NO316450B1 - Vannbasert borefluid og borefluid-additiv-blanding - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår vannbasert borefluid, samt en fremgangsmåte for å gi en brønn, hvor det sirkuleres et vannbasert borefluid, antitilkhningsegenskaper og smørende egenskaper Oppfinnelsen er spesielt rettet mot det at borkronen ikke skal tilklines og mot smørende materialer som omfatter natnum-alkylsulfosuksinater som dessuten er miljømessig akseptable

Ved rotasjonsbonng av underjordiske brønner forventes mange funksjoner og karaktenstikker for et borefluid Et borefluid bør sirkulere gjennom brønnen og bære borekaks fra under borkronen, transportere borekaksen opp nngrommet og tillate separasjon på overflaten Samtidig forventes det at borefluidet avkjøler og renser borkronen, reduserer friksjon mellom borestrengen og sidene av hullet, og opprettholder stabilitet i borehullets uforede seksjoner Borefluidet bør også danne en tynn filterkake med lav permeabilitet som tetter til åpninger i formasjoner som gjennomtrenges av borkronen, og virke til å redusere den uønskede innstramming av formasjonsfluider fra gjennomtrengelige bergarter Til sist benyttes borefluidet til å samle og fortolke informasjon som er tilgjengelig fra borekaks, kjerner og elektnske logger

Borefluider klassifiseres typisk i henhold til fluidenes basismatenale eller primære kontinuerlige fase I oljebaserte fluider er faste partikler suspendert i olje, og vann eller saltløsning kan være emulgert i oljen Oljen er typisk den kontinuerlige fase I vannbaserte fluider suspenderes faste partikler i vann eller saltløsning, og olje kan emulgeres i vannet Vann er den kontinuerlige fase Miljøhensyn har begrenset anvendelsen av oljebaserte borefluider Oljebonngsfirmaer har derfor i økende grad fokusert på vannbaserte fluider

Additivet ifølge denne oppfinnelse klassifiseres primært som et overflateaktivt middel Overflateaktive midler anvendes i alle typer borefluider og for mange formål De virker som emulgatorer, skummidler, antiskummidler, fuktemidler, ren-gjøringsmidler, smøremidler og korrosjonsinhibitorer Overflateaktive midler er viktige bestanddeler i både oljebaserte slam og vannbaserte slam

Dagens boreflutd-bestanddeler må være miljømessig akseptable Ettersom boreoperasjoner påvirker plante- og dyreliv, bør borefluid-additiver ha lave tok-sisitetsnivåer, og bør være lette å håndtere og anvende for å minimere faren for miljøforurensninger og personskader Dessuten er det i olje- og gassindustrien i dag ønskelig at additiver virker både på land og offshore, og at de virker så vel i miljøer med ferskvann som i miljøer med saltvann

Det har vært foreslått å tilsette visse materialer til et boreslam for å forbedre slammets smørende egenskaper Flere formål søkes oppnådd ved slik tilsetning For det første avhenger en konvensjonell rullemeisel-borkrone av at boreslammet smører lagrene i skjæreanordnmgene Det er ikke uvanlig at skjæreriagrene svikter før skjæreanordningens tenner er utslitte, og ved å forlenge levetiden for lagrene ved hjelp av øket smønng bør en lengre levetid for borkronen kunne oppnås Slik lengre levetid vil redusere antallet rundtnpper som er nødvendig for å skifte borkroner, redusere fiskearbeider etter tapte skjæreanordninger og også redusere faren for å tape et hull under en rundtnpp Videre vil et borefluid med forbedrede smøreegenskaper redusere vndningsmomentet for borestrengen, noe som reduserer sannsynligheten for awndning Det vil også tillate anvendelse av høyere belastninger på borkronen og høyere rotasjonshastighet for å øke bore-hastigheten Videre ville det være ønskelig at smøreegenskapene for borefluidet er slik at borestrengen fuktes av olje for å minimere risikoen for at den setter seg fast på grunn av trykkforskjeller

Selv om andre fordeler kan nevnes, er det ovenfor angitte tilstrekkelig til å indikere verdien av å forbedre smøreegenskapene for borefluider

