MXPA03002128A - Fluidos de perforacion de pozos de petroleo a base de agua los cuales contienen polimeros de almidon con alto contenido de amilosa. - Google Patents

Abstract

Esta invencion se relaciona a fluidos de perforacion de pozos de petroleo a base de agua los cuales contienen un polimero de almidon derivado de un almidon el cual tiene un contenido de amilosa de por lo menos 50% en peso. Los polimeros de almidon proporcionan comportamiento de perdida de fluido a alta temperatura mientras que tienen un impacto minimo en la formacion de viscosidad cuando se incorporan en fluidos de perforacion de pozos. Tambien pueden ser usados en otras aplicaciones para las cuales han sido usados hasta ahora los polimeros celulosicos debido a su tolerancia a altas temperaturas y minimo impacto en las propiedades reologicas comparadas con polimeros de almidon convencionales.

Description

FLUIDOS DE PERFORACION DE POZOS DE PETROLEO ? BASE DE LOS CUALES CONTIENEN POLIMEROS DE ALMIDON CO ALTO CONTE DE DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se relaciona a í para la perforación de pozos de en formaciones y a aditivos para l Más la fluido de peforación a base de agua el cual específicos de Los almidones son varias cualidades de tales i r controlar la perdidas de impacto mínimo en la Más esta invenció almidones con alto contenido de j perforación de pozos y a fluidos de perforación producidos a partir de los ha sorprendentemente que tales almidones propiedades de control de pérdidas de 1 u perforación iguales a o mejores cuo tradicionales pero no presentan incrementos r 1 deseados para los fluidos que ios r i i provocan Muchas invenciones se relacionen a sus La tecnología de fluidos r í cr i aplicación de conocimiento pr i y i ingeniería y el conocimiento de r un industrial La perforación por lo tanto las ciencias do 1 i y y la experiencia de la utilización de materiales tanto viejos y nuevos obtener en bajo si es el objetivo cada excavación para llegar al gas para tanto el beneficio de empresas La tecnología de fluidos de ayuda al diseño y mantenimiento de un ó sino al logro de la terminación producto final de cada orificio de gasto total y la producción de una d a verdadera en La tecnología de fluidos de desarrollado como una contribución económica i i i va para la producción de petróleo y gas en los es una de las industrias Americanas cientificamente de casi todas de nuevos productos para ce v desarrollo de mejores prácticas su í tener algunos a ser os cómo reducir el desecho de las reservas y disminuir los costos a través de i llevan al reconocimiento del fluido de y sus ingredientes cerno un en el éxito de operaciones de Los fluidos de perforación base de un componente Estos petróleo y Cuando el constituyente principal el término lodo es con frecuen 1 suspensión de sólidos en el Los esta forma El agua es el perforación a ser usado y todavía es el i 5 de la mayoría de los fluidos de los lodos de Esta invención implica los fluidos r i r i base de agua llamados con frecuencia Los fluidos a base agua con un gran número de substancias sales y po solución cotas de pecróleo y v r i r cuales incluyen hectorita y y La del frecuencia depende de las substancias disueltas formación más económicamente o en los i 1 solubles o dispersos en las formaciones a per í orad Para los sistemas rotatorios usados generalmente en pozos de y Estos sistemas dependen de la rotación de cuerda de tubería de perforación para el fondo de une una La broca corta la formación provocando acumulen cortes en cuanto continua la per He fluido de perforación el cual lubrica la v a la superficie para Esto permite funcionando y el fondo del orificio 1 i y esté libre de El fluido de perforación rM fuente de presión la cual se ejerce contra la Incluso en otros sistemas de í perforación son todavía necesarios para d orificio del barreno y para de otra funciones relacionadas a los fluidos de per Las formaciones que producen petróleo y generalmente capas porosas las cuales tienen permeabilidad al flujo de fluidos tales c Cuando se perfora a través tales es esencial emplear fluidos de perforación características de tal que canti fluido de perforación no penetran la formación fluidos de perforación tienen la tendencia a formación porque la presión en el orificio mayor que la presión opuesta la cual viene de la íc Si llega a ocurrir un exceso de hay i fluido de perforación en la formación en pérdida de incapacidad para taladrar y r cortes y en el caso de pérdida a partir de ledos 1 Í extra gastos debido a su Más filtro en la pared del orificio de bar adecuadamente la pérdida de los aditivos p realizar esta función han probado En los pozos de se b a el similar a lodo en el orificio para limpiar y y para hacer fluir a la superficie