、中規模以上の逸水には有効でない。
(A) is often applied only to mild or partial water loss, but is not effective for medium-sized or larger water loss.

[8〕、 CCD、 CD)は種々の逸水防止剤によっ
て割れ目を閉そくしようとするものであるが、これらは
 6− 次に述べるように数多くの欠点を有している。
[8], CCD, CD) attempt to close the cracks with various water loss prevention agents, but these have a number of drawbacks as described below.

〔B〕の技術の欠点は以下の通りである。くるみ殻等の
逸水防止剤を有効に作用させるためには、粉粒状物質、
繊維状物個、フレーク状物質の各物質から選ばれた、少
々くとも三種類以上を適当々割合で含むことが必要であ
る。しかし、逸水防止剤の配合を逸水の原因とかった割
れ目に適合した配合にすることは困難であり、くるみ殻
等を一度注入しだのみで逸水を抑止できるケースは少々
く、数度にわたる注入が必要であり、対策が遅れた場合
、抑留、崩壊、噴出等の二次障害が発生することがある
。また、一時的に逸水が止まった場合であっても、掘進
再開時に、ビットによって割れ目の表面を閉そくしてい
るくるみ殻等がはく離して再び逸水が起きることがある
。これは、くるみ殻等による逸水防止剤の構成が割れ目
と適応しないこと、件だ適応した場合であっても、くる
み殻等による逸水防止剤の割れ目に対する侵入能力が小
さいためと推測される。[B)の技術においては、くる
み殻等は注入する前に、予め泥水に均一に分散させるこ
とが必要である。均一に分散させない場合は、送入ポン
プを閉そくすることがあるし、閉そくに至らなくてもく
ろみ殻等を均一に分散させなかった逸水防止剤含有泥水
は、割れ目の閉そく能力がきわめて小さく、所期の目的
を達することができ々い。更に、くるみ殻等による処置
が成功した後であっても、逸水防止剤の残留した掘削泥
水は、推進率に悪影響を及ぼすので、推進再開前に逸水
防止剤を除去することが必要であるが、シェルシェーカ
ー等で泥水の一循環中に除去することは難しく、正常な
掘進率を得るまでに数時間を要する。すなわち、〔B〕
の技術は、迅速性、有効性、容易度、経済性のいずれの
点においても欠点を有している。
The drawbacks of the technique [B] are as follows. In order for water loss prevention agents such as walnut shells to work effectively, powdery granular substances,
It is necessary to contain at least three or more types selected from fibrous substances and flaky substances in appropriate proportions. However, it is difficult to formulate a water loss prevention agent that is suitable for the cracks that are the cause of water loss, and there are only a few cases in which water loss can be prevented simply by injecting walnut shells, etc. Multiple injections are required, and if countermeasures are delayed, secondary problems such as detention, collapse, and eruption may occur. Furthermore, even if water loss has temporarily stopped, when excavation is restarted, the bit may peel off the walnut shells, etc. that are blocking the surface of the crack, causing water loss to occur again. This is thought to be because the composition of the water loss prevention agent made of walnut shells, etc. is not compatible with the cracks, and even if it is adapted, the ability of the water loss prevention agent made of walnut shells, etc. to penetrate into the cracks is small. . In the technique [B), it is necessary to uniformly disperse walnut shells etc. in muddy water before injection. If it is not dispersed uniformly, it may block the feed pump, and even if it does not cause blockage, muddy water containing a water loss preventive agent that does not uniformly disperse black husk, etc. has an extremely small ability to close cracks, and may cause problems in places. I am unable to reach my goals for the term. Furthermore, even after successful treatment with walnut shells, etc., drilling mud with residual water loss prevention agent will have a negative effect on the propulsion rate, so it is necessary to remove the water loss prevention agent before resuming propulsion. However, it is difficult to remove it during one cycle of mud water using a shell shaker, etc., and it takes several hours to obtain a normal excavation rate. That is, [B]
This technique has drawbacks in terms of speed, effectiveness, ease of use, and economy.

〔CDの技術も数多くの欠点を有している。[CD technology also has a number of drawbacks.

