NO170102B - Fremgangsmaate for fremstilling av en faststoff-fri, vandig vaeske fra en vaeske forurenset med faste stoffer slik somrust, sand og boreslam - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår anvendelse av saltoppløsninger med høy densitet i brønnhull, og mer spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av en faststoff-fri, vandig væske fra en væske forurenset med faste stoffer slik som rust, sand og boreslam.

Brønnvæske slik som vandige saltoppløsninger med høy densitet blir anvendt i brønnsystemer som anvendes ved produksjon av petroleum. Betegnelsen brønnvæske som anvendt her, er ment å betegne væsker med kontinuerlig vannfase og hvilke væsker kan inneholde friskt vann, sjøvann eller saltoppløsninger og variere med hensyn til mengder av oppløst stoff slik som salter, korrosjonsinhibitorer og gasser. Disse oppløsninger har blitt anvendt både som borevæsker, kompletterings- og • pakningsvæsker, spesielt i dype brønner som underkastes høy formasjonsgasstrykk ved forhøyede temperaturer. Disse væsker kan dannes av natrium, kalsium, sinksalter med klorider, bromider og kalium. Disse vandige væsker kan omfatte korrosjonsinhibitorer og andre salter slik som natriumaske. Densiteten av disse brønnvæskene avhenger av det spesielle salt eller blanding av salter og deres konsentrasjon i den vandige brønnvæske. Vanligvis har brønnvæsker av salttypen en densitet i området 0,958-2,28 g/l.

Brønnvæsken av salttypen skal være faststoff-fri ved dens anvendelse som en brønnvæske. Dersom det er faste stoffer i en pakning eller kompletteringsvæske, kan de forårsake alvorlig skade i en produserende formasjon ved plugging av porehulrom i denne eller endog av perforeringer og kanaler fremskaffet for å få fluidiumstrømmer mellom formasjonen og brønnhullet. Dersom det er faste stoffer i en pakningsvæske vil stoffene utfelles etter en tid i pakningen. Som et resultat vil disse faste avsetninger gjøre det vanskelig å koble fra sjaktforingen fra pakningen med et resultat av kostbar brønnreparasjonsarbeide.

Saltoppløsningen med høy densitet kan fremstilles på brønnsiden ved oppløsning av den foreskrevne mengde av salt i den vandige fase, hvilken fase hovedsakelig består av friskt vann eller sjøvann, men kan også omfatte forskjellige inhibitorer for forhindring av pitting, korrosjon, etc. Blandinger sirkuleres eller agiteres i overflateslamsystem innretninger inntil det ikke er uoppløste saltfaststoffer. Naturligvis blir problemene ved tilsetning av salter som skal oppløses, i den vandige brønnvæske i stigende grad mere vanskelig når densiteten øker, både i krav og tid, arbeidskraft og innretning.

For nærværende vil selgere levere til brønnsiden den fremstilte saltoppløsning med høy densitet med en ønsket densitet og kombinasjon av valgte ingredienser. Det er ønsket at disse brønnvæsker er rene og fri for faste stoffer. Leveringen av saltoppløsning krever vanligvis flere om-bytninger av beholdere. For eksempel blir saltoppløsningen transportert fra salgstanker til truck-transport, offshore-supply-skip og til rig-slamsystemet. I de fleste tilfelle blir saltoppløsningen forurenset av uønskede faste stoffer, omfattende med restvann fuktede faste stoffer og/eller oljebasert boreslam, vektøkende midler slik som baritt, rust, salt, bunnslam og sand, ferro- og ferriavsetninger og andre uoppløselige materialer. Forurensede væsker slik som slam-baser, smøremidler og dieseloljer kan også være nærværende i slamsysternet og bli innblandet i saltoppløsningen. Vanligvis blir disse forurensende væsker okkludert eller absorbert på de uoppløste faste stoffer.

Dersom mengden av faste stoffer i saltoppløsningen er liten i mengde, kan rigustyret anvendes for deres fjernelse av vanligvis i et trinnvis strømningsmønster gjennom patronfiltre. Kostandene for arbeidskraft og rig-tid ved filtrering av saltoppløsningen er vanligivis prohibitiv (f.eks. $ 100.000 pr arbeidsskift) med mindre de faste stoffer er (1) mindre enn 0,01 vekt-% av brønnvæsken, (2) granulær og (3) ikke gelaktig som er vanlig i tilfellet med HEC, polymer eller bentonittslam forurensning.

Forurensning av saltoppløsning av boreslam komponenter er mest vanlig da saltoppløsnignen vanligvis håndteres på riggene i deler av slamsystemet. Slamsystemet opptar vanligvis forurensning under vasking av brønnboren for fjernelse av restslam og sementpartikler straks før inn-føringen av kompletterings/paknings-saltoppløsningen av salttypen med høy densitet. Kun en mindre mengde av vaske-væske som innblandes i saltoppløsningen, gjør at faststoffinnholdet blir for stort. Saltoppløsningen må deretter behandles for å fjerne faststoffene. Gjenværende faste stoffer må være mindre enn 5 pm i maksimaldimensjon da de ellers forårsaker formasjonstetning.

Som nevnt er anvendelsen av patron, plate eller skikttype filtrere upraktisk med mindre faststoffinnholdet i salt-oppløsningen er meget lavt. Videre er rigtiden ved anvendelse av utstyr og arbeidskraft begrenset og kun tilgjengelig for kritiske operasjoner, nemlig optimum boring av brønnhullet. Som et resultat, må saltoppløsninger med store forurensninger av faste stoffer enten kastes eller returneres til anlegg for rensing. Da saltoppløsningen er meget kostbar (f. eks. $ 300 - $ 900 pr fat) kan den ikke kastes. Videre må saltopp-løsningen håndteres omsorgsfullt slik at disse ikke søles bort da omgivelsen tar skade av sterke, vandige saltopp-løsninger .

Det har også blitt en praksis å rense riggens slamsystem for rest moderslam før innføringen av saltoppløsningen ved forskjellige vaske- og manuelle rensningsteknikker i et forsøk på å redusere omfanget av filtrering. F. eks. anvendes på offshore rigger spyling med sjøvann og mannskap med skrapere, koster, etc for å forsøke å fjerne rest boreslam bestanddeler. Denne teknikk for grunding rensing av riggens slamsystem er meget hasardiøs (sleipt, vått, alkalisk og trange arbedisområder) og tyngende arbeidskostander. Dessuten har det rensede slamsystem ennå restboreslam som er bortgjemt i kroker, men som blandes i saltoppløsningen med høy densitet når den passerer gjennom dette. Under rensing av slamsystemet må driften av riggen stanses i mellom 5 og 13 timer i gjennomsnitt. Kostnadene for rensing varierer fra ca $ 3000 til $ 8000 pr time. Ved å unngå denne rensningsprosedyre vil en spare riggens driftstans med et beløp av $ 40.000.

Som et praktiskt resultat så krever nåværende riggpraksis, spesielt offshore, full strømfiltrering (vanligvis i patronfiltre) av saltoppløsningen slik at faststoffnivåer på 0,2 % eller mindre er ønsket straks før saltoppløsningen føres inn i brønnhullet.

