NO135205B

NO135205B -

Info

Publication number: NO135205B
Application number: NO2630/68A
Authority: NO
Inventors: J Doleman; W H Hills
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1967-07-03
Filing date: 1968-07-02
Publication date: 1976-11-22
Also published as: FR1580395A; DK129275C; DK129275B; YU157668A; NO135624C; YU33156B; IL30286A0; NL160754B; LU56393A1; DE1753882B1; AT312259B; BE717546A; US3507010A; JPS521569B1; JPS5146777B1; NO740533L; GB1237746A; IL30286A; ES355705A1; NO135205C

Description

Fremgangsmåte til tetting og avstivning av geologiske formasjoner.

Ved fremdrift av jordolje eller jordgass fra borehull inntrer ofte en uønsket

forskyvning av vann-, olje- eller gass-olje-forholdet som følge av at det trenger inn

omgivende vann eller jordgass fra lettere

gjennomtrengelige lag av de førende formasjoner. Av denne grunn blir oljetran-sportøren for det meste dårlig utnyttet.

Dessuten kan det i løse sandlag oppstå

transportvanskeligheter som følge av at

sand strømmer til. For å overvinne disse

ulemper har man utviklet forskjellige se-menteringsprosesser, og også innført organiske og uorganiske stoffer i borehullet.

Men alle disse stoffene har den mangel

at de for det meste bare består av suspen-sjoner eller dispersjoner, så at de ikke har

tilstrekkelig inntrengningsdybde eller at de

utfelles ved koagulasjon. Det er også blitt

foreslått å føre inn melamin og formalde-hyd eller lignende i en blanding som ennå

ikke er polymerisert, dvs. som stabil sus-pensjon, og la denne polymeriseres ferdig

ved hjelp av varmen i borehullet. Dette er

en meget usikker fremgangsmåte, da varmen i de enkelte boringer er meget avhen-gig av de geologiske forhold og av hullets

dybde. Det kan også forekomme at man

vil sikre byggearbeider, som utgravninger

eller damanlegg mot innløp av grunnvann

ved injeksjon, og her står ingen egenvarme til rådighet. I alle tilfeller ville inn-føring av fremmed varme være meget

uøkonomisk. Av disse grunner har disse

fremgangsmåter ikke kunnet vinne inn-pass i praksis.

Man må også erindre at man ved ned-senking av borehull kan treffe på forma-

sjoner som er gjennomtrengelige og lar spylevannet sive vekk, hvilket man enten slett ikke kan forhindre, eller bare på en meget omstendelig og kostbar måte. Alle disse vanskeligheter ryddes av veien ved den foreliggende oppfinnelse.

Den nye fremgangsmåte til å tette og binde av geologiske formasjoner mot vann, gass og så videre, karakteriseres ved at stoffer som reagerer med hverandre under nettdannelse i ennå flytende tilstand føres under trykk inn i den formasjon som skal tettes eller gjøres fastere, så at nettdannelsesreaksjonen skjer i selve formasjonen.

Etter en utførelse av oppfinnelsen inn-føres en blanding av et umettet basisstoff som kan bringes til nettpolymerisasjon med klorsvovel, f. eks. en umettet fet olje eller et butadien- eller butadienacrylpoly-merisat og den egnede mengde klorsvovel.

For å få en blanding med langsom nettavbinding er det hensiktsmessig å tilsette blandingen en forsinkelseskatalysa-tor, f. eks. oxyder av jordalkalier, fortrinsvis magnesiumoxyd, i mengder opp til ca.

10 pst.

For å påvirke blandingens viskositet kan det videre være formålstjenlig også å tilsette blandingen en mineralolje med lav eller høy viskositet som i og for seg ikke evner å reagere med klorsvovelet. Ved siden av virkningen på viskositeten i den pumpbare blanding innvirker disse stoffer også på reaksjonstiden. Den mengde klorsvovel som skal brukes, avhenger både av den annen reaksjonskomponents natur og av den hårdhet eller bløthet som tilstre-bes i reaksjonsproduktet.

En blanding etter oppfinnelsen kan også tilsettes silikoner som harpiks eller olje i mengder opp til 10 pst. for å få i stand større vannavstøtende evne. Videre kan man tilsette blandingen uorganiske fyllstoffer, f. eks. kritt, talkum, tungspat, jernoxyd osv., enten for å øke viskositeten i en ennå ikke avbundet blanding i slike tilfeller hvor formasjonen har høy gjen-nomtrengelighet, eller for på tilsvarende måte å innvirke på den spesifikke vekt hos den ennå flytende tilsetning.