I forsøk på å oppnå de ovenfor angitte fordeler ved anvendelse av et smørende additiv eller et additiv for ekstremt trykk i et borefluid, er det blitt funnet at de forskjellige kjente additiver er blitt ganske spesifikke når det gjelder addi-tivenes reaksjon i borefluidet Selv om et spesielt additiv således virker godt i ett miljø, kan det svikte i et annet De additiver som har blitt foreslått tidligere er f eks følsomme for kaustikk, slik at de enten er ineffektive eller har i høy grad redusert effekt i fluider med forhøyet pH-verdi Mange additiver er også følsomme for oljer, slik at deres effektivitet avtar når oljeinnholdet i brønnfluidet øker Noen av additivene har hatt uønsket vekselvirkning med faststoffer suspendert i borefluidet De kan f eks være årsak til at faststoffene oljefuktes Noen av additivene har dårlig kompatibilitet med fluider som inneholder betydelige mengder oppløste jordalkaliforbindelser, så som kalkbasert slam hvor de er tilbøyelige til å danne osteaktige masser Skumming og dårlig dispergenngsevne har vært basis for inn-vendinger mot ytterligere andre additiver Enda andre additiver forårsaker at borefluidet fluorescerer under ultrafiolett lys, noe som er uakseptabelt, ettersom fluorescensen interfererer med "sort lys<n->brønnloggingsoperasjoner, spesielt i brønner hvor en ikke vet om det finnes olje (wild eat wells)

Det er tydelig for enhver som velger ut eller anvender et borefluid for olje-og gassutvinning at det er avgjørende for et utvalgt fluid at det er omhyggelig balansert for å oppnå de nødvendige karakteristikker for den spesifikke slutt-anvendelse Som angitt i det foregående, inkluderer de typiske blandinger oljebaserte slam, vannbasert slam og pneumatiske fluider For denne oppfinnelses formål vil bare olje- og vannbaserte slamsystemer være relevante Den over-veiende andel av olje- og gassutvinning gjennomføres med vannbaserte slamtyper Hovedgrunnen for denne preferenng er pns og miljømessig kompatibilitet Tradisjonelle oljebaserte slamtyper laget av diesel- eller mineralolje er miljømessig inkompatible, samtidig som de er betydelig mer kostbare enn vannbaserte borefluider Som et resultat har anvendelsen av oljebaserte slamtyper histonsk sett vært begrenset til de situasjoner hvor de har vært nødvendige

Effektiviteten av et borefluid og spesielt av additivene som finnes i borefluidet, bedømmes ved hjelp av målinger av visse karakteristikker for bore-systemet Viskositeten, gelstyrken, filtrat-tapet, forurensningskontroll og toleranse for toverdige ioner karakteristiske for borefluider og boresystemer kan alle direkte tilskrives komponentene i borefluidet eller boreslammet Disse egenskaper, deres definisjoner og en generell forklaring er å finne i en omfattende avhandling med tittelen Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids, 5 utgave, George R Gray og H D H Darley, Gulf Publishing Company (1988)

Olje- og vannbaserte slamtyper har egenskaper og ulemper som står i mot-setning til hverandre Selv om borefluider som anvender et oljebasert slam inhi-berer brønnhull-svelling ved å minimere dispersjonsfluid, overskygger den miljø-messige toksisitet for oljeslam ofte de positive trekk Oljebaserte systemer kan dannes med lav toksisitet, men alle systemer er forurensende i vanerende grad I tillegg er kostnadsparametrene for et oljeslam ofte prohibitive sammenlignet med et vannbasert system Videre er den reologiske og tiksotrope karakter for et oljeslam ikke så allsidig for maksimert hullrengjønng som for visse vandige fluider

Kostnadseffektivitet og det at det er miljømessig akseptabelt er de største fordelene ved et vandig borefluid, men det eksisterer imidlertid også en stor ulempe Svellmg og/eller dispergering av formasjonsleirer forårsaker generell ustabilitet for brønn hullet med resulterende hullforstørrelse

Inhiberende materialer, så som kalksten, gips, tannater og tannat/krom-lignosulfonatsystemer anvendes for å minimere faktorene som forårsaker et ustabilt borehull

På grunn av den kjemiske natur krever disse materialer hyppige vedlike-holdsbehandlmger og/eller tilstrekkelig natriumhydroksyd for solubilisenng Det resulterende hydroksydradikal-ion forårsaker dispersjonen av leirmatenalet Graden av dispersjon er proporsjonal med konsentrasjonen av hydroksydradikalet Dispersjonen er en av de viktigste årsaker til det høye faststoffinnhold i tannat- og krom-hgnosulfonatsystemer En stor mengde faststoffer med lav spesifikk vekt har skadelige virkninger også på andre parametere Det er en direkte sammenheng

mellom store mengder faststoffer med lav densitet og reduserte penetrerings-grader