Selv om saltoppløsningen kan gjøres faststoff-fri på riggen, er det også nødvendig å rense brønnsystemet for borevæske, slampartikler eller andre forurensninger før innføringen av saltoppløsningen i dette for å holde saltoppløsningen i en faststoff-fri tilstand under anvendelse slik som ovenfor omtalt. Et av hovedproblemene ved fjernelse av borevæske og slam er fra brønnboreutrustningen som omfatter produksjons-røret eller brønnrøret og ringrommet mellom det og foringen eller omgivende brønnhull.

Mange kjemiske vaskemidler har blitt foreslått og anvendt for å fjerne borevæske og slam fra brønnboreutrustningen før innføring av den faststoff-frie saltoppløsning. F. eks. har det blitt anvendt sirkulerende kjemiske vaskemetoder ved anvendelse av vann med overflateaktive midler, fortykningsmidler og geldannende midler, kjemiske hjelpemidler slik som natriumtetrafosfat, vektøkende midler, slik som baritt under turbulente strømningsbetingelser for oppnåelse av effektiv slam og væskefjernelse fra brønnboreutrustningen. I noen tilfelle er anvendt de kjemiske vaskemidler som vandige avstandsmidler for øket borevæskefjernelse ofte på samme måte som anvendt for å fortrenge borevæske før en cement-slurry som anvendes i brønn-cementeringsoperasjonen.

Vanligvis er de kjemiske vaskemetoder tilpasset for turbulent eller laminær strømning med vandige faser av friskt og salt vann som kontinuerlig fast og for proppstrømning anvendes geldannende vann-baserte faser. Den geldannede vannfase eller propp var tilstrekkelig tykkflytende for forsøk på å redusere bunnfelling av borevæske fra denne, spesielt faststoffet. Dersom oljebasert borevæske var blitt fortrengt, tilsettes dieselolje og et emulgeringsmiddel for å øke fjernelse av borevæske og dens slamkake. Noen kjemiske vaskemetoder forente turbulent og propp-strømnings vandige faser for å øke fortrengningen av borevæske og slam fra brønnbore-utrustningen, spesielt før cementeringsoperasjoner eller innføring av kompletterings saltoppløsning. Disse kjemiske vaskemetoder ble anvendt, i noen operasjoner, ved en engangs passering gjennom brønnboreutrustningen for fjernelse av borevæske slik at riggtid spares.

En fremgangsmåte har blitt utviklet for fjernelse av forurensende faststoffer fra salt-type (saltoppløsning, vandige bore, kompletterings og paknings-væsker med høy densitet før deres anbringelse i et brønnhull og for fjernelse av i det vesentlige alt av boreslam og slam, omfattende faststoffer slik som baritt, bentonitt, cement, oljematerialer, så vel som andre forurensninger fra brønn-systemet før innføringen i dette av faststoff-fri kompletterings- og pakningssaltoppløsning for å forhindre på ny forurensning av saltoppløsningen. Som et resultat holdes saltoppløsningen i det vesentlige fri for faststoffer under anvendelse i brønnsystemet. Den totale rigg-"down time" og rensetid for saltoppløsning ved utførelse av foreliggende fremgangsmåte reduseres vesentlig. Spesielt større rigg "down time" besparelser er oppnådd med dype offshore brønner med store vinkler ved retningsbestemte brønnhull (f. eks. 70°). Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av en faststoff-fri, vandig væske fra en væske forurenset med faste stoffer slik som rust, sand og boreslam, ved innføring i væsken av små effektive mengder av en alifatisk alkohol med 5-8 karbonatomer og et overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel for å agglomerere faststoffer deri, og separering av de agglomererte faststoffene fra væsken før den anvendes i en faststoff-fri tilstand, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at det anvendes et overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel som innbefatter et overflateaktivt middel som har en molekylvekt i området 150-500 med overveiende hydrofobe egenskaper og er valgt fra alifatiske aminer, alifatiske amider og alifatiske aminoksyder, idet aminet eller amidet har en alkylgruppe med 8-18 karbonatomer.

Ved den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er alkoholen 2-etylheksanol og det overflateaktive midlet amidreaksjonsproduktet av en enverdig fettsyre med et sekundært eller tertiært amin. Hver anvendes i en mengde av 0,5 volum-# av brønnvæsken. De agglomererte faste forurensninger blir således separert fra brønnvæsken før dens innføring i brønnhullet i en faststoff-fri tilstand.

Et behandlet vann fremstilles ved tilsetning av et overflateaktivt middel og alkohol til rent vann ved agitering og skjær-blanding. Det behandlede vann sirkuleres gjennom brønnsystemet inntil i det vesentlige all boreslam og væske og andre forurensninger deri suspenderes i det behandlede vann under sirkuleringen i brønnsystemet for å hjelpe fortrengningen av forurensningene. Væsken kan være rent vann eller en propp av geldannet vandig avfallsmiddel inneholdene enten en tyktflytende polymer eller en kombinasjon av bentonitt, vann og dieselolje. Avstandsproppene og behandlet vann kan spesielt være sammensatt slik at det førstnevnte beveges ved laminær strømning og det sistnevnte ved turbulent strømning i brønnsystemet ved de samme lineære hastighets-områder. Det behandlede vann og væsken fortrenges fra brønnsystemet til et egnet avløpsområde av den faststoff-frie saltoppløsning som tidligere fremstilt. Brønnsystemet er rent og saltoppløsningen vil holdes uforurenset under anvendelse i dette.

Figuren er et skjematisk flytskjema som illustrerer boreslam utrustningen på et brønnsystem som omfatter anordninger for fremstilling av faststoff-fri saltoppløsning før den innføring i et brønnhull og for sirkulering av behandlet vann gjennom brønnsystemet før innføring av saltoppløsningen.

Under henvisning til tegningen er det vist skjematisk et brønnsystem 11 som omfatter overflateutrustning 12 og brønnboreutrustning 13 som danner en del av boreslamsystemet som kan finnes på offshore-olje-brønnrigger. Brønnsystemet 11 kan også omfatte en filtreringsenhet 14 som medvirker ved fjernelse av faste stoffer for å fremskaffe en saltoppløsning med høy densitet med et lavt faststoff innhold, f. eks. 0,2 vekt-# eller mindre. Brønnsystemet 11 kan omfatte andre anordninger, eller anordninger i en annen oppstilling og endog anvendes ved utførelse av foreliggende forbedrede fremgangsmåte.

For eksempel kan overflateutrustningen omfatte slampumper 16 for å sirkulere boreslam og gjennom brønnhullutrustningen 13, og den sirkulerende sløyfe fra denne utrustning kan ha en boretaks/avsandings/brennselslam sikt 17, en boreslamtank 18 med kraftdrevne blandere 19 og en avsugningsboreslamtank 21. Boreslamtanken 18 kan inneholde innløp 22, 23 og 24 for tilsetning av forskjellige brent materialer slik som fast forurenset saltoppløsning, kjemikalier og rent eller sjøvann. Betegnelsen rent eller sjøvann er ment å betegne vann som kan være friskt eller saltholdig som fra verdenshavet, men med relativt lavt faststoffinnhold, f.eks. mindre enn 200 ppm. Ved vanlig praksis vil overflateutrustningen 12 være for å motta saltoppløsningen fra en kilde slik som pram eller havgående skipstransport og for å behandle saltoppløsningen til en faststoff-fri tilstand for anbringelse i brønnhulls-utrustningen 13.