(c−1)に属する方法の最大の欠点は、軽油に懸濁し
たベントナイトが、泥水又は水と接触したとき、急激に
ゲル化するというこの方法の作動原理に関わる。このた
め、軽油によるスラリーを予め地上で作成するとき、軽
油によるスラリーを作成するタンク中には泥水、水があ
ってはならないので、泥水タンクを完全に清掃した後で
使用するうさ、または別途軽油によるスラリー調整用の
タンクを用意する必要がある。軽油によるスラリーを送
入する前に送入ポンプからピットまでの間で、スラリー
がゲル化してはならないから、この区間を予め清浄にし
ておくことが必要である。また、先行清水と後行清水の
量を誤まると、所期の効果か得られない。また、この方
法は中規模以上の逸水の場合は有効ではない。なせなら
ば、この方法によって得られるゲル状体は強固では々い
からである。
The biggest drawback of the method belonging to (c-1) relates to the operating principle of this method, in which bentonite suspended in light oil rapidly gels when it comes into contact with muddy water or water. For this reason, when making light oil slurry on the ground in advance, there must be no muddy water or water in the tank where the light oil slurry is made, so use a tank that is used after completely cleaning the muddy water tank, or use light oil separately. It is necessary to prepare a tank for slurry adjustment. Before feeding the light oil slurry, it is necessary to clean the area between the feed pump and the pit in order to prevent the slurry from gelling. Furthermore, if the amount of preceding clean water and trailing clean water is incorrect, the desired effect may not be obtained. Additionally, this method is not effective in cases of medium-sized or larger water loss. Otherwise, the gel-like material obtained by this method is not strong enough.

大量の軽油を消費することも、経済性と環境の点から問
題を有する。
The consumption of large amounts of diesel oil also poses problems from an economical and environmental point of view.

(C−2)の技術では、水ガラスタンク及び塩化カルシ
ウム溶解タンクをそれぞれ用意する必要がある。清水、
塩化カルシウム溶液、清水、水ガラス、清水の順で送入
するが、この操作はきわめて繁雑であり、準備にかなり
の時間を必要とする。気温が低いときは、水ガラスのハ
ンドリングが厄介である。(c−1)の技術と同様に、
この技術で形成さ9− れろゲル状体は強固では々〈この技術単独で逸水を解決
できないことが多く、中規模以上の逸水にはこの技術も
有効でない。
In the technique (C-2), it is necessary to prepare a water glass tank and a calcium chloride dissolution tank, respectively. Shimizu,
Calcium chloride solution, fresh water, water glass, and fresh water are introduced in this order, but this operation is extremely complicated and requires a considerable amount of time for preparation. Handling water glass is difficult when the temperature is low. Similar to the technology (c-1),
The gel-like body formed by this technique is not very strong.This technique alone is often unable to solve water loss, and this technique is also not effective for medium-sized or larger water loss.

CD)の技術による場合には、〔N〕、〔13〕、〔C
Dの技術による場合よりも強い閉そく能力が得られるが
、数多くの欠点を有している。セメントスラリーは泥水
′タンクを空にして作成が可能であるが、セメントスラ
リーは坑内で泥水と接触するので、逸泥対策終了後の泥
水へのセメント汚染が問題であり、スラリー送人後、セ
メント硬化待ち(WOC)が必要である。中規模以上の
逸水の場合、セメントスラリー法も有効ではない。さら
にこの方法は、迅速に実施しないとドリルストリンゲス
をゾラグす゛る恐れがある。
CD) technology, [N], [13], [C
Although a stronger sealing ability is obtained than with technique D, it has a number of drawbacks. Cement slurry can be made by emptying the muddy water tank, but since cement slurry comes into contact with muddy water inside the mine, there is a problem of cement contamination of the muddy water after the slurry removal measures have been completed. Wait for curing (WOC) is required. The cement slurry method is also not effective in cases of medium-sized or larger water loss. Additionally, this method can cause the drill string to lag if not performed quickly.

特に、地熱井においては、〔D〕の技術によるか否かを
相当慎重に検討する必要がある。地熱開発においては、
坑井は地下の削れ目に向って据進しでいくが、蒸気及び
熱水の生産、若しくは、熱水 10− の地下還元に役立つ割れ目は閉そくしては々ら々い。と
ころが通常これらの割れ目は大逸水をもたらすことが多
く、大きなジレンマと々っている。
In particular, for geothermal wells, it is necessary to consider very carefully whether technology [D] is used or not. In geothermal development,
The wells advance into the subsurface crevices, but the crevices that serve for the production of steam and hot water, or for the return of the hot water underground, are numerous and closed. However, these cracks usually result in large amounts of water leaking, posing a big dilemma.

