JPS63243190A - 水溶性ポリマー組成物 - Google Patents

水溶性ポリマー組成物

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JPS63243190A
JPS63243190A JP63048806A JP4880688A JPS63243190A JP S63243190 A JPS63243190 A JP S63243190A JP 63048806 A JP63048806 A JP 63048806A JP 4880688 A JP4880688 A JP 4880688A JP S63243190 A JPS63243190 A JP S63243190A
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JP
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acid
copolymer
acrylamide
sodium
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JP63048806A
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ライル ディーン バーンズ
ビリィ ラーズ スワンソン
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Phillips Petroleum Co
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
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    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/72Eroding chemicals, e.g. acids
    • C09K8/74Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
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    • Y10S507/933Acidizing or formation destroying

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、地下累層(subterranean fo
rmation)の割目(fracture)−または
基質(matriX)−酸処理において有用な水溶性ポ
リマーのブレンドに関する。本発明の他の態様は、改良
された増粘酸性組成物に関する。本発明の別の態様は、
地下累層の割目酸処理のための改良方法に関する。本発
明のさらに別の態様は、地下累層の基質酸処理のための
改良方法に関する。 累層の割目−または基質−酸処理に増粘酸性溶液の使用
は、当業者の周知のことである。水、酸および水溶性ポ
リマーを含有する溶液を累層中に注入する。この注入に
よって地下累層中に流路が形成され、これによって原油
およびガスの生産量が増加する。 これらの作業は極めて費用を要することも当業者には公
知である。この出費の主要源の一つは、地下累層中に流
路を形成するための十分な粘度を有する溶液を確保する
ために太陽の水溶性ポリマーを必要とすることである。 従って、減少した量の水溶液ポリマーで割目−および基
質−酸処理作業を行うことができる増加された粘度を有
する増粘酸性溶液の開発は当業界に貴重な貢献になるで
あろう。 本発明によって、アクリルアミドまたはメタクリルアミ
ドから成る群から選ばれる少なくとも1種のモノマー約
50重量%および2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸ナトリウムまたは2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸から成る群から選ばれる
少なくとも1種のモノマー約50Lff1%を含有する
水溶性コポリマーを、アクリルアミドまたはメタクリル
アミドから成る群から選ばれる少なくとも1種のモノマ
ー約30重量%、および2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸ナトリウムまたは2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸から成る群から選
ばれる少なくとも1種のモノマー約70重量%を含有す
る第二の水溶性コポリマーを乾式混合したとき、得られ
たブレンドは上記のコポリマー単独を使用した時に比較
して酸性溶液の粘度を相乗的に増加さぼることができる
ことが見出された。 本発明の好ましいブレンドは、60〜90重量%の、約
50重量%のアクリルアミドおよび約501吊%の2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリ
ウムを含有するコポリマー△、および10〜40重量%
の、約30重量%のアクリルアミドおよび約70重量%
の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
ナトリウムを含有するコポリマーBのブレンドである。 コポリマーAおよびB並びにそれらの製造方法は、当業
界において公知である。これらは多数の商業用供給業者
から入手できる。 前記のコポリマーの分子間またはこれらが形成される方
法のいずれも本発明の実施においては必須事項ではない
が、コポリマーA
【ま、該コポリマーを75ビで塩酸の
28重量%溶液250d中に溶解させたとき、R1ロー
ター、B1ボブおよびF1スプリングを使用するFan
n35回転粘度計で17OS−1で約12  Cent
ipoise (c P )の見掛粘度を有する溶液を