Den med faste stoffer forurensede brønnvæske anbringes i en egnet beholder (ikke vist) som kan utsettes for luft eller lukkes dersom ønsket. En blander (ikke vist) tilveiebringes til beholderen slik at materialene som anvendes ved foreliggende fremgangsmåte, kan grundig blandes med brønnvæsken. Blanderen kan enten være en impellertype eller en sentrifugal frem og tilbakeløpende sløyftetype. Dessuten er beholderen forsynt med en egnet mekanisme (ikke vist) for å fjerne agglomererte faste stoffer fra væskefasen. For eksempel kan mekanismen være en roterende rakeanordning for å fjerne faststoffene over en skråttstilt utløpsrampe slik som anvendt i luftrotasjonscelle. Alternativt kan beholderen være forsynt med både rake- eller dekantermekanisme for separering av faste stoffer og væskefase. Vanligvis kan beholdreren opereres ved omgivelsestemperatur ved hvilken brønnvæsken sikres.

Brønnvæsken er antatt å være sterkt belastet med faststoffer som kan være sand, formasjonspartikler og nedbrutt materiale, olje, rørinnsmøringsmidler, rust uoppløselige karbonater, slamvæsker og faste stoffer slik som baritt, emulgeringsmidler, fortynningsmiddel, cement og andre faste materialer i forskjellige blandinger og mengder som kan finnes i brønn-sirkulasjonssystemet.

Som det første trinn av fremgangsmåten er det foretrukket å innblande med brønnvæsken en mindre virkningsfull mengde av den alifatiske alkohol. Mengden av alkoholen er vanligvis ikke krevet over ca 2 volum-#. Vanligvis oppnås gode resultater ved anvendelse av alkoholmengder over ca 0,5 volum-#. I de fleste brønnvæsker anvendes alkoholen i en mengde av 0,5 volum-# og større mengder, slik som 1,0 volum-Æ, synes ikke å øke betydelig de ønskede resultater ved fjernelse av faststoffer. Vanligvis minsker resultatene ved fjernelse av faste stoffer når mengden av alkoholen samtidig minskes under 0,5 volum-# nivået.

Etter at alkoholen er grundig fordelt i brønnvæsken, er det neste trinn ved denne fremgangsmåte å innblande det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel. Mengden av det kjemiske hjelpemiddel er vanligvis ikke over ca 2 volum-#. Gode resultater oppnås ved anvendelse av kjemiske hjelpemiddel-mengder over ca 0,5 volum-#. I de fleste brønnvæsker kan det kjemiske hjelpemiddel anvendes i mengden av 0,5 volum-5é og større mengder, slik som 1,0 volum-#, synes ikke betydelig å øke de ønskede resultater ved fjernelse av faste stoffer. Vanligvis minsker resultatene ved fjernelse av faste stoffer når mengden av det kjemiske hjelpemiddel minskes i det vesentlige under 0,5 volum-56 nivået. Større mengder (f.eks. over 3 volum-#) av det kjemiske hjelpemiddel øker mengden av brønnvæske som innfanges i de fjernede faste stoffer. Det kjemiske hjelpemiddel og spesielt det overflateaktive middel, synes å forandre overflatespenningen og grensefilmen som omgir de negativt ladede faste partikler og spesielt bentonittbestanddelene fra boreslam. Denne effekt fremskaffet av det kjemiske hjelpemiddel er hovedsakelig aggiomereringen av de faste masser fra borevæsken.

Det har blitt funnet at de minste virkningsfulle mengder av alkoholen og det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel avhenger av deres aktivitetsegenskaper og de spesielle faste stoffer i brønnvæsken. Således er denne minste virkningsfulle mengde imperisk og det synes ikke å være et bestembart forhold i disse mengder mellom en spesiell alkohol og et bestemt overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel fra gruppene som definert nedenfor.

Etter at alkoholen og kjemisk hjelpemiddel er fordelt i brønnvæsken, blir den latt stå i ubevegelig tilstand. Faststoffene fjernes fra den væskeformede fase ved agglome-rering i en gel-lignende myk masse som kan flyte til overflaten eller bunnfelle til beholderens bunn avhengig av densiteten av den agglomererte masse av faste stoffer. Disse faste stoffer forblir stabil i denne agglomererte masse i lengre tidsperioder (f.eks. en uke) men kan redispergeres dersom brønnvæsken underkastes nye blandeoperasjoner. Massen av faststoffer transporteres fra den vandige fase av rakeanordningen eller ved dekantering eller begge i noen eksempler når delen av faststoffmassen flyter og den annen del av massen synker til beholderbunnen.

Dersom alkoholen tilsettes først til brønnvæsken og deretter følges av det kjemiske hjelpemiddel skjer generelt en øyeblikkelig klaring av den væskeformede fase ved avbrytelse av blandeoperasjonen. Tilsetning av det kjemiske hjelpemiddel før eller sammen med alkoholen krever noen ganger en lang stillestående tid for klaring av faststoffer fra den væskeformede fase. Klaring av faststoffer fullføres vanligvis innen minutter.

Ved det ene eller det andre tilfelle vil, når først den væskeformede fase er klaret og den agglomererte masse av faststoffer er fjernet fra denne, den resulterende brønnvæske være i det vesentlige faststoff-fri, spesielt fra partikkel-strørrelser større enn 5 pm i maksimal dimensjon.

Alkoholen er 2-etylheksanol som også er kjent som 2 etyl-heksylalkohol og oktylalkohol. Det kjemiske "abstract service"-navnet er l-heksanol-2-etyl. Denne alkohol kan fås fra kilder av foretrukne oppløsningsmidler og den lave fordampningshastighet og oppløselighet gjør den egnet ved foreliggende fremgangsmåte. Den har lav vannoppløselighet og lave overflatespenningsegenskaper som er en fordel for lett å kunne adskille denne fra saltoppløsningen som er renset for faststoffer.

En god kilde for alkoholen er leverandørene til produsentene av mykningsmidler for vinylharpikser. Åpenbart behøver alkoholen ikke å være kjemisk ren, men den vil vanligvis være 99,0 volum-# ren alkohol med mindre mengder av organiske syrer og aldehyder som ikke forstyrrer ved fremgangsmåten.

2-etylheksanolen kan fås kommersielt og den har et realtivt høyt COC-flammepunkt på 84° med en spesifikk densitet på ca 0,83 ved 25°C.

Det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel omfatter et overflateaktivt middel og omfatter vanligvis et bære-oppløsningsmiddel slik som en mindre mengde av en aromatisk hydrokarbon, korrosjons- og groptærings-inhibitorer og andre tilsetningsmidler som ønskes å tilsettes til den vandige brønnvæske. Det overflateaktive middel har en molekylvekt i området fra 150 til 500 med overveiende hydrofobe egenskaper. Det overflateaktive middel er valgt fra gruppen bestående av alifatiske aminer, amider og alifatiske amidoksyder, hvori amin- og amidoksydet har en alkylgruppe mellom 8 og 18 karbonatomer.

