NO161381B - Materiale egnet til bruk som en bentonittekstender i borevaesker, og anvendelse av materialet. - Google Patents
Materiale egnet til bruk som en bentonittekstender i borevaesker, og anvendelse av materialet. Download PDFInfo
- Publication number
- NO161381B NO161381B NO844345A NO844345A NO161381B NO 161381 B NO161381 B NO 161381B NO 844345 A NO844345 A NO 844345A NO 844345 A NO844345 A NO 844345A NO 161381 B NO161381 B NO 161381B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- molecular weight
- polymer
- weight
- acid
- monomers
- Prior art date
Links
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 title claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 19
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 title claims description 13
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 37
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 15
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 claims description 14
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 3
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims 1
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 33
- 229940092782 bentonite Drugs 0.000 description 23
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 7
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical group C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[Si+4] ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- PNLUGRYDUHRLOF-UHFFFAOYSA-N n-ethenyl-n-methylacetamide Chemical group C=CN(C)C(C)=O PNLUGRYDUHRLOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003385 sodium Chemical class 0.000 description 1
- 229940080314 sodium bentonite Drugs 0.000 description 1
- 229910000280 sodium bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/14—Clay-containing compositions
- C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
- C09K8/22—Synthetic organic compounds
- C09K8/24—Polymers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/003—Means for stopping loss of drilling fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår et materiale egnet til bruk som en bentonitt-ekstender i borevæsker, og anvendelse av materialet.
Bentonitter anvendes i stor utstrekning i boreslam for økning av viskositet, forbedring av spon-bærende egenskaper, reduksjon av filtrat-tap til formasjonen og for å gi boreslam andre ønskede egenskaper.
I A.P.I. Spee. 13A har American Petroleum Institute (A.P.I.) definert de foretrukkede yteevne-egenskaper hos bentonitter i boreslam. A.P.I.-spesifikasjonen angir at for en suspensjon av bentonitt i vann på 85,5 g/liter bør de følgende kriterier oppfylles: 1. Suspensjonen bør ha en tilsynelatende viskositet (A.V.) på større enn 15 cp. 2. Flytegrensen (Y.P.) uttrykt i enheter på 48,8 g/m<2> bør ikke overstige tre ganger den plastiske viskositet (PV)
uttrykt i cp.
3. 3 0 minutters-lavtrykks-A.P.I.-væsketapet bør ikke overstige 15 cm<3>.
Wyoming-bentonitt er den optimale bentonitt for anvendelse
i boreslam og oppfyller generelt denne spesifikasjon, men etter hvert som forekomstene av høykvalitets-Wyoming-bentonitten uttømmes, anvendes bentonitter med lavere kvalitet i stadig økende grad for boreslam-anvendelser. Uheldigvis sveller en del bentonitter med lavere kvalitet ikke alltid tilfredsstillende ved vann-opptak, og således oppfylles ikke alle kravene i A.P.I.-spesifikasjonen.
Det er kjent å inkorporere additiver i boreslam for forbedring av deres egenskaper. I US-patent 3 764 530 reduseres for eksempel termisk degradering ved at man inkorporerer et polyakrylat med meget lav molekylvekt. Det er spesielt kjent å inkorporere visse materialer i boreslam inneholdende bentonitter med lav kvalitet i den hensikt at slammene skal oppfylle alle kriteriene i, eller komme mye nærmere til, A.P.I.-spesifika-sjonen. Dette betegnes her som ekstensjon av bentonitten. Tilsetning av ekstenderne øker generelt A.V. og YP:PV-forholdet, og lavtrykks-væsketapet øker generelt.
De vanligste ekstenderne som anvendes i industrien, er karboksymetylcellulose, polyakrylamid med høy molekylvekt og forskjellige kopolymerer av akrylamid og akrylsyre, ofte med natriumkarbonat.