生成できるものが現在のところ好ましい。同様に、コポ
リマー8は前記と同一条件下で、R1ローター、B1ボ
ブおよびF1スプリングを使用するFann35回転粘
度計で17OS−1で約8cPの見掛粘度を有する溶液
を生成することができるものが現在のところ好ましい。 これらの見掛粘度を計算するための受入れられる方法は
、本出願の実施例■に例示されている。 ブレンド製造の好ましい方法は、コポリマーAと8とを
所望比率で一緒に乾式混合する方法である。 本発明のブレンドは、地下累層の割目酸処理または基質
酸処理のいずれかに有用である。これらの方法は、当業
界において周知であり、かつ、本発明の実施において正
確な方法に従うことは必須事項ではない。しかし、一般
的に、本方法には本発明のブレンドの酸性溶液中への溶
解および1′?られた混合物の圧力下での地下累層中へ
のポンプ送りを伴う。 割目または基質酸処理に慣用的に使用されている任意の
酸が本発明のブレンドと共に使用するのに適している。 好適な酸の代表例は、塩酸、燐酸、硝酸、硫酸、スルフ
ァミン酸、弗化水素酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、醋
酸、クロロ酢酸、およびクロロプロピオン酸またはそれ
らの混合物から成る群から選ぶことができる。現在のと
ころ塩酸が最も好ましい。 割目または基質酸処理作業において架橋剤の使用が時々
望ましい。本発明のブレンドは、割目または基質酸処理
に慣用的に使用されている任意の架橋剤と共に使用する
のに適している。好適な架橋剤の代表例は、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、パラホルムアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチルア
ルデヒド、バレルアルデヒド、ヘプトアルデヒド、デカ
ナール、グリオキナール、グルタルアルデヒド、スクシ
ンアルデヒド、テトラフタルアルデヒド、スクロース、
フルクトース、アセチルアセトンチタン、ジルコニウム
オキシクロライドおよび乳酸ジルコニウムから成る群か
ら選ぶことができる。 このブレンドは、また、例えば重クロム酸ナトリウムと
亜硫酸水素ナトリウムまたは亜ニチオン酸ナトリウムを
含むレドックス架橋剤系と共に使用するのにも適してい
る。 本発明の割目または基質酸処理用溶液の成分が次の量で
存在するのが現在のところ好ましい。 第1表 広い範囲   好ましい範囲 (wt %)      (wt%) ブレンド     0.01〜5 0,1〜2酸   
      3 〜3715  〜28水      
       58  〜97  70  〜85架橋
剤      O〜5  0.004〜2(所望により
) 本発明のブレンドは、不良環境での使用に適している。 本出願において使用する「不良環境」(hosti18
 (!nViroIlents )の語には、高剪断速
度、低pH1高温度および硬質塩水下でのポンプ輸送を
含める積りである。 このブレンドは、ポンプ輸送作業において普通に遭遇す
る高い剪断速度下で安定である。例えば、1.000〜
4,000フイートの深さの井戸の底に到着するまでの
十分良い時間の間、各種の寸法の管中を10〜60 b
arrel/分の剪断速麿で下降させても十分に安定で
ある。 このブレンドおよびそれらから得られた溶液は、広い温
度範囲にわたって安定である。これらは周囲温度から4
001までの温度で安定である。 このブレンドおよびそれらから得られた溶液はまた硬質
塩水中においても安定である。本発明者等は、硬質塩水
とは使用済耐流体中にしばしば存在するような溶解電解
質を2,0001)l)11以上を有する無機塩類の任
意の溶液を示す積りである。 使用済み酸流体は、増粘された酸性溶液が、地下累層中
に存在する石灰岩またはドロマイトと反応したときに生
成する。これらの使用済酸溶液は、一般に壷の異なるカ
ルシウムまたはマグネシウム塩を含有する。 このブレンドおよびこれらから得られた溶液は1のよう
な低いpHでも長時間にわたり安定である。 本発明のブレンドはまた、割目また【よ基質酸処理作業
において時々使用される金属イオン封鎖剤と共に使用す
るのに適している。普通に使用される金属イオン封鎖剤
は、アスコルビン酸、エリトルビン酸、ヒドロジン塩、
天化物塩、EDT△、HE D T A、クエン酸また
は乳酸から成る群から選ぶことができる。 本発明のブレンドは、割目または基質酸処理用溶液に普
通に添加される界面活性剤、不活性ガス、腐食防止剤、
乳化剤、減摩剤、流体逸散防止剤および他の慣用の添加
剤と共に使用するのに適している。 次の実施例で本発明をさらに説明する積りであるが、こ
の実施例が本発明を不当に限定するものと解釈すべきで
はない。 実施例■ 本実施例の目的は、本発明のブレンドの製造方法を説明
することである。 50重量%のアクリルアミドおよび50単恒%の2−ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウ
ムを含有するコポリマー(コント1ツマ−A)は、日本
のN1tto Corporationから入手した。 30重量%のアクリルアミドおよび70重量%の2−ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウ
ムを含有する第2コポリマー(コポリマー8)は、De
laware州のHercu les社から入手した。 70重量%のコポリマーAおよび30重量%のコポリマ
ーBを含有するブレンド(ブレンド#1)を、1.2C
3gのコポリマーAと0.549のコポリマーBとを一
緒に乾式混合することによって製造した。 同−比のコポリマーA:コボリマーBを含有する第2ブ
レンド(ブレンド#2)を、0.84gのコポリマー△
と0.4gのコポリマーBとを一緒に乾式混合すること
によって製造した。 90重量%のコポリマーAおよび10重量%のコポリマ
ーBを含有】る第3ブレンド(ブレンド#3)を、1.