Fortrinnsvis er det overflateaktive middel amidreaksjonsproduktet av en enverdig fettsyrer og et sekundært eller tertiært amin. Mere foretrukket kan fettsyren være gitt med formelen CnH2n+iC00H hvori n er et helt tall mellom 12 og 18. Fettsyren kan være valgt fra gruppen av olein og dimerisert olein, linolin, palmitinolein, palmitin, myristin, myre-stolein og stearinsyrer. Oleinsyreamidproduktene gir gode resultater.

De sekundære og tertiære aminer er valgt fra normale alifatiske aminer som reagerer med enverdige fettsyrer for dannelse av fettamider som generelt er anvendt som ikke-ioniske emulgeringsmidler. Gode resultater fås når disse aminer er valgt fra gruppen bestående av dietanol og trietanolaminer og blandinger derav.

Ett overflateaktivt middel gir utmerkede resultater med 2-etylheksanol, som er et produkt fra Witco Inc., og tilgjengelig under handelsnavnet "Witcamide 1017" (overflateaktivt middel). Dette produktet er angitt å være amid (salt) reaksjonsproduktet av oleinsyre og dietanol og trietanolaminer. Det har en spesifikk vekt av 1,0 (samme som vann) og er gult med et PMCC-f lammepunkt over 93° og er et ikke-skadelig produkt ifølge de nåværende definisjoner fra Department of Labor.

Teorien om virkningen av alkoholen og det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel ved foreliggende fremgangsmåte kan ikke bestemmes med sikkerhet fra de nå tilgjengelige informa-sjoner. Det er antatt at alkoholen tjener til å destabilisere de dispergerte faste stoffer ved å rive opp deres elektro-foretiske ladninger, og det overflateaktive midlet virker deretter til å samle faststoffene og sammensatte oljeholdige materialer i et løst faststoffsystem som kan fjernes ved forsiktig væske/faststoff faseseparasjonsteknikker som ikke omfatter skjære eller blandeenergi under fjernelse av faststoffene. For eksempel kan den væskeformede fase dekanteres fra faststoffene. Alternativt kan faststoffene fjernes forsiktig av en rakeanordning slik som anvendt i luftflotasjonsceller.

Det er foretrukket at alkoholen tilsettes først og gjennom-blandes i den vandige brønnvæske før tilsetningen av det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel. Med kombinasjoner av bestemte alkoholer og overflateaktive kjemiske hjelpemidler kan imidlertid disse materialer tilsettes sammen og gode resultater ved fjernelse av faststoffene kan oppnås ved denne fremgangsmåte. Idag finnes ikke noen kjent forskrift for hjelp ved utvelgelse av disse materialer som kan anvendes sammen i brønnvæsken og gi samme bra resulater som tilveiebragt ved separat men etterfølgende tilsetning av alkoholen og deretter av det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel. Likeledes kan, med bestemte ingredienser, det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel blandes først og fremst med brønnvæsken og deretter kan alkoholen tilsettes med god fjernelse av faststoffet ved fremgangsmåten. Idag finnes ikke noen kjente retningslinjer for hjelp ved valg av hvilket overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel og hvilken alkohol som ved den ytterligere foranstaltning vil fremskaffe den ønskede gode fjernelse av faststoffene fra brønnvæsken. Med mindre alkoholen blir først blandet i brønnvæsken og deretter fulgt av tilsetning av det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel vil det krevesn noen forsøksvirksomhet for å bestemme hvilke av disse materialer som kan tilsettes tilsammen eller i motsatt rekkefølge og endog gi den ønskede gode faststoff-fjernelse ved foreliggende fremgangsmåte.

Generelt kan foreliggende fremgangsmåte anvendes for å fjerne faste stoffer fra alle arter av vandige brønnvæsker. Generelt vil nærvær av korrosjonsinhibitorer, antipitting-forbindelser etc ikke gi noen problemer ved fjernelse av faste stoffer. Noen av materialene som anvendt ved fremstilling av boreslam kan forstyrre i fremgangsmåten, slik at det kreves økede mengder av alkohol, overflateaktive kjemiske hjelpemidler, eller i en forlenget separering av de faste stoffer fra den vandige fase. Disse forstyrrende materialer kan fjernes før utførelse av foreliggende fremgangsmåtetrinn. For eksempel kan brønnvæsken ha en betydelig mengde av polyelektrolytter eller polymerer slik som på cellulosebaserte organiske væsketapsmidler (f. eks. HEC). I disse tilfelle kan polymeren fjernes ved tidlig behandling av brønnvæsken med et sterkt oksyderingsmiddel slik som hydrogenperoksyd før utførelse av fremgangsmåten på brønnvæsken.

Et innløp til pumpen 26 kan anvendes for å innføre den faststoff-frie saltoppløsning i filtreringsenheten 14. Filtreringsenheten er sammenkoblet med ventiler forsynte ledninger til avsugningsboreslamtanken 21 og slampumper 16 slik at saltoppløsningen kan transporteres av en sentrifugal-pumpe 26 gjennom et filter 27 (f. eks. patrontype) til en saltoppløsnings avsugningsboreslamtank eller kar 28. Slampumpe 16 kan således innføre saltoppløsningen til brønnhullet. Filtreringsenheten fremskaffer mulighet for ytterligere fjernelse av faste stoffer ved fremgangsmåten, men kan unngås når tilstrekkelig forurensninger fjernes av alkoholen og det overflateaktive middel.

Boreutrustningen 13 kan omfatte borehodet, foringsrør, produksjonsrør, pakninger, ventiler og andre brønnbeslektede apparater, slik som boresikringsventiler og overflateslamrør, etc.

Flere avløpsrør 29-32, med hjelpekontrollventiler er omfattet i brønnsystemet 11 slik at væske fra enten overflateut-rusningen 12 eller filtreringsenheten 14 kan utledes til et egnet utløp i et forurensningsfritt og omgivelsessikkert område.

Før innføring av den faststoff-frie saltoppløsning i brønnsystemet 11, må brønnsystemet renses fra boreslam og væske både med hensyn til faste stoffer og oljemateriale og andre forurensninger. For dette formål fortrenges i en utførelse av oppfinnelsen boreslammet og væskene fra brønnsystemet ved sirkulering gjennom dette et egent volum av en avstandsvæske bestående av rent vann innført i slamtanken 19 fra innløpet 24. Dette vannet sirkuleres av slampumpene 16. En hoveddel av boreslammet fjernes fra brønnsystemet og transporteres i det rene vann, hvilket vann kan avledes gjennom en eller flere av avløpsrørene til et egnet avløps-område .

Idag fremstilles et behandlet vann, fortrinnsvis i slamtanken 18, ved tilsetning tilsammen rent eller sjøvann, et overflateaktivt middel og en alkohol. Det behandlede vann blir underkastet agitering og skjærbehandling av blanderen 19 mens det sirkuleres kontinuerlig gjennom brønnsystemet i både overflate og brønnhullsutrustningen. Det behandlede vann fortrenger de nå forurensede vann fra brønnsystemet via en av utløpsrørene 29-32. Viktig er at det behandlede vann sirkuleres gjennom de deler av brønnsystemet i hvilke saltoppløsningen skal transporteres. Det behandlede vann sirkuleres i brønnsystemet 11 inntil i det vesentlige alt av gjenværende boreslam og væske er suspendert i dette.