Anvendelsen av natriumpolyakrylat med molekylvekt 25 000 - 150 000 for ekstensjon av natriumbentonitt-leirer er beskrevet i US-patent 3 220 946. Tilsetning av natriumpolyakrylat til boreslam-leirarter er beskrevet i US-patent 2 702 788. En kombinasjon av polyakrylat med meget høy molekylvekt og akrylat-akrylamid-kopolymerer er anvendt for ekstensjon av bentonitt i US-patent 3 558 545.
Det er ikke uvanlig at noen bentonitter med lavere kvalitet ikke oppfyller kravene i A.P.I.-spesifikasjonen, til og med etter ekstensjon med konvensjonelle ekstendere. Mer spesifikt kan den fordrede dose av konvensjonell ekstender som er nødvendig for økning av A.V. til over minimumskravet på 15 cp, resultere i et YP:PV-forhold som er større enn 3, og dette er uønsket i boreslam.
Oppfinnelsen er basert på den overraskende oppdagelse at det for ovennevnte formål med fordel kan anvendes en blanding av visse lav- og høy-molekylære materialer, idet denne blanding er en meget effektiv ekstender for bentonitter.
Foreliggende oppfinnelse angår et materiale egnet til bruk som en bentonitt-ekstender i borevæsker, karakterisert ved at det omfatter en blanding av en syntetisk, lavmolekylær, vannoppløselig, ikke-ionisk eller anionisk polymer avledet fra 0-100 vekt% ikke-ioniske polymeriserbare monomerer og 100-
0 vekt% anioniske polymeriserbare monomerer med molekylvekt under 20 000 og en syntetisk, høymolekylær, vannoppløselig polymer med molekylvekt over 1 million og dannet av polymeriserbare monomerer hvorav minst 30 vekt% er sure monomerer, og hvor vektforholdet mellom lavmolekylær polymer og høymolekylær polymer er fra 10:1 til 1:5.
Disse nye blandinger har spesielt verdi som ekstendere for bentonitt-leirtyper, og oppfinnelsen angår også anvendelse av materialet ifølge oppfinnelsen som en ekstender for bentonitt i borevæsker, fortrinnsvis i en mengde på 0,01-1 vekt% basert på tørr bentonitt. Bentonitten blandes med polymerene ved teknikker som er konvensjonelle ved tilsetning av ekstendere til bentonitter.
Molekylvekten for komponenten med lav molekylvekt må ikke være for høy, da dette ellers vil forringe blandingens egenskaper. Gode resultater kan oppnås med metakrylsyre-homopolymer og med andre polymerer med molekylvekt på for eksempel rundt 15 000, men det foretrekkes vanligvis at molekylvekten er under 10 000, mer foretrukket under 5 000 men over 1 000, mest foretrukket i området fra 2 000 til 5 000.
Polymeren med lav molekylvekt kan være fullstendig ikke-ionisk eller den kan være anionisk, i hvilket tilfelle den kan være dannet av bare anioniske komponenter, eller den kan være dannet av anioniske og ikke-ioniske komponenter. Egnede ikke-ioniske syntetiske polymerer innbefatter polyvinylpyrrolidon, polyvinylalkohol og homopolymerer og kopolymerer av ikke-ioniske grupper såsom N-vinyl-N-metylacetamid, akrylamid, metakrylamid, akrylnitril og metyl- eller annet lavalkyl-(vanligvis C1_4-)akrylat og vinylacetat.
Syntetiske anioniske polymerer kan være dannet av polymeriserbare karboksylsyre- og sulfonsyre-monomerer, ofte etylenisk umettede, og typisk valgt blant akrylsyre, metakrylsyre, maleinsyre, itakonsyre, allylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metyl-propansulfonsyre (AMPS). Syregruppene kan være til stede som frie syregrupper, særlig når polymeren er syntetisert i begynnelsen, men ved generell anvendelse er syregruppene til stede som vannløselige ammonium- eller alkalimetall- (vanligvis natrium-) salter. Kopolymerer av to eller flere sure monomerer kan anvendes.