I ett aspekt angår denne oppfinnelse et vannbasert borefluid som inneholder et nytt overflateaktivt middel Det overflateaktive middel er et natrium-alkylsulfosuksinat med den kjemiske formel

hvor R er en alkylgruppe valgt fra gruppen C4 - C-\ q og natnum-alkylsulfoksinat-forbindelsen er vanndispergerbar og gir borefluidet egenskaper som forhindrer tilkhning av borkronen, samt smørende egenskaper I et annet aspekt omhandler foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å gi en brønn, hvor det sirkuleres et vannbasert borefluid, antitilkliningsegen-skaper og smørende egenskaper, kjennetegnet ved at den omfatter at det til det vannbaserte borefluid tilsettes en funksjonelt effektiv konsentrasjon av en natrium-alkylsulfosuksinatforbmdelse med formelen

hvor R er en alkylgruppe inneholdende 4 til 18 karbonatomer

Det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse er miljømessig ikke-toksisk 1 tillegg til de lavtskummende egenskaper som det overflateaktive middel som inngår 1 denne oppfinnelse formidler til et borefluid, andre fordeler omfatter bedre toleranse mot kalsiumioner, alkahstabilitet, salttoleranse, mindre rengjønngsevne, gode fukteegenskaper og bedre smøreevne, forhmdnng av tilkhning av borkronen, samt anti-klebende egenskaper Alle disse opplistede fordeler er vesentlige ved anvendelse av overflateaktive midler og andre kjemika-lier ved anvendelsen av borefluider 1 underjordiske brønner

Det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse har sin primære anvendelse i vannbaserte borefluider Vannløsehghet eller dispergenngsevne som sådanne er viktige karakteristikker for det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse Det at det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse er kjennetegnet ved en løselighet i vann på minst 25% er viktig Det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse anvendes typisk i borefluider i konsentrasjoner på 42,75 g pr liter (15 pounds per barrel) Lavere konsentrasjoner kan være gjennomførbare avhengig av borebetingelsene

De vannløselige eller vanndispergerbare natnum-alkylsulfosuksinater som har vist seg å være anvendbare ved praktisk gjennomføring av denne oppfinnelse er Tetranatnum-N-(1 ,2-dikarboksyetyl)-N-alkyl(Ci8)-sulfosuksinamat, natnum-dnsobutylsulfosuksinat, natnum-diheksylsulfosuksinat og kombinasjoner av disse Hvert av disse matenaler beskrives med en eller flere av de kjemiske formler som er angitt i det foregående

Det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse har ikke tidligere vært kjent eller anvendt som et additiv i vannbaserte borefluider, og det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse er heller ikke blitt kombinert med andre borefluid-bestanddeler for å danne borefluid-blandinger De fordelaktige resultater og den miljømessige ikke-toksiske karaktensenng av borefluider hvor det overflateaktive middel som inngår i denne oppfinnelse anvendes er uventede resultater

De overflateaktive midler som har vist seg å være anvendbare i denne oppfinnelse beskrives generisk som natnum-alkylsulfosuksinater De spesielle natnum-alkylsulfosuksinater som har vist seg å være anvendbare ved gjennomføringen av denne oppfinnelse er tetranatrium-N-(1,2-dikarboksyetyl)-N-alkyl(Cig)-sulfosuksinamat, natnum-diisobutylsulfosuksinat, natnum-diheksylsulfosuksinat og kombinasjoner av disse Disse foretrukne matenaler selges av Mona Industries, Inc under handelsnavnene Monawet SNO-35, Monawet MB-45 og Monawet MM-80

De overflateaktive midler som inngår i denne oppfinnelse virker ved at de senker overflatespenningen for vannfasen i borefluider slik at fuktekarakteri-stikkene forbedres og de gir egenskaper som forhindrer tilklebing av borkronen og at bore-faststoffer setter seg fast og de øker borefluidets smøreevne Ytterligere funksjoner for de overflateaktive midler som inngår i denne oppfinnelse er som et emulgenngsmiddel, etfuktemiddel, et løsemiddel og et dispergeringsmiddel for å sikre medvirkning av andre borefluid-bestanddeler som bidrar til de ønskede karakteristikker for det endelige borefluid Den helhetlige virkning av det overflateaktive middel ifølge denne oppfinnelse tilsvarer et borefluid-kondisjonenngs-middel ("mud conditioner")