Vanligvis foreligger det behandlede vann i et kjemisk vannforhold av 4 tønner (208,2 liter hver) blandet med hver 500 fat (208,2 liter hver) sirkulert i brønnsystemet. Ever tønne består av en 50/50 sammensetning av det overflateaktive middel og alkoholen. Som et resultat har det behandlede vann en volumkonsentrasjon hver på ca 0,8 # av overf lateaktivt middel og alkohol. I de fleste tilfelle behøver konsentrasjonen av kjemikaliene ikke å være større enn 1 # og en 0,5 % konsentrasjon arbeider vel.

Alkoholen er som nevnte en alifatisk alkohol med mellom 5 og 8 karbonatomer og det overflateaktive middel er et overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel med en molekylvekt i området 150 til 500 med overveiende hydrofobe egenskaper. Det overflateaktive middel er valgt fra gruppen bestående av alifatiske aminer, amider og alifatiske aminoksyder hvori aminet og amidet har en alkylgruppe med mellom 8 og 18 karbonatomer. Det overflateaktive middel kan være et amid slik som amidreaksjonsproduktet av oleinsyre og dietanol og trietanolamin som tidligere beskrevet.

Alkoholen og det overflateaktive middel kan velges og doseres som ovenfor beskrevet, for trinnene som vedrører fjernelse av forurensninger fra saltoppløsningen med høy densitet, men i en foretrukket utførelse er alkoholen 2-etylenheksanol og det overflateaktive kjemiske hjelpemiddel bishydroksyetylcetylamin og hver kjemikalie anvendes i mengder av 0,5 volum-% av rent/sjøvann som anvendt ved fremstillingen av det "behandlede vann.

Andre alkoholer som er egnet omfatter pentanol, n-heksanol, og oktanol.

Forskjellige aminer kan anvendes ved denne fremgansgmåte. For eksempel kan anvendes alkylpolyaminene som er tilgjengelig under handelsnavnte "Acquiness" slik som "Acquiness MA401A". Det er forstått at dette amin er hovedsakelig bishydroksyetylcetylamin.

Andre eksempler på aminer som er egnet ved oppfinnelsen er kokosamin, oktylamin, dioktylamin, decylamin og dodecylamin. Kokosaminer kan generelt angis med formelen CZtøCCItø )io^2-NH2 og den fremstilles fra monoeteniserte fettsyrederivater avledet fra kokosnøtter. "Kokos"-gruppen C12H25 er ikke en gruppe inneholdene et bestemt antall av karbonatomer, men er et antall av individuelle grupper som inneholder ulike antall av karbonatomer. C12H25-gruppen er imidlertid i større mengde enn noen annen gruppe.

Kokosaminet kan være et kondensasjonsprodukt, dvs. oks-alkylert kokosamin slik som etoksylert kokosamin med mellom 2 og 15 mol etylenoksyd. Mere spesielt er kondensasjonsproduktet dannet ved å la kokosaminet undergå en kondensasjon med et flertall mol av etylenoksyd på en måte som er kjent i teknikkens stilling. Generelt kan kondensasjonsproduktet av et mol av kokosamin med mellom 2 og 15 mol av etylenoksyd anvendes med gode resultater. Fortrinnsvis er kondensasjonsproduktet dannet ved kondensering av 10 mol av etylenoksyd pr mol kokosamin. Uttrykt på basis av molekylvekten kan etoksylert kokosamin ha en gjennomsnittlig molekylvekt mellom 285 og 869, men har fortrinnsvis en gjennomsnittlig molekylvekt på ca 645.

Det sirkulerende behandlede vann fjerner hovedsakelig all gjenværende boreslam (både faststoffer og oljer) og andre forurensninger fra brønnsystemet. Boreslam og væsker transporteres i en agglomerasjon av gel-lignende myke masser av faststoffer i en relativt stabil suspensjon. Det behandlede vann gir en overskuddsrensning av brønnsystemet og fjerner gjenværende boreslam, væske og andre forurensninger i rørene, sikt, boreslamtank, ventiler, pumper og andre komponenter av brønnsystemet. Som et resultat bibeholder denne utrustning både på overflaten og i brønnhullet ingen betydelige mengder av disse forurensninger. Sagt på en annen måte er nå alle gjenværende forurensninger fra det tidligere rent-vann-sirkulasjonstrinn suspendert i det behandlede vann som sirkuleres i utrustningen 12 og 13. Ingen omfattende manuell rensning av rigg-personalet er nødvendig. Det behandlede vann er fjernet fra utrustningen og tranporterer gjenværende boreslam i suspensjonen.

Mens det behandlede vann ennå sirkuleres i brønnsystemet blir det fortrengt via avløpsrør 29-32 til et egnet ikke-forurensende og sikkert avløpsområdet. Den fortrengende væske er faststoff-fritt rent vann tilsatt gjennom innløp 24. Etter at brønnsystemet er fylt volumetrisk med faststoff-fritt rent vann, kan den faststoff-frie saltoppløsning som tidligere fremstilt som ovenfor beskrevet, anordnes for innføring i brønnhullet.

Ved anvendelse av slampumpen 16, transporteres den faststoff-frie saltoppløsning fra boreslamtanken 28 til brønnbore-utrustningen (f. eks. produksjonsrør, foringsmellomrom og brønnhodeapparater) og den fortrenger volumetrisk det faststoff-frie rene vann gjennom avløpsrør 32. Brønnsystemet er når forberedt for etterfølgende virksomhet når først brønnboreutrustningen nede i brønnhullet er fyllt med faststoff-fri saltoppløsning.

Det er foretrukket at brannrøret eller borerøret, i hvilket tilfelle det kan være, beveges opp og ned og roteres i brønnhullet under sirkulasjon av det behandlede vann. Røret i skråttstilte brønner kan beveges opp og ned ca 10 meter med periodisk rotering og denne bevegelsesfunksjon påskynder fjernelse av boreslam fra røret og brønnhullet og dens suspensjon i det behandlede vann.

I noen tilfelle fås et forbedret rensningsresultat dersom alkoholen og det overflateaktive middel tilsettes i to deler til rent vann for fremstilling av det behandlede vann. For eksempel blir en halvdel av kjemikaliene tilsatt etter srikulasjonen har pågått i 30 minutter, eller når brønnrøret skal beveges opp og ned og roteres i brønnhullet.

Anvendelsen av sirkulerende rent og behandlet vann i brønnsystemet er av fordel da kun midre mengder av vann er nødvendig. Det er blitt funnet at volumina av rent vann, behandlet vann og faststoff-fritt vann anvendt ved denne fremgangsmåte er i området av 250 til 1000 fat. Dette trekk er viktig i vannfattige områder.

Ved en alternativ utførelse av oppfinnelsen kan vandige avstandspropper anvendes før, etter (eller begge) det behandlede vann som avstandsvæske i stedet for rent vann. Hovedhensikten med den foran transporterte vandige avstandsvæske er (1) å redusere gravitasjonsbehandlingen av det behandlede vann med enten borevæske eller faststoff-fri saltoppløsning, (2) å bibeholde og transportere brønnvæske-faststoffer slik som boreslam, bunnslam, sand, olje, baritt, ferro- og ferriutfellinger og andre uoppløste faststoffer fra brønnboreutrustningen, på lignende måte som rent vann anvendt i den ovenfor beskrevne utførelse. Hovedhensikten med den følgende vandige avstandsvæske er å redusere gravitasjons-blanding mellom det behandlede vann og saltoppløsning. Vanligvis fjerner foreliggende fremgangsmåte borevæske fra brønnhullet meget effektivt slik at kun den første del av den sirkulerende saltoppløsning (f. eks. 100 fat) har noe fast forurensning.