更に現実に地熱発電に供する蒸気又は熱水な半量してい
る地域及び熱水を地下還元している地域は高温度地層に
存し、中規模以上の割れ目は、地下において生産井又は
還元井とつながっている可能性に考慮を払う必要がある
。更に、逸水を早急に止め々いと地層i祷が冷却して発
電量の低下を招き、多大庁経済的損失を被むる。それゆ
え、地下干渉に対する考慮なしにセメントスラリーを送
入したとき、逸水障害を解決できないことは勿論、更に
現実に役立っている坑井までを閉そくする事態に至る。
Furthermore, in reality, areas where half of the steam or hot water used for geothermal power generation and areas where hot water is returned underground are located in high-temperature strata, and cracks of medium or larger size may be used underground as production or return wells. We need to consider the possibility of a connection. Furthermore, if the leakage water is stopped immediately, the underground layer will cool down, leading to a decrease in the amount of power generation, resulting in a huge economic loss. Therefore, when cement slurry is introduced without considering underground interference, it goes without saying that the problem of water leakage cannot be solved, and even the wells that are actually useful will be blocked.

このため、CDIの技術は他の技術と比較して効果が大
きいにもかかわらず、採用でき々いという欠点がある。
Therefore, although the CDI technology is more effective than other technologies, it has the disadvantage of being difficult to adopt.

本発明者らは、従来の技術が有する多くの欠点を克服す
る技術を確立すべく、実験室と地熱井のフィールドで研
究を重ねた結果、公知の技術と比較して、迅速かつ有効
で、しかも容易な、経済的に優れた本発明を達成した。
The inventors of the present invention have conducted extensive research in the laboratory and in the field of geothermal wells in order to establish a technology that overcomes many of the drawbacks of conventional technology. Moreover, the present invention is simple and economically superior.

本発明の公知技術に対する優越性のゆえに、掘削期間は
大幅に短縮し、掘削費用の大きな節減が可能となった。
Due to the superiority of the present invention over the known technology, the excavation period has been significantly shortened and significant savings in excavation costs have been made possible.

以下において、本発明を詳細に述べろ。In the following, the invention will be described in detail.

本発明は、軽い逸水から、クロスフローの如き激しい全
量逸水までのすべての規模の逸水障害に対して適合する
逸水防止剤を提供する。
The present invention provides a water loss prevention agent that is suitable for water loss problems of all sizes, from light water loss to severe total water loss such as crossflow.

本発明になる逸水防止剤は、ベントナイト、繊維状物質
、石油類、界面活性剤及びバインダー類を顆粒以上の大
きさに成型した逸水防止剤である。
The water loss prevention agent of the present invention is a water loss prevention agent made by molding bentonite, a fibrous substance, petroleum, a surfactant, and a binder into a size larger than granules.

これらの物質の用語の定義及びこの物質の機能は以下の
通りである。
Definitions of terms for these substances and the functions of these substances are as follows.

ベントナイトとはモンモリロナイト鉱物を主とした粘土
であり、ベントナイトは水と接触して膨潤して割れ目を
閉そくする。
Bentonite is a clay mainly composed of the mineral montmorillonite, and when bentonite comes into contact with water, it swells and closes cracks.

繊維状物質とは第2表に記載した物質を言い、成型体に
強度を与えると共に、膨潤ベントナイトの流出を抑制す
ることによって膨潤体の形状の保持及び相互の物理的結
合を促進し、割れ目を閉そくする。
Fibrous substances refer to the substances listed in Table 2, which not only give strength to the molded body, but also suppress the outflow of the swollen bentonite, promote the retention of the shape of the swollen body and mutual physical bonding, and prevent cracks. Close up.