62gのコポリマー八と0.189のコポリマーBとを
一緒に乾式混合することによって製造した。 実施例■ 本実施例の目的は、本発明のブレンドが酸性溶液の粘度
を相乗的に増加させることを証明することである。 実施例■と同様に、一連のブレンドを製造した。 比較目的のために、一連の対照試験試料も製造した。対
照試験試料は、コポリマーAまたはコポリマーBのみを
1.2gまたは1.8gのいずれかを含有した。 各ブレンドおよび相当する対照を、m酸の28重量%溶
液25Oae中に溶解させた。ポリマーの分散を容易に
するために、溶液を5分間機械的にかく拌した。 溶液をかく拝復、これらを5分間静置した。次いで、こ
れら溶液を75下のの温度に加熱し、溶液を加熱デーブ
で包lυ試験の間この温度を維持した。 75°「に達した後に、R1ローター・B1ボブおよび
F1スプリングを使用しろFann35回転粘度計で溶
液の粘度を測定した。溶液の粘度は、「ann35回転
粘度計で10Orpm 、20Orpm、300 ru
および600 rpmで測定した。 Fann35粘度計のダイヤルの読みおよび回転速度に
基づいて、溶液化のレオロジー特性を次の方法でB1剪
した。 剪断速度および剪断応力は、次式によって決定した: γ−1.7033 (N) (式中、γ=剪断速度(S”) N−回転速度(ru)である) γ−0,01066(θ) (式中、γ−剪断応力、LbF/ft20−ダイヤル読
みである) 次いで、剪断応力のlogを剪断速度のlogに対して
プロットした。このデータの線形回帰分析によって流れ
特性指数(n)およびコンシスチンシー指数(k)の値
を得た。線の勾配は流れ特性指数(n)に等しい。切片
の逆対数がコンシスチンシー指数(k)である。次いで
、見掛粘度を次式によって計弾した: μ=47874  K(γ)0−1 (式中、μ−見掛粘度、cpである) 次のデーターが得られた。 上2のデータは、本発明のブレンドが酸性溶液の粘度の
相乗的増加を証明している。 例えば、1.2gの]ポリマーAは1708”で12c
Pの見掛粘度を有し、そして、1.2gのコポリマーB
は1708”1で8cPの見掛粘度を有した。これら2
種のポリマーのブレンドは12〜8cPの間のどこかの
見掛粘度を有するものと予想するであろうが、実際には
ブレンド#2はほぼ33%の増加である19の見掛粘度
を有した。 かように、このデータは本発明のブレンドが相乗的性質
を有することを証明している。 実施例■ 本実施例の目的は、本発明のブレンドが高められた温度
でも相乗的性質を有することを証明する。 実施例■と同様な方法で、一連のブレンドおよび対照試
料を製造した。 ′これら試料を実施例■と同様な方法で塩酸の28重量
%溶液中に溶解させ、5分間静置した。 5分間の静置後に、溶液を熱板上で175’Fに加熱し
、次いで、溶液の粘度を実施例■と同様な方法でFan
n35粘度計で測定した。 溶液の粘度は実施例■と同様な方法で測定した。 次のデータが得られた。 、1 葺i葺葺軍蓋 cici   ciOc;   c; 上記のデータは、本発明のブレンドが高められた温度で
も酸性溶液の粘度を相乗的に増加させることを証明して
いる。 例えば、1.2gのコポリマーは1703−1で6cP
の見掛粘度を有し、そして、1.2gのコポリマーBは
1708”で5cPの見掛粘度を有した。これら2種の
コポリマーのブレンドは5〜6cPの間に近い見掛粘度
を有するものと予想されるが、実際にはブレンド#2は
12の見掛粘度を有した。これは酸性溶液の粘度の10
0%増加となる。 かように、このデータは本発明のブレンドが高められた
温度で示す相乗的特性を立証している。 前記の開示に鑑みて本発明の精神および範囲から逸脱す
ることなく合理的変更も可能である。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)アクリルアミドまたはメタクリルアミドで
    ある少なくとも1種のモノマー約50重量%、および2
    −アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナト
    リウムまたは2−アクリルアミド−2−メチルプロパン
    スルホン酸である少なくとも1種のモノマー約50重量
    %を含有する水溶性コポリマーA、60〜90重量%;
    および (b)アクリルアミドまたはメタクリルアミドである少
    なくとも1種のモノマー約30重量%、および2−アク
    リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム
    または2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
    ン酸である少なくとも1種のモノマー約70重量%を含
    有する水溶性コポリマーB、10〜40重量% から本質的に成るブレンドを含むことを特徴とするポリ
    マー組成物。