De overflateaktive midler som inngår i denne oppfinnelse er i løsning, og løsningen er typisk en farveløs, klar væske Ved høyere molekylvekter kan natnum-alkylsulfosuksinatene i enkelte tilfeller være en lysegul, viskøs væske De overflateaktive midler som inngår i denne oppfinnelse har typisk en pH-verdi fra ca 4,5 til ca 8,5, idet en foretrukket pH-verdi er 6 Molekylvekten for de overflateaktive midler som inngår i denne oppfinnelse strekker seg fra ca 300 til ca 750 Foretrukne molekylvekter er mellom 330 og 655 De overflateaktive midler som inngår i denne oppfinnelse er av anionisk natur, og har en spesifikk vekt fra ca 1,05 til 1,14 Natnum-alkylsulfosuksinatene ifølge denne oppfinnelse er løselig i en grad på minst 25% eller dispergerbare i vann, og er ikke-toksiske i forhold til miljøet

I den foretrukne utførelse av denne oppfinnelse tilsettes natnum-alkylsulfo-suksmatet til basis-borefluidet i en konsentrasjon på opptil 42,75 g pr liter Mindre mengder kan også anvendes, avhengig av borefluidets samlede kjemi og av de geofysiske karakteristikker for formasjonen som bores

Ikke-toksisitet i forhold til miljøet er et viktig kjennetegn for det overflateaktive middel og det resulterende borefluid ifølge denne oppfinnelse Den miljø-messige toksisitet for borefluider som inneholder overflateaktive midler ble under-søkt under anvendelse av en 96-timers bioanalyse for å finne området under anvendelse av den standardiserte EPA-protokoll Testene ble gjennomført på en suspendert partikkelformig fase (SPP) av prøven under anvendelse av Mysidopsis Bahia SPP er det ufiltrerte, overliggende skikt ekstrahert fra en 1 9 blanding av borefluidet og sjøvann som fikk sette seg av 11 time En 96-timers LC50 høyere enn 1 million ppm ble bestemt for borefluidet Den høyeste konsentrasjon (1 million) av SPP som ble testet, hadde en observert overlevelsesgrad på 55%

LC50 er den midlere dødelige konsentrasjon eller den mengde av en toksisk substans i det omgivende vann som gir en 50% dødelighet i test-organismene Jo høyere 96-timers LCsrj-verdien er, desto lavere er toksisiteten for borefluid-prøven som er blitt testet Den negative kontroll (20 mysid shnmp i bare sjøvann) viste 100% overlevelsesevne Resultatene av bioanalysen verifi-serer at borefluider med de overflateaktive midler ifølge denne oppfinnelse, f eks natnum-alkylsulfosuksinater, har en høyere verdi (er mindre toksiske) enn det den toksisitetsgrense på 30 000 ppm som er satt av Gulf of Mexico NPDES, tillater For denne oppfinnelses formål skal betegnelsen "miljømessig ikke-toksisk" forstås som angivelse av en 96-timers LC50 som er høyere enn 30 000 Lignende tester med konvensjonelle overflateaktive midler, så som kokos-dietanolamid, har resul-tert 1 den konklusjon at disse materialer er svært toksiske

En rekke additiver kan inkluderes 1 det vannbaserte borefluid ifølge denne oppfinnelse Spesielt tilsettes typisk matenaler som genensk angis som gelenngs-materialer eller organiske polymerer ("gelenngsmiddel" - "gelhng agent"), for-tynnere og tetningstilsatser, til vannbaserte borefluid-formulennger Av disse ytterligere materialer kan hvert materiale tilsettes til formuleringen i en konsentrasjon som reologisk og funksjonelt er nødvendig under borebetingelser Typisk for gelmatenaler som anvendes i vannbaserte borefluider er polymerer med høy molekylvekt, så som PHPA, biopolymerer, bentonitt, attapulgitt og sepiolitt Eksempler på biopolymerer er guarharpiks, stivelse og lignende Ytterligere eksempler på geleringsmidler er xantanharpiks, karboksymetylceilulose, polyakrylater, etylenoksider og kombinasjoner av disse