石油類とは、軽油、重油、灯油、潤滑油、各鍾の廃油等
を言い、成型体が逸水障害をもたらしたが゛ 割れ目に達するまでの間、ベントナイト嫌水と接触して
膨潤することを抑制する機能を持つ。
Petroleum refers to light oil, heavy oil, kerosene, lubricating oil, waste oil from various types of slags, etc.The molded body caused water leakage problems, but it swells when it comes into contact with bentonite and anaerobic water until it reaches the cracks. It has the function of suppressing

界面活性剤とは、成型体が逸水障害をもたらした割れ目
に達したとき、成型体の付近に存する水が成型体に侵透
し、ベントナイトの膨潤速度の時間調節をする機能を有
するものである。
The surfactant has the function of allowing water existing near the molded body to penetrate into the molded body when the molded body reaches the crack that caused the water leakage problem, and to adjust the swelling rate of bentonite over time. be.

バインダー類とは、ベントナイト、繊維状物質、石油類
、界面活性剤の四つを成型体化する能力を有する粘結剤
を言い、無機質、有機質のいずれであってもよいが、泥
水、清水等に溶解して掘進再開時、またはケーシングパ
イプのセメント時に障害をもたらすものは避けるのが好
ましい。バインダー類の代表的例として、アスファルト
1.タール、ピッチ等の如きピチューメン質、カルボキ
シルメチルセルロース、ホリビニルアルコール等が挙ケ
られる。
Binders refer to binders that have the ability to mold bentonite, fibrous substances, petroleum, and surfactants, and may be either inorganic or organic, and may be used in muddy water, fresh water, etc. It is preferable to avoid materials that dissolve into the concrete and cause problems when re-excavation or when cementing the casing pipe. Typical examples of binders include asphalt 1. Examples include pituminous materials such as tar and pitch, carboxymethylcellulose, and hollyvinyl alcohol.

ベントナイトと繊維状物質の比率、繊維状物質の種類は
、成型体の強度を劣化させ々い範囲内で13− 任意に選択できる。
The ratio of bentonite to fibrous material and the type of fibrous material can be arbitrarily selected within a range that does not deteriorate the strength of the molded product.

成型体の大きさも逸水の規模によって任意に変えること
ができる。すなわち、比較的規模の小さい逸水の場合は
、顆粒以上大豆粒以下のペレット状成型体を泥水、清水
等と共に、泥水ポンプによって坑井に送入する。大規模
逸水の場合は、大きな成型体を送入する必要があるので
、ドリルストリンゲスをすべて引き上げ、地5上からブ
リケット状成型体を投下させる。この場合、ブリゲット
状成型体の大きさは大豆径以上裸孔径以下で、投下途中
で坑内においてブリッジングしない程度の径とする。ブ
リケット状成型体の長手力向長さは必要に応じて長くし
て奥行のある大規模逸水の割れ目を閉そくすることがで
きろ。成型体の成型には特殊な設備を要しない。泥水ポ
ンプで送入される顆粒以上大豆以下のペレット状成型体
は、顆粒機、パン・ペレタイず−等で成型し、地上から
坑井に直接投入落下するブリケット状成型体は、ブリケ
ットマシン、レンガ成型機等で成型する。成型体の強度
は、バインダー類の種類と量、各種成型機 14− 械の運転条件等で調整できる。
The size of the molded body can also be changed arbitrarily depending on the scale of lost water. That is, in the case of relatively small-scale water loss, a pellet-like molded body of granules or more and soybean grains or less is sent into the well with muddy water, fresh water, etc. by a muddy water pump. In the case of large-scale water loss, it is necessary to send in a large molded body, so all drill strings are pulled up and the briquette-shaped molded body is dropped from the ground 5. In this case, the size of the brigette-shaped molded body should be greater than or equal to the diameter of a soybean and less than or equal to the diameter of an open hole, and should have a diameter that does not cause bridging in the mine during dropping. The length of the briquette-like molded body in the longitudinal direction can be increased as necessary to close large-scale water leakage cracks with depth. No special equipment is required for molding the molded body. Pellets of granules or more and less than soybeans that are sent by a mud water pump are molded using a granulator, pan/pelletizer, etc., and briquette-like molded products that are dropped directly into a well from the ground are molded using a briquette machine or a brick. Mold using a molding machine, etc. The strength of the molded body can be adjusted by the type and amount of binder, the operating conditions of various molding machines, etc.