Dessuten kan blandingen tilsettes gassdannende stoffer, for eksempel natri-umbicarbonat, som sammen med klorsvovelet fremkaller en gassutvikling som derved gir en ekstra volumøkning etter av-bindingen.

Enn videre kan blandingen tilsettes stoffer som er oppløselige i syrer, som magnesiumoxyd, kalk, kritt osv., som kan fjernes ved en påfølgende syrebehandling og derved gjør tetningen så porøs at den kan virke som sandfanger i den førende formasjon.

Endelig kan man også for å fremkalle volumforøkelse tilsette faktis-svellende stoffer.

Ved en annen utformning av oppfinnelsen blir de reåksjonskomponenter som danner nettverkspolymerisat og som inneholder gruppen.

nemlig et di- eller polyisocyanat, og en organisk forbindelse med minst tre reaksjonsdyktige OH-grupper, i blanding med hverandre i et flytende bærestoff, under trykk presset inn i den formasjon som skal tettes eller gjøres fastere.

Disse omsetningsprodukter er mer motstandsdyktige mot svelning i jordolje-hydrocarboner enn klorsvovelreaksjons-produktene. Avgjørende for brukbarheten er det krav at minst den ene eller begge komponenter er flytende, eller at de kan bringes i oppløsning i skikkete oppløsnings-midler eller myknere som ikke griper inn i nettpolymeriseringen, men som kan inn-lemmes i nettpolymerisatet.

Som den annen komponent brukes fortrinsvis ricinusolje. Også polyoxyforbindelser med minst tre reaksjonsdyktige OH-grupper kan brukes, f. eks. polyalkoholer.

Også forestringsprodukter som er frem-stilt ved omsetning av dicarboxylsyrer med 2- eller 3-verdige alkoholer kan brukes som polyoxyforbindelser for omsetning med polyisocyanater. Som dicarboxylsyrer kan f. eks. brukes adipinsyrer, som toverdig alko-holglycol, som treverdig alkoholglycerol. Det avgjørende krav er at mengdeforholdet mellom dicarboxylsyrer og alkoholer velges slik at forestringsproduktet inneholder minst tre frie, reaksjonsdyktige OH-grupper som kan reagere med isocyanater.

Handelsprodukter av denne kategori kan f. eks. fåes under navnet «Desmophen».

De polyisocyanater som fremmer nettdannelsen i polyoxyforbindelsene må minst ha to isocyanatgrupper. Det er også hensiktsmessig i første rekke å bruke flytende produkter, da disse lettest kan bearbeides videre. Såfremt slike nettdannere ikke er flytende kan omsetningen skje i skikkede oppløsningsmidler, også i nærvær av myknere.

Prinsipielt skal valget av de polyisocyanater som skal brukes, skje ut fra det synspunkt at den reaksjon som fører til nettdannelsen kan skje uten varmetilfør-sel, hvorved man givetvis kan tilpasse reaksjonstiden ved hjelp av kjente tilset-ningsstoffer som virker til å påskynne eller forsinke reaksjonen. I alminnelighet kan reaksjonene forsinkes ved tilsetning av sure stoffer, f. eks. en anorganisk syre, mens man kan påskynne den ved f. eks. å tilsette tertiære organiske baser. Man kan f. eks. bruke omsetningsproduktet av toluidendiisocyanat og hexantriol, hvorved omsetningen fortrinsvis skjer i nærvær av oppløsningsmidler eller myknere. Omsetningsproduktet av ricinusolje (1 mol) med toluidendiisocyanat (2 mol) er flytende, og er brukbart i denne tilstand i lengre tid. I siste tilfelle fremkalles fortrinsvis nettdannelsesreaksjonen ved tilsetning av den mengde ricinusolje som trengs til fullsten-dig nettdannelse, eventuelt også med ekstra tilsetning av myknere.