De beste resultater kan oppnås vanligvis med et anion-innhold på minst 70 vekt%, og de foretrukkede polymerer for anvendelse i oppfinnelsen er polymerer som er dannet av 70-100 vekt% akrylsyre (eller annen etylenisk umettet sur monomer) og 0-30 vekt% akrylamid (eller annen etylenisk umettet ikke-ionisk monomer), mest foretrukket polyakrylsyre-homopolymer. Imidlertid kan det også oppnås tilfredsstillende resultater med meget lavere anionisk innhold, for eksempel ned til 40 vekt% og ofte ned til 20 vekt%, og til og med ned til 5 vekt%, basert på de polymeriserbare monomerer.
Polymeren med høy molekylvekt har som nevnt en molekylvekt på minst 1 million,og den kan være så høy som 15 millioner eller 20 millioner eller mer, men fortrinnsvis er molekylvekten i området fra 1 million til 10 millioner.
Hvis anion-innholdet i polymeren med høy molekylvekt er
for lavt, vil blandingen ha dårligere egenskaper, og det foretrekkes vanligvis at minst 40 vekt% og mest foretrukket minst 60 vekt% av de polymeriserbare monomerer er sure monomerer. De beste resultater oppnås vanligvis når minst 70 %, og mest foretrukket 100 %, av monomerene er sure monomerer. Egnede etylenisk umettede og andre polymeriserbare monomerer kan velges blant de karboksylsyre- og sulfonsyre-monomerer som er oppregnet ovenfor. Alle komonomerer i polymeren med høy molekylvekt er vanligvis valgt blant de ikke-ioniske monomerer som er oppregnet ovenfor, fortrinnsvis akrylamid. Polymeren med høy molekylvekt kan for eksempel dannes ved hydrolysering av polyakrylamid.
De foretrukkede polymerblandinger ifølge oppfinnelsen er slike hvori hver polymer er dannet av 70-100 % akrylsyre og 0-30 % akrylamid, mest foretrukket 100 % akrylsyre, idet syregruppene vanligvis er til stede som natriumsaltet.
Blandingen er vanligvis hovedsakelig fri for sur eller annen polymer med en molekylvekt som er utenfor de definerte høy- og lav-molekyl-vektområder. Blandingen kan være et bimodalt polymert produkt, men er vanligvis fremstilt ved blanding av en egnet polymer med lav molekylvekt med en egnet polymer med høy molekylvekt.
Vektforholdet mellom polymer med lav molekylvekt og polymer med høy molekylvekt er som nevnt i området fra 10:1 til 1:5. Vanligvis er vekten av polymer med lav molekylvekt større enn vekten av polymer med høy molekylvekt, idet typiske forhold derfor er fra 5:1 til 1:1, mest foretrukket ca. 2:1.
Bentonitt-leirtypen vil i alminnelighet være en bentonitt-leirtype hvis egenskaper i boreslam fordrer forbedring, og fortrinnsvis resulterer ekstensjonen i forbedring av én eller flere av de egenskaper som er definert i A.P.I.-spesifika-sjonen, og fortrinnsvis resulterer den i forbedring av hver eneste egenskap som er utenfor A.P.I.-spesifikasjonen. Foretrukkede materialer ifølge oppfinnelsen er slike hvori komponentene i blandingen og mengden blanding er slik at en bentonitt som er utenfor A.P.I.-spesifikasjonen, ekstenderes ved hjelp av blandingen i en slik utstrekning at den oppfyller A.P.I.-spesifikasjonen. Blandingene ifølge vår oppfinnelse er derfor mest egnet for de bentonitter med lavere ytelse som akkurat ikke oppfyller ovennevnte A.P.I.-spesifikasjon med konvensjonelle additiver.
Bentonitt-leirtypen er vanligvis valgt blant montmorillo-nitt, hektoritt, saponitt, nontronitt og andre lignende hydratiserbare leirarter med ekspanderende gitter. Blandinger av bentonitter som inneholder en del bentonitt med naturlig høy ytelse, kan anvendes.