  2. (2)前記のコポリマーAが、50重量%のアクリルア
    ミドおよび50重量%の2−アクリルアミド−2−メチ
    ルプロパンスルホン酸ナトリウムを含有し、70重量%
    の量で存在し、そして、コポリマーBが30重量%のア
    クリルアミドおよび70重量%の2−アクリルアミド−
    2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを含有し、3
    0重量%の量で存在する特許請求の範囲第1項に記載の
    組成物。
  3. (3)前記のコポリマーAが、50重量%のアクリルア
    ミドおよび50重量%の2−アクリルアミド−2−メチ
    ルプロパンスルホン酸ナトリウムを含有し、90重量%
    の量で存在し、そして、コポリマーBが30重量%のア
    クリルアミドおよび70重量%の2−アクリルアミド−
    2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを含有し、1
    0重量%の量で存在する特許請求の範囲第1項に記載の
    組成物。
  4. (4)(a)前記のコポリマーAが、該コポリマーAの
    1.2gを75°Fの温度で塩酸の28重量%溶液25
    0ml中に溶解させたとき、R1ローター、B1ボブお
    よびF1スプリングを使用するFann35回転粘度計
    で170秒^−^1で約12センチポアズの見掛粘度を
    有する溶液を生成し;そして、 (b)前記のコポリマーBが、該コポリマーBの1.2
    gを75°Fの温度で塩酸の28重量%溶液250ml
    中に溶解させたとき、R1ローター、B1ボブおよびF
    1スプリングを使用するFann35回転粘度計で17
    0秒^−^1で約8センチポアズの見掛粘度を有する溶
    液を生成する特許請求の範囲第1項〜第3項の任意の1
    項に記載の組成物。
  5. (5)(a)3〜37重量%の酸; (b)58〜97重量%の水;および、 (c)0.01〜5重量%の、濃厚溶液を生成させるた
    めの前記のブレンド を含む特許請求の範囲第1項〜第4項の任意の1項に記
    載の組成物。
  6. (6)0.001〜5重量%の架橋剤を含む特許請求の
    範囲第5項に記載の組成物。
  7. (7)前記の酸が、塩酸、燐酸、硝酸、硫酸、スルファ
    ミン酸、弗化水素酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸
    、クロロ酢酸、クロロプロピオン酸またはそれらの混合
    物であり;そして前記の架橋剤が、ホルムアルデヒド、
    アセトアルデヒド、パラホルムアルデヒド、プロピオン
    アルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド
    、バレルアルデヒド、ヘプトアルデヒド、デカナール、
    グリオキサール、グルタルアルデヒド、スクシンアルデ
    ヒド、テトラフタルアルデヒド、スクロース、フルクト
    ース、重クロム酸ナトリウムと亜硫酸水素ナトリウム、
    重クロム酸ナトリウムと亜ニチオン酸ナトリウムまたは
    それらの混合物である特許請求の範囲第5項または第6
    項に記載の組成物。
  8. (8)前記の酸が塩酸である特許請求の範囲第5項〜第
    7項の任意の1項に記載の組成物。
  9. (9)特許請求の範囲第5項〜第8項の任意の1項に記
    載の増粘された酸性溶液を地下累層中に注入することに
    よって地下累層の割目または基質を酸処理する方法。
JP63048806A 1987-03-04 1988-03-03 水溶性ポリマー組成物 Pending JPS63243190A (ja)

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US07/021,832 US4752404A (en) 1987-03-04 1987-03-04 Blends of water soluble polymers

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US (1) US4752404A (ja)
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JP (1) JPS63243190A (ja)
BR (1) BR8800927A (ja)
DK (1) DK115388A (ja)
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IN (1) IN168921B (ja)
NO (1) NO880938L (ja)
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