Det fremstilles en vandig avstandsvæske som inneholder et fortykningsmiddel for å gi en ikke-newtonsk strømning som kan sirkuleres i laminær strømning i brønnboreutrustningen. For eksempel anbringes en mindre mengde (f. eks. 50 fat) av friskt eller saltvann i slamtanken 18 og et fortykningsmiddel tilsettes som gir en geldannet form av blandingen. For eksempel er egnede fortykningsmidler anvendt i boreslam-produkter slik som Polybrine, Polymix, Cellosize, Fuovis (handelsnavn) solgt kommersielt av Magcobar Division of Dresser Industries, Inc. For oljebaserte borevæsker har denne gruppe tilgjengelig et dieselfortykningsmiddel under handelsnavnet Oilfaze som kan anvendes i forbindelse med dieselolje eller utvalgte råoljer, leirer, slik som bentonitt, emulgeringsmidler og vektøkende midler (f. eks. baritt). Fortykningsmidler blir tilsatt til den vandige fase i mengder tilstrekkelig for å gi den geldannede tilstand og for å opprettholde denne tilstand under laminære strømnings-betingelser ved den lineære strømningshastighet hvor det følgende behandlede vann beveges ved en slik hastighet under turbulent strømning. Generelt opererer det vandige avstandsmiddel ved et Reynolds tall av ca 100, hvor det behandlede vann er ved et Reynolds tall av ca 2000.

Sagt på en annen måte, ved en bestemt lineær strømnings-hastighet strømmer det geldannede vandige avstandsmiddel under eller ved maksimumshastighet for propp (laminær) strømning mens det vandige avstandsmiddel strømmer ved eller under den minimale kritiske hastighet for oppnåelse av turbulent strømning i brønnboreutrustningen.

Det er mange egnede fortykningsmidler tilgjengelig, fra slamproduktlevenrandører og de kan være erstatningsprodukter for de bestemte handelsnavn-produktene som ovnefor omtalt. Disse produkter har kjente reologiske egenskaper og en vandig geldannet fase kan fremstilles med den ønskede ikke-newtonske tilstand.

I mange tilfelle er det foretrukket at et vektøkende middel også kan være omfattet i den geldannede vandige fase. For eksempel kan baritt tilsettes for å øke fasevekten opp til 2,40 kg/l. Andre fortykningsmidler slik som "Bentone", "Attapulgite" eller asbestfibre kan anvendes med gode resultater. Disse materialer øker også virkningen av den geldannede vandige avstandsvæske og virker som en mekanisk svaber og ikke bare fortrenger borevæsken og slam fra brønnboreutstyret, men fjerner også slamkake avsatt på veggene av brønnrøret, foringsrøret eller brønnhullet.

Skjønt den geldannede avstandsvæske virker som en virkelig propp eller mekanisk svaber, brønneffekter forårsaker den å være "strung out" ved dens passasje gjennom brønnboreut-rustningen. For eksempel kan 50 fat av proppen innføres i brønnboreutrustningen, men den kan kreve en utstrømning av det dobbelte av dette volum på grunn av den medførte borevæske, etc innblandet i denne.

Desom borevæsken er oljebasert og spesielt som en omvendt emulsjon (vann-i-olje), omfatter den geldannede vandige avstandsvæske fortrinnsvis en væskeblanding av emulgeringsmidler, fuktemidler, smøremidler, geldannere og andre additiver slik som arganofyllisk leire, HEC-polymerer, stivelse, poly-anionisk cellulose, guargummi etc, hvilke additiver straks danner en stabil omvendt emulsjonsvæske når blandet med dieselolje og vann under moderat skjærblanding. For eksempel kan det vandige avstandsmiddel av omvendt oljetype dannes av vann og organofyllisk leire. Avstands-midlet forbereder det slambelagte produksjonsrør og den oljebaserte borevæske for effektiv fortrengning fra brønn-boreutrustning ved den følgende behandlede vannpropp.

Det vandige avstandsmiddel transporteres fra boreslamtanken 18 og avsugningsboreslamtank 21 og tvinges av pumpene 16 i brønnboreutrustningen 13. I dype brønner innføres det vandige avstandsmiddel i brønnrøret (produksjonsrør eller borerør) og fortrenger borevæske opp over fra ringrommet til boretaks-sikten 17, eller andre egnede avløp som ved avløpsrøret 32. Ved andre anvendelser kan det vandige avstandsmiddel innføres ned gjennom ringrommet og tvinge borevæsken opp gjennom brønnrøret. I begge tilfeller er det vandige avstandsmiddel i geldannet tilstand og danner en adskilt propp som virker som en mekanisk svaber ved fortregning av borevæsken foran denne.

Den lineære hastighet av den vandige avstandspropp som fortrenges gjennom brønnboreutstyret, avhenger av hull-diameteren eller ringromstørrelsen og varierer vanligvis mellom 24,4 og 61,0 m/min for å opprettholde den laminære strømningsbetingelse for det ikke-newtonske vandige avstandsmiddel som har strømningsbetingelser for Reynolds tall på ca 100.

Det behandlede vann sirkuleres i brønnboreutrustningen vanligvis straks fulgt av et geldannet vandig avstandsmiddel. Det behandlede vann fortrenger volumetrisk proppen av vandig avstandsmiddel og tilveiebringer også en enestående rense-funksjon ved fjernelse av gjenværende borevæske og andre faststoffer, slik som rust, ferro- og ferriutfellinger, sand, bunnslam, olje og andre uoppløste materialer fra boreutrustningen.

Det behandlede vann fremstilles, fortrinnsvis i boreslamtanken 18, ved tilsetning av tiIsammen rent (friskt eller sjø) vann overflateaktivt middel og en alkohol. Det behandlede vann underkastes agitering og skjærblanding av blanderen 19. Mengden av behandlet vann avhenger av kapasiteten og styrken av brønnboreutrustningen 13, formasjonstrykket og den fysikalske tilstand av brønnen, (dvs åpne høytrykks-perforeringer eller foringspropper som ikke vil tillate reduksjon av hydrostatisk trykkhøyde) og kan fremstilles i en mengde av f. eks. 25-1000 fat.

Det behandlede vann er vanligvis sammensatt i et kjemisk-til-vann forhold av 4 tønner (199 liter hver) blandet med hver 500 fat (159,0 liter hver) av vann tilsatt i boreslamtanken 18. Ever tønne er sammensatt av en 50/50 blanding av det overflateaktive middel og alkoholen. Som et resultat har det behandlede vann en volumkonsentrasjon av overflateaktivt middel og alkohol på hver 1,0 %>. I de fleste tilfelle behøver konsentrasjonen av kjemikaliene ikke å være større enn 2 %, og 1 # konsentrasjon arbeider vanligvis bra. Dersom ønsket kan andre materialer tilsettes som bevirker økning av det behandlede vanns ytelsesevne, slik som sand, valnøttskall etc. Alkoholen og overflateaktivt middel kan velges i henhold til den ovenfor beskrevne versjon.