Polymerblandingen inkorporeres i bentonitten i en passende mengde som vanligvis er i området 0,005-1 %, fortrinnsvis 0,01-1 vekt% tørr polymer basert på tørr bentonitt. Hvis det oppnås utilstrekkelig ekstensjon med en bestemt mengde, bør det
anvendes en større mengde.
Det er meget overraskende at de definerte blandinger kan gi egnet ekstensjon, og den mekanisme ved hvilken de oppnår sin effekt, er for øyeblikket ukjent for oss. Polymerene med høy molekylvekt kan ansees for å være flokkulerigsmidler, men bidraget fra polymerene med lav molekylvekt er uklar, spesielt siden skjønt de anioniske polymerer med lav molekylvekt kan bestraktes som dispergeringsmidler, vil mange av de andre polymerer med lav molekylvekt ikke bli betraktet som dispergeringsmidler.
Eksempler
For bestemmelse av ekstensjonsegenskapene hos forskjellige polymerer og polymerblandinger ble det utført en serie forsøk, og i hvert av disse ble 85,5 g/liter av en bentonitt eller ekstendert bentonitt fremstilt og utprøvet ifølge fremgangs-måtene i A.P.I.-spesifikasjonen 13A.
De følgende polymerer ble utprøvet:
Polymerer med lav molekylvekt
A - Metakrylsyre-homopolymer, molekylvekt ca. 15 000
B - 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre-homopolymer
C - 80:20 akrylsyre:akrylamid-kopolymer
D - 40:60 akrylsyre:akrylamid-kopolymer
E - 20:80 metylakrylat:akrylsyre-kopolymer
F - 13:87 allylsulfonsyre:akrylsyre-kopolymer
G - 50:50 maleinsyre:akrylsyre-kopolymer
H - Itakonsyre:akrylsyre-kopolymer
I - 64 % hydrolysert polyakrylamid
L - Akrylsyre-homopolymer, molekylvekt 27 000
M - Akrylsyre-homopolymer, molekylvekt 3 500
N - Polyakrylamid-homopolymer
0 - 15:85 akrylsyre:akrylamid
Disse polymerer med lav molekylvekt hadde alle en molekylvekt på under 10 000, bortsett fra der hvor det er anført andre verdier. Andelene er vektandeler av den frie syre. Polymerene ble alle anvendt som natriumsalter, bortsett fra når det gjaldt polymer L, som ble anvendt som ammoniumsalt.
Polymerer med mellomliggende molekylvekt ( for sammenligning) J - Akrylsyre-homopolymer, molekylvekt 76 000
K - Akrylsyre-homopolymer, molekylvekt 250 000
Polymerer med høy molekylvekt, over 500 000
S - Akrylsyre-homopolymer, molekylvekt 10 000 000
T - 64:36 akrylsyre:akrylamid-kopolymer
X - 64 % hydrolysert polyakrylamid
Y - Metakrylsyre-homopolymer
Z - 2-akrylamido-2-metylpropan-sulfonsyre-homopolymer
Andelene er vektandeler av de frie syregrupper. Polymerene ble anvendt som natriumsalt.
Resultatene er vist i tabell 1, hvor YP-verdiene
og 10-sekund-gel-verdiene er anført i 48,8 g/m<2->enheter, doseringen er i vekt%, basert på leiren, PV- og AV-verdiene er i cP, og hvorvidt den ekstenderte leire oppfyller A.P.I.-spesifikasjonen eller ikke, er angitt med J (ja) eller N (nei). Polymeren er angitt ved hjelp av de bokstaver som er anført ovenfor, og der hvor det anvendes blandinger, er andelene vektandeler. Således angir 2M:S 2 vektdeler polymer M og en vektdel polymer S.
Australsk bentonitt ble anvendt i hvert av forsøkene, bortsett fra forsøkene 11-20, hvor det ble anvendt en bentonitt fra USA.