石油類としては、粘性の大きい重油の如きものが成型を
容易がらしめるので好ましい。成型体に含有されて坑井
に入った石油類は、逸水障害の解決した後において、オ
イル・イン・ウォーター型のエマルジョンとして掘進再
開時の泥水性状を良好にする点で効果がある。石油類の
配合量は、ベントナイト/繊維状物質比、綾維状物質の
種類、成型圧、界面活性剤の種類と量、成型体の膨潤開
始時期等を勘案して決定する。
As the petroleum, heavy oil with high viscosity is preferred because it facilitates molding. The petroleum contained in the molded body that enters the wellbore is effective in improving the properties of muddy water when drilling is restarted as an oil-in-water emulsion after the water loss problem has been resolved. The amount of petroleum compounded is determined by taking into account the bentonite/fibrous material ratio, the type of fibrous material, molding pressure, the type and amount of surfactant, the time at which swelling of the molded product starts, etc.

界面活性剤は、陰イオン界面活性剤又は非イオン界面活
性剤の中から選択する。非イオン界面活性剤は高温度下
でミセル化するので、陰イオン界面活性剤の方が好まし
い。
The surfactant is selected between anionic surfactants and nonionic surfactants. Anionic surfactants are preferred because nonionic surfactants form micelles at high temperatures.

成型体は、必要に応じて粉粒状物質、フレーク状物質を
含有しても差支えがない。また、パライトの如き加重剤
を含有しても差支えが々い。泥水比重を大きくする必要
のある石油弁用に使用する成型体に、加重剤を含有させ
ることは、大規模逸水時にブリケット状成型体を地上か
ら直接坑井に投入する場合、坑井内の落下が速やかであ
る点で有利である。
The molded body may contain a powdery substance or a flaky substance if necessary. Further, there is no problem even if a weighting agent such as pallite is contained. Adding a weighting agent to molded bodies used for petroleum valves that require increased specific gravity of muddy water will prevent the briquette-like molded body from falling into the wellbore if it is directly injected into the well from the ground in the event of large-scale water loss. This is advantageous in that it is quick.

割れ目付近での成型体の膨潤調整は、界面活性剤の種類
と配合量によるほか、ベントナイトの種類、繊維状物質
の種類、ベントナイトと縁、雄状物質の比率、石油類の
枠類と量、バインダー類の種類と計、成型圧、成型体の
形状と大きさ、成型体が泥7Xヌは清水と接触してから
の時間、割れ目付近における淵flj、圧力、p I−
I等とも関連する。と2くに、塩類、石こう、セメント
等の影響を受けることが予想される場合、採用するベン
トナイトは膨潤傭力の大きい活性ベントナイトが好まし
い。
Swelling adjustment of the molded product near the cracks depends on the type and amount of surfactant, as well as the type of bentonite, type of fibrous material, bentonite and rim, ratio of male material, frame type and amount of petroleum, etc. Type and amount of binders, molding pressure, shape and size of the molded body, time since the molded body came into contact with fresh water for mud 7X, edge flj near the crack, pressure, p I-
It is also related to I, etc. In particular, if the bentonite is expected to be affected by salts, gypsum, cement, etc., it is preferable to use activated bentonite, which has a large swelling capacity.

具体的には、オフショアにおける石油井押削において使
用泥水が海水泥水の場合考慮、されるべきであり、アタ
パルジャイトの併用も効果がある。
Specifically, consideration should be given to the case where the mud used in offshore oil well drilling is seawater mud, and the combined use of attapulgite is also effective.

本発明によって得られる利点は、以下の通りである。The advantages obtained by the present invention are as follows.

(1)成型体であろ苑め使用が容易であり、成型体の大
きさ等を調節することによってあらゆる規模の逸水障害
を迅速に解決できる。
(1) The molded body is easy to use, and by adjusting the size of the molded body, water loss problems of all sizes can be quickly solved.

(2)従来の技術では解決が困難であったクロスフロー
の如き大規模逸水に対して有効である。
(2) It is effective against large-scale water loss such as crossflow, which is difficult to solve with conventional techniques.

(3)  セメントスラリーによる逸水対策を採用する
ことが困難である地熱井における逸水障害に対して有効
である。
(3) Effective against water loss problems in geothermal wells where it is difficult to adopt water loss measures using cement slurry.