los cortes be piedra son aflojados por la broca de perforación debe tener ciertas i más importantes de estas es la características de mantenimiento y retención El uso en fluidos r oozos es Vé por Estados Unidos y los el uso de almidones en fluidos de perforación Es también conocido que Jos i convencionales tienden a elevadas por periodos extendidos de i convencionales tienden a descomponerse o temperaturas de o mayores cuando esa temperatura por más de cuatro Altas r por periodos extendidos de f r i encontrados en pozos más profundos durante el ? La de almidones i J resulta en un incremento en el convencional necesario en el Ha habido por lo tanto una industria de perforación de pozos para un puede operar por periodos de temperaturas elevadas y el cual no influye en el perfil reológico de un fluido de En la Patente de los Estados Unidos se describe un almidón perforación de Este almidón es de maíz reticulado oxicloruro de d esta referencia usa de oxicloruro de Esta í el almidón puede funcionar en temperaturas arriba de Tabla I de esta sin r de comportamiento substancial dentro de prueba de pérdida de fluido utilizando un almidón preparado de acuerdo con las i referencia en una temperatura de prueba do estos almidones contribuyen a la Í de viscosidad de un fluido de hay de qué de la composición química de es de amilosa a La Patente de los Estados Unidos describe un fluido de perforación de pozos el e un almidón de papa reticulado junto con otros referencia no reporta duración de las propiedades de fluido en alta temperatura del La Patente de los Estados describe un fluido de perforación de hecho partir agua de mar el cual incluye tanto carboximetilo sódico y celulosa de i i o c aditivos de pérdida de Además de los han sido celulósicos o sintéticos aditivos i de fluido en fluidos ce perforación de s de ejemplos que describen tales polímeros de los Estados Unidos P t t Estados Unidos 623 y la Unidos Mientras que polímeros pueden proporcionar mejores ca n temperaturas que los almidones y previamente en fluidos de generalmente son más necesidad para almidones los cuales tienen j de control de pérdida de fluido en altas Muchos de los ejemplos mencionados hacen referencia a un polímero de almidón o celulósico que tiene una contribución s formación de viscosidad de un fluido d i es una propiedad indeseable para la mayor fabricantes de Puede ser encontrada información respecto a composiciones de fluido de almidones en las mismas en Bourchard Chapter 2 of C r Chemical Society La invención es de un fluido de por f el cual contiene un almidón c u comportamiento de perdida ce d preferentemente no contribuye de viscosidad cuando se incorpora en perforación de Otro aspecto preferido j es un fluido de perforación de pozos el cual cent mejorado en el cual el un modificado como se describe en la i l especialmente útil donde el fluido de r alta Un aspecto todavía adi c i do invención es un proceso de perforación un fluido de perforación el cual lorio almidones descritos posteriormente en la El de invención se deriva o mezcla de los cuales tienen un t amilosa de por lo menos en Además de los fluidos de de la invención son útiles en otras perforación las cuales utilizan costo obtener mayores tolerancias a las aplicaciones las cuales actualmente i Los fluidos de perforación de t referidos como ledos de pe de y de do pozos de i y estos términos deben ser entendidos i toda esta Se entenderá que refieren a un fluido el cual es bombeado la operación de EL para petróleo o cualquier otro propósito fluido de perforación de Los esta invención son fluidos a base de aguo o El cesionario de la presente i ahora por registrado en el Estado de a ha sido concedido con un número de e do Estados Unidos las cuales describen en fluidos de que su y composiciones véase las Patentes de and incorpora para referencia la enseñanza de Los son polímeros de su todos los almidones contienen repetición de arailosa y en u os ? o molecular de los difier n n diferentes porcentajes de grupos de r t i i amilopectina o uno del Las i almidón son y los almidones contienan pr i especialmente almidón de r sido preferidos Las sido también los almidones son f una planta natural como el material de r el maíz contiene aproximadamente amilopectina y de Se cree maíz ceroso tienen casi totalmente ami 1 aproximadamente solamente las de Se cree que la ami 1 ct i establa en ambientes saturados de sal debido de cadena ramificada y este hecho 1 investigadores a considerarlo como el único i 1 fluidos De la Patente do muestra polímeros de en fluidos de perforación donde el pensado para requerir un contenido de do por menos en Véase también la Unidos la cual usa de con alto contenido de amilopectina en c Descubrimientos recientes a 1 inusuales tales