Sammenligning av for eksempel forsøkene 4-7 og 8-10 med forsøkene 1-3 viser at anvendelse av blandinger ifølge oppfinnelsen (forsøk 1-3), forbedrer de totale egenskaper og at hvis det anvendes tilstrekkelig av blandingen (forsøk 2 og 3), bringes leirens egenskaper innenfor A.P.I.-spesifika-sjonen.
Sammenligning av for eksempel forsøkene 30, 31 og 32 viser at en økning av polymerens molekylvekt til over 50 000 forårsaker at PV:YP-forholdet blir for høyt.
Claims (9)
1. Materiale egnet til bruk som en bentonitt-ekstender i borevæsker,
karakterisert ved at det omfatter en blanding av en syntetisk, lavmolekylær, vannoppløselig, ikke-ionisk eller anionisk polymer avledet fra 0-100 vekt% ikke-ioniske polymeriserbare monomerer og 100-0 vekt% anioniske polymeriserbare monomerer med molekylvekt under 20 000 og en syntetisk, høymolekylær, vannoppløselig polymer med molekylvekt over 1 million og dannet av polymeriserbare monomerer hvorav minst 30 vekt% er sure monomerer, og hvor vektforholdet mellom lavmolekylær polymer og høymolekylær polymer er fra 10:1 til 1:5.
2. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at polymeren med høy molekylvekt er dannet av minst 40 vekt%, og fortrinnsvis minst 60 vekt%, sure monomerer som inneholder karboksylsyre- eller sulfonsyre-grupper, idet eventuelt andre monomerer er ikke-ioniske.
3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at polymeren med lav molekylvekt er polyakrylamid eller en polymer som er dannet ved polymerisering av 5-100 %, fortrinnsvis 20-100 %, polymeriserbare karboksylsyre- eller sulfonsyre-monomerer, idet resten er ikke-ioniske monomerer.
4. Materiale ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at de sure monomerer er valgt blant akrylsyre, metakrylsyre, maleinsyre, itakonsyre, allylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metyl-propan-sulfonsyre og de ikke-ioniske monomerer er valgt blant akrylamid og metakrylamid.
5. Materiale ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at polymerene med lav og høy molekylvekt hver er polymerer som er dannet av 70-100 % akrylsyre og 0-30 % akrylamid.
6. Materiale ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at polymeren med høy molekylvekt og polymeren med lav molekylvekt er polyakrylsyre.
7. Materiale ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at molekylvekten av polymeren med lav molekylvekt er 2000-5000, molekylvekten av polymeren med høy molekylvekt er 1 000 000-15 000 000 og materialet er hovedsakelig fritt for polymer med en molekylvekt i området 50 000-500 000.
8. Materiale ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektforholdet mellom polymer med lav molekylvekt og polymer med høy molekylvekt er fra 5:1 til 1:1.