Det behandlede vann transporteres fra boreslamtanken 18 og 21 og tvinges av slampumpene 16 inn i brønnboreutrustningen straks etter proppen av geldannet vandig avstandsmiddel. Strømningen av det behandlede vann driver denne propp foran det, hvilken propp volumetrisk fortrenger borevæsken fra brønnboreutrustningen 13. Foruten dens funksjon som en fortrengningsvæske fjerner det behandlede vann gjenværende borevæske og dens slamkake fra brønnoverflåtene når pumpet under turbulente strømningsbetingelser.

Det behandlede vann har et Reynolds tall på ca 2000 og turbulent strømningsbetingelser fås i brønnboreutrustningen ved lineære strømningshastigheter mellom ca 24,4 og ca 61 m/min. Den turbulente strømningsbetingelse er ment å omfatte virkelig turbulens over den kritiske hastighet for det behandlede vann og også betingelsen ved de øvre grenser for lineær strømning som er i det vesentlige av den samme virkning som turbulent strømning med hensyn til rensnings-resultatet relativt til borevæsken. Således kan det behandlede vann og proppen geldannet vandig avstandsmiddel transporteres i et område av strømningshastighet hvor det behandlede vann er i en turbulent strømning og proppen beveges ved lineære strømningsbetingelser.

Som i den tidligere utførelse fjerner det behandlede vann i det vesentlige alt av den gjenværende borevæske (både slam, faststoffer og oljer) fra brønnsystemet. Borevæsken bæres i en agglomerasjon av gellignenede myke masser av faststoffer i en relativt stabil suspensjon. Det behandlede vann gir en omhyggelig rensning av brønnboreutstyret og fjerner gjenværende borevæsker og slam i brønnboreutrustningen og ingen betydelige mengder av bestanddeler av borevæsken unnslipper ved dets rensevirkning. Sagt på en annen måte er alt av den gjenværende borevæske og slam fra den tidligere fortregning så suspendert av det geldannede vandige avstandsmiddel i det behandlede vann. Ingen renseoperasjon ved anvendelse av svabre etc av riggpersonalet er nå nødvendig. Det behandlede vann fjernes fra utrustningen og transporterer forurensninger i suspensjonen.

Mens det behandlede vann ennå sirkulerer i brønnboreutrust-ningen, blir det fortrengt via avløpsrør 29-32 til et egnet ikke-forurensende og sikkert avløpsområde. Det kan også behandles i boretaks sikten, dersom ønsket. Det behandlede vann følges straks av den andre propp av geldannet vandig avstandsmiddel som kan være en av den samme sammensetning og volum som det tidligere beskrevne avstandsmiddel. Det andre geldannede vandige avstandsmiddel kan imidlertid ha en ulik sammensetning.

I noen operasjoner kan den andre propp gjøres mere forenelig for volumetrisk fortrengning av det behandlede vann av den etterfølgende innførte faststoff-frie saltoppløsning. For dette formål er fortyknigsmidlet fortrinnsvis en høy molekylvektpolymer anvendt i klare saltoppløsningssystemer, slik som hydroksyetylcellulose (HEC). Et fluidium-taps kontrollmiddel kan også tilsettes. For eksempel kan blandingen av HEC og fludium-taps kontrollmidlet fremskaffes av handelsnavnsproduktet "Polybrine", et produkt fra Macobar Divison of Dresses Industries. I alle tilfelle må fortyk-ningsmidlet og andre additiver være operasjonsdyktige ved temperaturbetingelsene i brønnboreutrustningen, slik at de virker på riktig måte som propp av geldannet vandig avstandsmiddel .

Den andre propp av geldannet vandig avstandsmiddel innføres i brønnbøreutrustningen 13 av slampumpen og følges straks av faststoff-fri saltoppløsning tidligere fremstilt som ovenfor beskrevet ved anvendelse av slampumpen 16, den faststoff-frie saltoppløsning transporteres fra boreslamtanken 28 til brønnboreutrustningen og den fortrenger volumetrisk den første propp av geldannet vandig avstandsmiddel, det behandlede vann og den andre proppen av geldannet vandig avstandsmiddel gjennom avløpsrøret 32. Saltoppløsningen innføres i et rent brønnsystem fritt for borevæske, faststoffer eller andre forurensninger. Saltoppløsningen pumpes inn i brønnboreutrustningen ved den samme lineære strømnings-hastighet som det behandlede vann slik at proppene av geldannet vandig avstandsmiddel beveges ved laminære strømningsbetingelser. Fortrinnsvis er det ingen avbrytelser av sirkulasjonen av disse væsker, men forbigående avbrytelser av sirkulasjonen kan tolereres da proppene av geldannende vandige avstandsmidler nedsetter til et minimum kryssforu-rensning mellom borevæsken, behandlet vann og saltoppløsning som fortrenges volumetrisk gjennom brønnboreutrustningen.

Brønnsystemet er nå klart for etterfølgende aktiviteter når først brønnboreutrustningen 13 er fylt med den faststoff-frie saltoppløsning.

I en aktuell felttest på et oljebasert slam, ble anvendt foreliggende fremgangsmåte for å komplettere en brønn med faststoff-fri saltoppløsning. De følgende dataer definerer denne prosess: (1) brønndybde 5,334 m med 177 mm foringsrør og 3tø borerør med et borerørvolum av 128 fat, et ringtoms

volum på 378 fat og et totalt volum av 506 fat,

(2) første propp av geldannet vandig avstandsmiddel var 47 fat av 8,7 volum-# av "Bariod EX Spot" i klart

vann vekttynget med baritt til 1,74 kg/liter,

(3) det behandlede vann var 5,5 fat av sjøvann inneholdene 1,74 volum-# av 50/50 forhold av 2 etylheksanol og bishydroksyetylcetylamin, (4) den andre propp av geldannet vandig avstandsmiddel var 10 fat av 0,01 vekt-# av HEC i klart vann, (5) den følgende saltoppløsning hadde en densitet av 1,20 kg/liter av faststoff-fri kalsiumkloridoppløsning.

Den første propp ble innført i borerøret fulgt av det behandlede vann med en maksimum ringromhastighet på 41,5 m/min. Deretter ble den andre propp innført og fulgt av saltoppløsningen ved en ringromshastighet av 114 m/min. Brønnutrustningen ble fortrengt i løpet av ca 2Vi time.

Skjønt ca 10 fat av en 1,74 kg/liter "Invermul" boreslam ble uaktsomt innført foran den andre propp, var de siste deler av det behandlede vann klart som opprinnelig innført. Brønnut-rustningen var fri for faststoffer slik at saltoppløsningen ble holdt faststoff-fri og ga deretter den tidligere beskrevne renseprosess ved en gangs passering.

De første deler av det behandlede vann som ble fortrengt fra brønnutrustningen, bragte opp tonnevis av skitt og flere hundre pund av cement endog som sirkulasjonen ble avbrut flere ganger under prosessen. Det er antatt at 12 timer av riggtiden ble spart ved anvendelse av denne fremgangsmåten i steden for tidligere kjemiske vaskeprosedyrer og brønnutrust-ningen ble i det vesentlige gjort fri for faststoffer før innføring av saltoppløsningen.