como el chícharo rugoso y inesperados han una i desconocida de almidones muy alto La Ohio State ha desarrollado con alto contenido de de para propósitos El ya sea de un solo ti o o ? la cual se usa para preparar los fluidos do i o esta invención deben tener un de p menos es tiene un contenido amilopectina de Más con i amilosa es por lo menos El proceso do invención comprende preparar fluidos p terminación y desarrollo de orificios de r orificio de circular tales perforación del orificio de barreno preparación del orificio de Los almidones de esta invención fluido de perforación con propiedades de control de fluido efectivas y eficientes con frecuencia i J mejores que el uso de almidones de la almidones usados en la presente invención tienen mucho efecto en las propiedades v y reológicas del fluido de perforación i los usuarios prefiere que un aditivo de Los almidones de la técnica i la viscosidad perforación mas duro de bombear y menos Se cree que la amilopectina compre casi insoluble de moléculas amilopectina es un un polímero y molécula ramificada de muchas unidades de distribución de peso molecular de amilosa por otra es la porción soluble del polímero de y es polímero de y consiste de cadenas 1 unidades de con un peso molecular en l i 000 a unidas por un enlace Los almidones con alto contenido derivados de plantas que se encuentran en forma J híbridas del tipo discutido anteriormente son esta Son también almidones útiles sintéticamente a partir de plantas na tu bajo contenido de amilosa por técnicas de químico bien conocidas en la para r almidones modificados con alto contenido de variedad de técnicas de manipulación y de almidón son conocidas para producir modificados los cuales incluyen procesos i precipitación para eliminar o de amilopectina y de químicamente las porciones de la estructura principal del Los almidones usados en esta invención r reticulados con un gran número de incluyen epiclorohidrina El almidón con epi i i opcionalmente ser reaccionado con óxido de formar un éter de hidrox La reacción del i propileno y almidón es catalizado con de suspensión acuosas son generalmente i por de hidróxido de sodio en base al peso Pueden ser agregados el sulfato de sodio para mantener el almidón sin curante con el óxido de Las tempera tu i generalmente en el intervalo de aproximadamente Los niveles 1 están generalmente en el intervalo de apro 1 aproximadamente en base al peso seco d l reacciones de almidón y óxido pr aproximadamente 24 horas para condiciones descritas y son aproximadas n o con respecto al óxido de Se i almidón reticulado contenca de ao a óxido de propileno reaccionado en base libre de o de Un gran número de métodos los almidones y éteres de conocidos en la técnica y pueden fabricación de los almidones de la Los almidones con contenido alto i o invención pueden ser también adecuadamente realizado después de la después de la reacción de realiza la por reaccionar a id ácido cloroacético o su sal de Tales r bien ?1 grado de substitución un es por lo menos más menos y preferentemente por lo menos carboximetilo por unidad de glucosa anhidra almidón polímeros carboximetilados con ds aproximadamente o más se prefieren contra la sin substitución es algo superior que el que puede convencionalmente en un reactor de Por lo para este de reacción la suspensión n transferida deseablemente a un AL i puede dilución de agua superior o un solvente i reacción tener un alto grado de substitució Almidones útiles en esta secados en tambor y molidos para obtener un El producto seco molido puede entonces ser or fluido de perforación de pozo de petróleo el perforación si se desea por el Almidones particularmente útiles almidones disponibles del tipo esta invención e Collys E700 disponible Roquette Híbridos de con alto contenido disponible de OPTA Food Ingrediente Specialty Farm Products Almidón nacional linea de producto Perford de la linea El almidón puede ya sea ser incorporad 1 fluido en la ubicación del fabricante o en el do Se entiende que el fluido de a ser hecho probablemente contendrá un aditivos y químicos bien conocidos en el En el sitio de perforación el almidón la presento invención el lodo en y es el lodo se prepara una forma 1 del almidón de la presente En a J pozos de petróleo es preparado por a y Cualquier tipo de salmuera o empleado con el almidón de la présenlo n v i proporciones del arcilla y salmuera lodo son bien conocidos en la ya usados para Es también posible de la presente invención con agua y arcilla en la a salmuera o en un de salmuera libre arci l la c a se hace un fluido de perforación de Es también emplear el almidón de la presente invención con perforación húmedo inicial el cual no contiene a otras un operador puede iniciar la y n perforación con un fluido