Ved at det innføres skikkede myknere og oppløsningsmidler kan man påvirke nettpolymerisatenes egenskaper med hensyn til skikkethet til bruk, f. eks. viskositeten av den flytende primærblanding som skal nettpolymeriseres, og likeledes økono-mien ved bruk, innen vide grenser. Alifa-tiske hydrocarboner, f. eks. mineraloljer, kan i alminnelighet bare brukes i liten utstrekning, fordi de bare ufullkomment kan fordeles i den flytende primærblanding som kan nettpolymeriseres, og fordi de utskilles av det faste nettprodukt. Da er mineraloljeekstrakter med et høyt innhold av aromatiske forbindelser fordelaktigere. Videre egner seg frie fettsyrer, især destil-lerte fettsyrer, dessuten talloljedestillater, især destillater med et høyt innhold av sterkt umettede forbindelser. Flytende destillater fra stenkulltjæredestillasjonen, f. eks. stenkulltjæreolje, har også vist seg brukbare. Enn videre kan forskjellige slags estermyknere, som fosfater, fthalater, adi-pinater o. 1. komme til anvendelse.

Kravet til slike myknere går i første rekke ut på at de på upåklagelig vis er opp-løselige i den flytende primærblanding som kan nettpolymeriseres, og at de også holdes fast og ikke utskilles av det ferdige slutt-produkt som er brukt til tetning, som følge av deres evne til å svelle opp med dette.

Særlig synes slike myknere å være skikket som i seg selv ikke er blandbare med de råoljer som allerede finnes i den formasjon som skal tettes, og som altså understøtter svelningsevnen hos tetnings-massen overfor disse råoljer. Til omsetningen mellom polyoxyforbindelser med poly-oxyisocyanat kan man også bruke flytende butadien-acrylnitril-polymerisat.

Eksempler på utførelsen:

Disse blandinger fremstilles på vanlig måte og innføres umiddelbart etterpå. Når de treffer formasjonen, er de fremdeles så flytende at de trenger inn i denne og først avbindes etter noen tid, så at de tetter formasjonen.

6) For å avsvekke den toxiske virkning av toluidendiisocyanatene kan man bruke følgende forslag til blanding:

Denne blanding er like nettdannende som de andre eksempler. Eventuelt kan man tilsette forblandingen og/eller den nettdannende blanding en mykner, f. eks. dioctylfthalat.

I eksemplene kan man erstatte ricinusolje eller «Desmophen» med flytende polyoxyforbindelser fra forestring av dicarboxylsyrer med to- eller treverdige alkoholer. I stedenfor dioctylfthalat som er brukt som mykner i disse eksempler kan man bruke flytende butadien-acrylnitril-polymerisat som ikke reagerer med diisocyana-ter, men som har mineraloljenes fortrinn med hensyn til uoppløselighet. I stedenfor toluidendiisocyanatet kan man bruke tilsvarende di- og triisocyanater med lignende egenskaper som dette toluidendiisocyanat.

Bruken av en slik blanding har videre den fordel at det oppstår et pumpbart produkt med spesifikk vekt under 1,0, som ved riktig avstemt tidsreaksjon innesper-res i vid utstrekning omkring injeksjons-hullet uten at formasjonen brytes opp av det hydrostatiske trykk.

Da det ikke behøves noen særlig var-metilførsel til nettdannelsesreaksjonen, avbindes materialet med sikkerhet også der hvor det ikke finnes noen egenvarme på injeksjonsstedet, f. eks. ved damanlegg, utgravninger for bygg osv. Produktet for-blir elastisk og bevarer derfor en utmer-ket tettevirkning også om formasjonen forandrer seg, slik som det f. eks. kan forekomme ved damanlegg og lignende bygg-verk. Det er videre en fordel ved dette ma-teriale at det ikke er blandbart med vann, så når det presses inn i vannførende lag vil det skyve vannet foran seg, og senere, når nettdannelsen er ferdig, vil det danne en sikker sperring mot inntrengen av omgivende vann og grunnvann.

Claims

1. Fremgangsmåte til tetting og avstivning av geologiske formasjoner mot vann, gass osv., karakterisert ved at stoffer som reagerer med hverandre under nettdannelse i ennå flytende tilstand under trykk presses inn i den formasjon som skal tettes eller avstives.

Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at det anvendes en blanding av et med klorsvovel nettdannende umettet basisstoff med den egnede mengde klorsvovel.

3. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at et nettdannende produkt med gruppen

som reaksjonskomponent, nemlig et di-eller polyisocyanat, og en organisk forbindelse med minst tre reaksjonsdyktige OH-grupper anvendes i blanding med hverandre i et flytende medium.

I