I en annen felttest, i brønnboreutrustningen, ble en 1,86 kg/liter "Invermul" oljebasert slam fortrengt ved en motsatt strømning av ca 636 liter pr minutt. Den første avstandspropp ble innført på boreslammet, hvilket avstandsmiddel var 3180 liter dannet av 416,4 liter av Baroid "Easy Spot" emulgeringsmiddel og dieselolje og vektsatt til 1,86 kg/liter. En andre avstandspropp fulgte det første avstandsmiddel og ble anvendt i en mengde av 2385 liter. Det andre avstandsmiddel var sjøvann inneholdene 1427 kg/m<5> av "Nut Plug" (malt valnøttskall) med en halvtønne av en 50/50 blanding av overflateaktivt middel og alkohol som anvendt i det behandlede vann ifølge det tidligere eksemplet. Ennå ble anvendt en tredje avstandspropp som fulgte den andre avstandspropp. Dette tredje avstandsmiddel var 6360 liter av en høy viskos (120 Saybolt) blanding av HEC-polyemr med 2853 kg/m<5> av fraktureringssand. Deretter ble behandlet vann innført i en mengde av 1590 og straks fulgt av den faststoff-frie saltoppløsning. Dette behandlede vann ble anvendt i en mengde av 1590 liter dannet av friskt vann inneholdene en halv tønne av det overflateaktive middel og alkoholen fra det tidligere eksempel.

Omkring 3975 liter av saltoppløsningen som først ble sirkulert gjennom brønnboreutrustningen, ble fortynnet og derfor kastet. Balansen av saltoppløsningen ble gjort faststoff-fri ved filtrering i ca 90 minutter i sirkulasjon i et filtersystem.

En storm avbrøt den ovenfor beskrevne fremgangsmåte i 24 timer. Det ble bemerket at "Nut Plug" fløt til toppen av det andre avstandsmiddel. Da sirkulasjonen igjen ble utført, oppførte slaget av det behandlede vann seg imidlertid slik som ventet.

I andre felt-tester anvender foreliggende fremgangsmåte kun den første avstandspropp og slagget av det behandlede vann før sirkulasjonen av faststoff-fri saltoppløsning gjennom brønnboreutrustningen for god fjernelse av boreslam. Når olje-basert slam er tilstede er det foretrukket at den første avstandspropp inneholder eller følges av noen få fat av et organisk basert oppløsningsmiddel som kan inneholde vann-i-olje emulgeringsmiddel.

Anvendelsen av det behandlede vann og vandige avstandspropper i brønnsystemet er av fordel da kun mindre mengder av vann er nødvendig. Det har blitt funnet at volumet av behandlet vann og geldannede vandige avstandsmidler anvendt ved denne fremgangsmåte er i området av 15.900-159.000 liter og er generelt av mindre volum enn et sammenligningsbart volum som anvendt ved den første utførelse (dvs anvendelse av rent vann i steden for avstandspropper). Dette trekk er viktig i vannfattige områder og med hensyn til avløpsproblemer.

Fra det ovenfor beskrevne vil det være åpenbart at det har blitt beskrevet en fremgangsmåte for fjerning av forurensninger fra en salt-type kompletterings og paknings-saltoppløsning med høy densitet og for fjernelse av boreslam og væsker og andre forurensninger fra et brønnsystem før innføringen av den faststoff-frie saltoppløsning. Forskjellige forandringer og endringer kan utføres ved utførelse av fremgangsmåten av fagmannen uten å avvike fra oppfinnel-sestanken. Det er ment at slike forandringer er omfattet innen rammen av etterfølgende patentkrav. Den foreliggende beskrivelse er ment å være illustrativ og ikke begrense den foreliggende oppfinnelse.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en faststoff-fri, vandig væske fra en væske forurenset med faste stoffer slik som rust, sand og boreslam, ved innføring i væsken av små effektive mengder av en alifatisk alkohol med 5-8 karbonatomer og et overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel for å agglomerere faststoffer deri, og separering av de agglomererte faststoffene fra væsken før den anvendes i en faststoff-fri tilstand, karakterisert ved at det anvendes et overflateaktivt kjemisk hjelpemiddel som innbefatter et overflateaktivt middel som har en molekylvekt i området 150-500 med overveiende hydrofobe egenskaper og er valgt fra alifatiske aminer, alifatiske amider og alifatiske aminoksyder, idet aminet eller amidet har en alkylgruppe med 8-18 karbonatomer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 for fremstilling av en borevæske med høy densitet, karakterisert ved at det i borevæsken anvendes ett eller flere av natrium-, kalsium-eller sinksaltene med klorid og bromid og blandinger derav, og at de agglomererte, faste stoffene separeres fra væsken før innføring i et brønnhull i en faststoff-fri tilstand.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som overflateaktivt middel benyttes amidreaksjonsproduktet av dietanolamin og trietanolamin med en organisk enbasisk fettsyre med den generelle formel CnH2n+iC00H hvor n er et helt tall mellom 12 og 18.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at alkoholen og det overflateaktive midlet anvendes i en 50/50 volumblanding.

5 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, spesielt rettet mot fjerning av forurensninger fra et brønnsystem ved sirukulasjon av behandlet vann deri, karakterisert ved at det behandlede vannet fremstilles ved tilsetning av det overflateaktive midlet og alkoholen til rent vann og "underkastelse av det behandlede vannet for omrøring og skjærbehandling, og at den faststoff-frie, vandige væsken deretter sirkuleres i brønnsystemet for fortrengning av det behandlede vannet fra brønnsystemet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den innbefatter følgende ytterligere trinn: a) fortrengning av forurensningene fra overflateutstyret som er forbundet med brønnsystemet ved sirkulering deri av en avstandsvæske innført forut for det behandlede vannet inntil en hoveddel av forurensningen er fjernet fra overflateutstyret og transportert i avstandsvæsken, idet avstandsvæsken fortrenges fra overflateutstyret av det behandlede vannet; b) fortrengning fra overflateutstyret til et egnet deponer-ingsområde av det behandlede vannet som inneholder forurensningene ved hjelp av avstandsvæsken foran den faststoff-frie brønnvæsken uten å avbryte sirkulasjonen gjennom overflateutstyret; og c) fortrengning av avstandsvæsken fra trinn b) med den faststoff-frie brønnvæsken.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det overflateaktive midlet og alkoholen hver tilsettes i et volum som er mindre enn ca 1 % til det rene vannet for fremstilling av det behandlede vannet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det som overflateaktivt middel anvendes bishydroksyetylcetylamin og amidreaksjonsproduktet av oleinsyre og dietanol- og trietanolaminer.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det som avstandsvæske anvendes en som inneholder et viskositetsmodifiserende middel for dannelse av en ikke-newtonsk væske som sirkuleres som en propp i en geltilstand i laminær strøm, og at det behandlede vannet fremstilles som en newtonsk væske som sirkuleres ved turbulente strømnings-betingelser gjennom overflateutstyret.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1-9, karakterisert ved at 2-etylheksanol anvendes som alifatisk alkohol.