(4)成型体の膨潤調整が可能であるので、本成型体は
割れ目への侵入能力が優れており、一旦侵入した後は膨
潤によって−Uれ目を完全に閉そくし、掘進再開後に逸
水が再び発生することば々い。
(4) Because the swelling of the molded body can be adjusted, this molded body has excellent ability to penetrate into cracks. It often happens again.

(5)本技術を実施する際、掘削現場において特別々設
備を要し力い。
(5) When implementing this technology, special equipment is required at the excavation site.

(6)本技術の実施によって泥水は汚染することが々く
、処置後はすみやかに掘進を再開できる。
(6) Mud water is often contaminated by implementing this technology, and excavation can be resumed promptly after treatment.

次に本発明の実施例について説明する。Next, examples of the present invention will be described.

実施例1 逸水防止剤の配合組成を第3表の如くにし、200 K
y/cm2で成型した30間ダ×30.軛高さのブリケ
ットをビーカーに入れた後、20C又は80Cの清水を
加え、20C又は80Cの環境下で、このプ 17− リケツトの膨潤の進行状況を観察し、第1図の結果を得
だ。
Example 1 The composition of the water loss prevention agent was as shown in Table 3, and the water was heated to 200 K.
30mm x 30mm molded in y/cm2. After placing the briquettes at the yoke height in a beaker, add fresh water at 20C or 80C, and observe the progress of swelling of the briquettes in an environment of 20C or 80C, and obtain the results shown in Figure 1. .

第3表 ブリケット成型体の組成 単位:重量部とが明
らかである。また、ベントナイト配合量の多いものの方
が最終の膨潤高さがやや大きい。温度が大きい場合は膨
潤が速やかであり、地熱井の如く地層温度が高い場合は
ブリケント成型体の膨潤が速やかであると推測される。
Table 3 Composition of briquette molded body Unit: parts by weight are clear. Moreover, the final swelling height is slightly larger for those containing a larger amount of bentonite. It is assumed that the swelling is rapid when the temperature is high, and the swelling of the Brikent molded body is rapid when the temperature of the formation is high, such as in a geothermal well.

200分経過後に清水を20調高さX100mm幅の攪
拌羽根で250RJ’Mの回転速度で攪拌したが、膨潤
したブリケット 18− 成型体の形状に変化は見られなかった。
After 200 minutes, the fresh water was stirred at a rotational speed of 250 RJ'M with a stirring blade of 20mm height x 100mm width, but no change was observed in the shape of the swollen briquette molded body.

以上のことから、このブリケット成型体は膨潤能力が高
く、かつ強い閉そく能力を有することが明らかである。
From the above, it is clear that this briquette molded body has a high swelling ability and a strong sealing ability.

実施例2 実施例1のテストピース番号扁4の配合組成をもつ、3
00+o+$ X 30+++m高さ、成型圧2Q Q
 +(、y/cm2のブリケット成型体を、20に2詰
めで200袋用意し、岩手県岩手郡雫石町大字長山字北
葛根田の日本重化学工業@)の地熱井、K N−3号井
(第2図参照)のために備えた。12フインチ坑の79
9.80 mをポンシレー) 2.3 Kj!/min
の泥水にて掘進中、全量逸水に遭遇した。ボンデを停止
したところ、環状部の水頭低下は5分間で225mに達
し、約220に1/I(r規模の逸水であることが判明
しただめ、早急に揚管し、用意したブリケット成型体を
少しずつ投入し、75袋分(1500Kp)を使用した
。ブリケット成型体の投入に要した時間は35分であっ
た。
Example 2 Test piece No. 3 having the compounding composition of Example 1 No. 4
00+o+$X 30+++m height, molding pressure 2Q Q
+ (200 bags of briquette molded bodies of y/cm2 packed in 2 packs were prepared and placed in the geothermal well KN-3 of Japan Heavy and Chemical Industry, Kitakakkonda, Nagayama, Oaza, Shizukuishi-cho, Iwate-gun, Iwate Prefecture). (See Figure 2). 79 of 12 Finch Pit
2.3 Kj! /min
While excavating in muddy water, we encountered a complete loss of water. When the bonder was stopped, the water head drop in the annular part reached 225 m in 5 minutes, and it was discovered that the water loss was approximately 220 to 1/I (r scale), so the pipe was immediately lifted and the prepared briquette molded body was added little by little, and 75 bags (1500Kp) were used.The time required to add the briquette molded bodies was 35 minutes.