de pozos el no c almidón y todavía emplear el almidón de la presento en la perforación de ese En la práctica la cantidad del almidón lodo será diferente para i perforación y cada operador usará una cantidad i cu J a cual se cree será En la la cantidad de almidón i 1 perforación excederá ó 6 libras a 1 1 do 1 S Los fluidos para tratamiento contener otros aditivos para el or convencionales como se desee en cantidades i Ejemplos de tales aditivos incluyen d viscosidad tales como 1 xantano y otras i lignosulfonato tales lignosulfonatos de calcio o agentes de inhibidores i carbonato de otros como es bien conocido en la Y la goma de xantano empleada en las relativas y formas como se describe en 1 Estados Unidos pueden ser fluidos de perforación de la Los de de la i pueden ser en el orificio en una variedad formas conocidas por aquellos expertos en la almidón de la presente invención puede salmuera y arcilla y entonces agregado a lodo almidón convencional en el sitio de perforaci n bombearlo dentro del orificio de el de la presente invención puede ser di lodo el cual almidón convenci y contiene ambos puede ser 1 i i perforación La invención puede ser aplicación de fluido de perforación donde s a los los cuales incluyen especí f i t 1 aplicaciones de tratamiento de pozos i terminaciones y Tales fluidos de fluidos de pi circulación fluidos de perforación para perforar en i fluidos de empaque de grava y fluidos de muchas otras aplicaciones perforación las cuales utilizan superiores debido a la tolerancia a baja almidones pueden ser adaptadas fácilmente r almidones de alto contenido de de la en especialmente tales aplicaciones cual actualmente polímeros La invención se ilustra por los e no Estos ejemplos muestran la re superioridad de los fluidos de perforación almidones con alto contenido de amilosa cobre la técnica anterior que contienen i contenido de EJEMPLOS Los almidones como se indican i proporcionados y formulados en los fluidos de modelo los cuales son probados para pérdida de propiedades Todos los fluidos son preparados y pr i acuerdo a las pau as de preparación d usando tazas de estándar y un d vari 5 Harailton Se colocan los fluidos orí envejecidas con calor de acero inoxidable la células en un horno de rodillo fijo en la y laminado en caliente por el tiempo células y se detienen en un depósito lleno con a métodos de prueba API son entonces i los mi de pérdida de Los fluidos son reemplazados en las celdas envejecidas en caliente para otro Se continua procedo ocurre la degradación del Las 1 se toman y después de cada ciclo do caliente usando un reómetro modelo 35 F S mediciones como para los procedimientos API Ejemplo ? base 15 bentonica dispersante de i cloruro de sodio barita para ppg to de almidón Tabla 1 contenido 1 i Filtrado 38 G 500 136 57 ó lectural Formulación de lodo base 15 bentonita dispersante de pol barita to ppg pH to X almidón con alto contenido de Laminado en caliente 16 en F Tabla 2 Concentración de 2 Filtrado ce 20 3 F Ejemplo C Formulación de base bentonita dispersante de barita para ppg 50 to X almidón Laminado en caliente 16 hrs en F Tabla 3 Concentración de 0 Almidón con alto de Filtrado 60 3Í F 500 psij con alto de 3 6 lectura dial Almidón con alto Filtrado ce 60 F 500 Almidón con alto contenido de 3 6 Dial Reading Formulación de lodo base entonita dispersante de poliacrilaLo barita para ppg 50 to almidón laminado en caliente 16 hrs en F Tabla A con contenido de con alto i A Almidón B Almidón de 1S 20 21 ce 500 Oial 600 11B 11 D al Ejemplo E de lodo base bentonita dispersante barita para 50 pH to 4 laminado en caliente 16 hrs en F Tabla 5 Almidón con alto contenido de ? Lectura 6 RP 18 19 40 Dial Lectura 600 177 200 326 RPM Dial pac Discusión de resultados que sobresaltan las m joras invención Sistema A Los resultados a partir de un de pozos modelo el cual incorpora 15 bentonina y de cloruro de sodio son Ejemplo Se preparan las muestras y se prueban de fluido y propiedades reológicas después del 1 d caliente en de acuerdo a 1 i Se reportan los resultados en la Tabl Los resultados representados en la Tabla 1 que los almidones de la invención proporcionan viscosidad remarcablemente menor asi como de filtración comparable en la presencia do como se compara con la técnica bajo contenido Se muestran los resultados un perforación de pozo modelo el cual de bentonita para el Ejemplo So r n muestras y se prueban para de fluido y rop reológicas después del laminado en De acuerdo a la especificación los resultados en la Tabla Los resultados representados en la Tabla 2 t que los almidones de la invención proporcionan reducción del filtrado después del envejecimiento en por dieciseis Sistema C Se muestran los resultados a partir de perforación de pozos modelo el cual