9. Anvendelse av materialet ifølge ett eller flere av de foregående krav som en ekstender for bentonitt i borevæsker, fortrinnsvis i en mengde på 0,01-1 vekt% basert på tørr bentonitt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB838329249A GB8329249D0 (en) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | Materials in drilling muds |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO844345L NO844345L (no) | 1985-05-03 |
| NO161381B true NO161381B (no) | 1989-05-02 |
| NO161381C NO161381C (no) | 1989-08-09 |
Family
ID=10551109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO844345A NO161381C (no) | 1983-11-02 | 1984-11-01 | Materiale egnet til bruk som en bentonittekstender i borevaesker, og anvendelse av materialet. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4631137A (no) |
| EP (1) | EP0144140B1 (no) |
| AU (1) | AU581863B2 (no) |
| CA (1) | CA1236608A (no) |
| DE (1) | DE3477674D1 (no) |
| GB (1) | GB8329249D0 (no) |
| GR (1) | GR80826B (no) |
| NO (1) | NO161381C (no) |
| ZA (1) | ZA848426B (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4839095A (en) * | 1987-09-14 | 1989-06-13 | Shawqui Lahalih | Stable mud drilling fluid additive, composition and process for making the same |
| DE3833045A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Henkel Kgaa | Bohrspueladditive auf basis eines polymergemiches, deren verwendung sowie verfahren zur herstellung derselben |
| JP2587480B2 (ja) * | 1988-11-09 | 1997-03-05 | 株式会社日本触媒 | 掘削泥水用添加剤 |
| US5008025A (en) * | 1989-11-16 | 1991-04-16 | Mobil Oil Corporation | Sulfonate-containing polymer/polyanionic cellulose combination for high temperature/high pressure filtration control in water base drilling fluids |
| US5380705A (en) * | 1990-01-25 | 1995-01-10 | Phillips Petroleum Company | Drilling mud comprising tetrapolymer consisting of n-vinyl-2-pyrrolidone, acrylamidopropanesulfonicacid, acrylamide, and acrylic acid |
| US5135909A (en) * | 1990-01-25 | 1992-08-04 | Phillips Petroleum Company | Drilling mud comprising tetrapolymer consisting of N-vinyl-2-pyrrolidone, acrylamidopropanesulfonic acid, acrylamide, and acrylic acid |
| GB9005527D0 (en) * | 1990-03-12 | 1990-05-09 | Radcliffe Christopher J | Waveguide filter |
| DE69120947T2 (de) * | 1990-04-26 | 1996-11-28 | Atlantic Richfield Co | Dispergiermittel-zusammensetzungen für bohrung und abdichtung untererdischer quellen |
| US5221489A (en) * | 1990-04-26 | 1993-06-22 | Atlantic Richfield Company | Sulfonated polymeric dispersant compositions for subterranean well drilling, completion, and cementing |
| FR2710650B1 (fr) * | 1993-09-29 | 1995-12-22 | Hoechst France | Dispersions eau dans huile épaississantes, leur procédé de préparation et leur application en impression textile. |
| WO2001009039A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and composition for scavenging sulphide in drilling fluids |
| GB0508255D0 (en) | 2005-04-25 | 2005-06-01 | Lucite Int Uk Ltd | Acrylic blends |
| GB0711017D0 (en) | 2007-06-08 | 2007-07-18 | Lucite Int Uk Ltd | Polymer Composition |
| US8623790B2 (en) | 2010-12-21 | 2014-01-07 | Newpark Drilling Fluids Llc | Method of drilling a subterranean well with crosslinked polyacrylic acid |
| US20140148369A1 (en) * | 2012-11-28 | 2014-05-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of Treating a Subterranean Formation with Friction Reducing Clays |
| US9657522B2 (en) * | 2013-03-29 | 2017-05-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of beneficiating drilling fluids comprising low- and high-quality clays |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2718497A (en) * | 1950-11-03 | 1955-09-20 | Union Oil Co | Drilling muds |
| US2702788A (en) * | 1951-06-04 | 1955-02-22 | Milwhite Company Inc | Well drilling muds and improved compositions for producing the same |