ブリケット成型体を投入後、水頭の低下は10分間で7
.4mとなり、逸水量は4Ω/I(r程度に減少したの
で篩管し、12トンのドリルカラーにて抑圧した結果、
逸水は完全に停止した。4屈進再開後も逸水は認められ
なかった。全量逸水の発生から逸水の完全停止をみろ寸
での所要時間シま、僅か4時間10分であった。
After adding the briquette molded body, the water head decreased by 7 in 10 minutes.
.. 4m, and the amount of lost water decreased to about 4Ω/I (r), so it was sieved and suppressed with a 12-ton drill collar.
Issui stopped completely. Even after resuming the 4th bend, no loss of water was observed. The time required from the occurrence of total loss of water to the complete stoppage of water loss was only 4 hours and 10 minutes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例+L々るブリケット成型体の
膨潤進行状況であって、第2図はK A −3号井概要
図である。 1・・・ビット、2・・・ドリルカラー、3・・・ドリ
ルパイプ、4・・・裸坑、5・・・割れ目 )6 1 10   フ・リブットメセ、4!ル分り】
−2Eti4に曳t。 謁2図 手続補正!I(方式) %式% 1、事件の表示 昭和56年特許願第208206号 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 東京都中央区日本橋小網町8番4号5 補正の
対象 「図面」 6、補正の内容  別紙の通り 以上 $+@ ’j13t@ 手続補正書(自発) 昭和57年5月2)日 特許庁長官 殿 1 事件の表示 昭和56年特許願第208206号 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 東京都中央区日本橋小網町8番4号4 補[E
の対象 明細中「発明の詳細な説明」、「図面の簡単な説明」の
欄 5 補正の内容 1)明細書中温12頁10行と11行の間に下記を挿入
する 記 「配合量としては、好ましくはベントナイト50〜90
重量%、繊維状物質5〜50重量部、石油類4〜30重
量部、界面活性剤0.01〜0.5重量部、バインダー
類1〜10重量部を適宜混合して用いればより、」 2)同曹第19頁10行「KA−3号井」を削除する。 3)回書第20頁8〜9行「第2図はKA−3号井概要
図である」を「第2図は地熱井概要図である」と訂正す
る。 以  上
FIG. 1 shows the progress of swelling of a molded briquette according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of well No. KA-3. 1... Bit, 2... Drill collar, 3... Drill pipe, 4... Open pit, 5... Crack) 6 1 10 Fu Ribut Messe, 4! 【Running】
Towed by -2Eti4. Audience 2 procedure correction! I (Method) % Formula % 1. Display of the case 1982 Patent Application No. 208206 3. Person making the amendment Relationship with the case Patent Applicant Address 8-4-5 Nihonbashi Koami-cho, Chuo-ku, Tokyo Amendment Target "Drawings" 6. Contents of amendment As per the attached sheet $+@'j13t@ Procedural amendment (voluntary) May 2, 1980 Commissioner of Japan Patent Office 1 Indication of case 1988 Patent Application No. 208206 3 Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address 8-4-4 Nihonbashi Koami-cho, Chuo-ku, Tokyo Supplementary [E]
Column 5 of ``Detailed Description of the Invention'' and ``Brief Description of Drawings'' in the subject specification of , preferably bentonite 50-90
% by weight, 5 to 50 parts by weight of fibrous substances, 4 to 30 parts by weight of petroleum, 0.01 to 0.5 parts by weight of surfactants, and 1 to 10 parts by weight of binders. 2) Delete "KA-3 well" on page 19, line 10 of Dossou. 3) On page 20 of the circular, lines 8-9, ``Figure 2 is a schematic diagram of the KA-3 well'' is corrected to ``Figure 2 is a schematic diagram of the geothermal well.''that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ベントナイト、繊維状物質、石油類、界面活性て 剤及びバインダー類を主体としへ成型した逸水防止剤。[Claims] Bentonite, fibrous substances, petroleum, surfactants A water loss prevention agent made mainly of agents and binders.
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