incorpora b de bentonita y 50 de Dust estimular los sólidos de Ejemplo Se preparan las muestras y se prueban de fluido y propiedades reológicas después caliente en De acuerdo a la ca n Se reportan los resultados de prueba en la Los resultados representados en la que los almidones de la invención í viscosidad asi del filtrado comparable en la presencia do i v 2S de sólidos como se compara con la con bajo contenido de Sistema D Se muestran los resultados a partir un perforación de pozos modelo el de bentonita y SO de Rev Dust estimular los para el Ejemplo Se preparan y prueban para pérdida de fluido y después del laminado en caliente en acuerdo a la especificación Se de la prueba en la Tabla Los resultados representados en la muestran que los almidones de la invención formación de viscosidad también reducción del filtrado en la alta concentración de sólidos con 3 muestras de la técnica anterior con o contenido de Sistema E de Se muestran los de un perforación de pozo modelo el de de Rev Dust simular los para el Ejemplo Se preparan las muestras y las propiedades reológicas después del n en F De acuerdo a las especi reportan los resultados de la prueba en la Tabla Los resultados representados en muestran que los almidones con un contenido amilosa de y más resultan en un inesperado y muy reducido se compara con contienen un contenido de amilosa abajo de amilopectina arriba de Los polímeros de resultados de prueba descritos I ilustrativos de la y aquellos en técnica reconocerán que pueden ser variaciones dentro de las enseñanzas Tales variaciones se consideran comprendidas dentro del alcance de la invención indica en las siguientes insufficientOCRQuality

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES fluido de perforación acuoso o porque contiene un polímero de almidón i contenido de amilosa de por lo menos en El fluido de perforación de con 1 reivindicación caracterizado porque el polímero a J tiene un contenido de amilosa de por lo menos El fluido de perforación de conformidad i reivindicación caracterizado porque el se deriva de un almidón o mezcla de almidones co nd i d menos de de amilopectin El fluido de perforación ooo reivindicación caracterizado porque el polímero es un almidón modificado producido por el almidón natural con alto contenido de El fluido de perforación reivindicación caracterizado porque el polímero d se hace por un proceso seleccionado del el consiste de procesos de precipitación y proco o de El fluido de perforación de conformidad con J reivindicación porque el polímero do ha sido modificado con grupos fluido de perforación i o n reivindicación caracterizado porque el ha sido modificado con grupos hidroxipropi El fluido de perforación de reivindicación caracterizado porque el polímero d modificado con grupos hidroxipropi lo y El fluido de perforación de reivindicación caracterizado porque el polímero de está Un fluido de perforación acuoso pozos de petróleo y gas caracterizado comprende almidón y por lo menos de y el almidón es un de con alto conloa ido amilosa el cual tiene un contenido de de lo en peso El fluido de conformidad con r caracterizado porque además comprende un como una goma El fluido de conformidad la re i vi caracterizado además porque comprende por lo un un agente inhibidor de un carbonato de i calcio otro derivad diferente del del almidón alto El fluido de conformidad con la v i n caracterizado porque el polímero de ha derivado de un almidón comprendido de amilopectina y se selecciona del grupo el cual collyse E700 e híbridos de maíz con alto i El fluido de conformidad la i va caracterizado porque el polímero do polímero de almidón modificado en la obtiene de un proceso seleccionado del grupo el de carboximetilación e hidroxipropilación El fluido de conformidad con la r v i i caracterizado porque el polímero de es polímero de almidón modificado y esta lado El fluido de la vindícaci caracterizado porque el polímero almidón polímero de almidón un proceso de perforación i porque comprende la de un fluido de perforación acuoso que do arcilla y un polímero de orificio de la r porción del polímero de pérdida de fluido sen un almidón con alto contenido de el contenido de de por lo menos en El proceso de con la caracterizado porque el polímero de almidón contenido de amilosa de por lo en RESUMEN LA INVENCION Esta invención se relaciona a fluidos de pozos de petróleo a base de agua los polímero de almidón derivado de un almidón el cual un contenido de de por lo menos en polímeros de almidón proporcionan comportamiento de pérdida de fluido a alta temperatura mientras que tienen un mínimo en la formación de viscosidad cuando fluidos de perforación de También pueden ser otras aplicaciones para las cuales han sido usados insufficientOCRQuality