| US3081260A (en) * | 1960-03-25 | 1963-03-12 | Pan American Petroleum Corp | Low solids drilling fluid |
| US3220946A (en) * | 1960-08-08 | 1965-11-30 | Magnet Cove Barium Corp | Beneficiated clay composition for use in drilling fluids |
| US3323603A (en) * | 1964-11-12 | 1967-06-06 | Pan American Petroleum Corp | Drilling fluid containing acrylic acidacrylamide copolymer and method of drilling therewith |
| US3558545A (en) * | 1968-03-27 | 1971-01-26 | Pan American Petroleum Corp | Low solids drilling fluid |
| US3816308A (en) * | 1972-05-05 | 1974-06-11 | Monsanto Co | Beneficiating agents |
| US4128528A (en) * | 1975-05-15 | 1978-12-05 | Nalco Chemical Company | Clay-polymer concentrates for beneficiating clays |
| US4299710A (en) * | 1975-05-30 | 1981-11-10 | Rohm And Haas Company | Drilling fluid and method |
-
1983
- 1983-11-02 GB GB838329249A patent/GB8329249D0/en active Pending
-
1984
- 1984-10-24 DE DE8484307302T patent/DE3477674D1/de not_active Expired
- 1984-10-24 EP EP84307302A patent/EP0144140B1/en not_active Expired
- 1984-10-29 ZA ZA848426A patent/ZA848426B/xx unknown
- 1984-10-30 CA CA000466611A patent/CA1236608A/en not_active Expired
- 1984-10-30 US US06/666,412 patent/US4631137A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-01 AU AU34898/84A patent/AU581863B2/en not_active Ceased
- 1984-11-01 NO NO844345A patent/NO161381C/no unknown
- 1984-11-02 GR GR80826A patent/GR80826B/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4631137A (en) | 1986-12-23 |
| NO161381C (no) | 1989-08-09 |
| DE3477674D1 (en) | 1989-05-18 |
| ZA848426B (en) | 1986-06-25 |
| NO844345L (no) | 1985-05-03 |
| CA1236608A (en) | 1988-05-10 |
| EP0144140A2 (en) | 1985-06-12 |
| AU3489884A (en) | 1985-05-09 |
| EP0144140A3 (en) | 1986-02-19 |
| AU581863B2 (en) | 1989-03-09 |
| GR80826B (en) | 1985-03-04 |
| GB8329249D0 (en) | 1983-12-07 |
| EP0144140B1 (en) | 1989-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO161381B (no) | Materiale egnet til bruk som en bentonittekstender i borevaesker, og anvendelse av materialet. | |
| EP0170527B2 (en) | Aqueous drilling and packer fluids | |
| US5028271A (en) | Vinyl grafted lignite fluid loss additives | |
| US7994265B2 (en) | Vinyl alcohol copolymers for use in aqueous dispersions and melt extruded articles | |
| NO145581B (no) | Borevaeske. | |
| JP4950991B2 (ja) | 高イオン強度塩溶液のための増粘剤としての高分子電解質複合体 | |
| EP0190892A2 (en) | Process for the preparation of an aqueous dispersion of copolymeric latex polymer | |
| US6221952B1 (en) | Aqueous emulsion composition | |
| CA2748286A1 (en) | Use of vinyl phosphonic acid for producing biodegradable mixed polymers and the use thereof for exploring and extracting petroleum and natural gas | |
| US8466243B2 (en) | Vinyl alcohol copolymers for use in aqueous dispersions and melt extruded articles | |
| US4847342A (en) | Cationic-hydrogen bonding type hydrophobically associating copolymers | |
| US6020061A (en) | Emulsion polymerization using polymeric surfactants | |
| US4738788A (en) | Rheologically stable aqueous drilling fluids | |
| US3072569A (en) | Drilling fluid compositions | |
| JPH0753730A (ja) | 再分散性アクリル系エマルジョン粉末 | |
| JP4405352B2 (ja) | 水性エマルジョンおよびその製造方法 | |
| AU602968B2 (en) | Small particle size surface active protective colloid-stabilized latexes derived from monomers of high aqueous phase grafting tendencies | |
| JP3647627B2 (ja) | エマルジョン組成物 | |
| JPH06107956A (ja) | エマルジョン組成物 | |
| CA1295473C (en) | Low and high temperature drilling fluids based on sulfonated terpolymer ionomers | |
| JPS61123613A (ja) | 水性重合による低分子量のハロゲン化ビニル／ビニルエステルコポリマ−の製法 | |
| JP3192967B2 (ja) | 耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹脂管 | |
| JP3728485B2 (ja) | 水性エマルジョン組成物 | |
| JPH08325312A (ja) | 水性エマルジョンの製造方法 | |
| JP3311086B2 (ja) | エマルジョン組成物 |