På tilsvarende måte er det blitt funnet å være fordelaktig å tilsette lignosulfonater som fortynmngsmidler for vannbaserte borefluider Typisk tilsettes lignosulfonater, modifiserte lignosulfonater, polyfosfater og tanniner og kombinasjoner av disse I andre utførelser kan også polyakrylater med lav molekylvekt tilsettes som fortynmngsmidler Fortynmngsmidler tilsettes til et borefluid for å redusere strømningsmotstand og gelutvikhng Andre funksjoner som fortynmngsmidler bidrar til, omfatter reduksjon av filtrering og kaketykkelse, motvirkmg av virkningene av salter, minimenng av virkningene av vann på de borede formasjoner, emulgenng av olje i vann og stabilisering av boreslammets egenskaper ved for-høyede temperaturer

I tillegg inneholder borefluid-blandingene ifølge denne oppfinnelse et vektmatenale, av og til angitt som vektmiddel Typen og mengden av vektmatenale avhenger av den ønskede spesifikke vekt for den endelige blanding De foretrukne vektmatenaler inkluderer, men er ikke begrenset til, bantt, jernoksyd, kalsiumkarbonat, magnesiumkarbonat og kombinasjoner av slike materialer og derivater av slike materialer Vektmatenalet tilsettes typisk i en mengde som resulterer i en borefluid-densitet på opptil 2,9 g/cm^, fortrinnsvis opptil 2,5 g/cm^ og mest foretrukket opptil 2,34 g/cm<3>

Til slutt kan tetningstilsatser, så som modifisert lignitt, polymerer og modifiserte stivelsestyper og cellulose, og klassert materiale, så som CaCC<3 eller salt, settes til det vannbaserte borefluid-system

Borefluid-additivene som inngår i denne oppfinnelse finner spesielt anvendelse innenfor området borefluider, ettersom de er både ikke-toksiske og kompatible med andre borefluid-komponenter innenfor kommersielt akseptable parametere For denne oppfinnelses formål skal en forbindelse forstås å oppvise "lav toksisitet" dersom den har en LC5rj-verdi høyere enn 30 0001 "Mysid shnmp"-testen, som er foreskrevet av U S Environmental Protection Agency for materiale som avhendes ved offshore-bonng Likeledes betraktes en forbindelse som kompatibel med anioniske borefluid-komponenter dersom den ikke gir en felling i nærvær av slike borefluid-additiver

Fra det foran angitte fremgår det at denne oppfinnelse er en oppfinnelse som er godt tilpasset til å oppnå alle de formål som er angitt i det foregående, og den har andre fordeler som her er tydelige og som har sitt utgangspunkt i bland-ingen og fremgangsmåten Det skal forstås at enkelte trekk og subkombmasjoner er anvendbare og kan anvendes uten referanse til andre trekk og subkombmasjoner Dette er å anse som å være innenfor kravenes ramme Ettersom det kan gjennomføres mange mulige utførelser av oppfinnelsen uten å komme utenfor oppfinnelsens ramme, skal det forstås at alt som er angitt skal være illustrativt og ikke begrensende

EKSEMPLER

De følgende eksempler er angitt med det formål å illustrere toksisitets- og ytelseskaraktenstikkene for overflateaktive natnum-alkylsulfosuksinater ifølge denne oppfinnelse Testene ble gjennomført i samsvar med prosedyrene i API Bulletin RP 13B-2,1990 De følgende forkortelser vil enkelte ganger bh anvendt ved besknvelse av resultatene diskutert i eksemplene

"PV" er plastisk viskositet, som er en vanabel som anvendes ved be-regningen av viskositetskaraktenstikker for et borefluid "YP" er flytegrense, som er en annen vanabel som anvendes ved be-regningen av viskositetskaraktenstikker for borefluider "Gels" er et mål for suspenderingskarakteristikkene og de tiksotropiske egenskaper for et borefluid

"F/L" er API-fluidtap, og er et mål for fluidtap i milliliter for borefluid ved 689,5 kPa (100 psi)

Et basis-borefluid (også angitt som generisk slam nr 7) ble fremstilt fra de følgende bestanddeler

Eksempel 1

Under anvendelse av basis-borefluidet (generisk slam nr 7) ble de miljø-messige karakteristikker for anvendelse av kokosdietanolamid ("CDA") testet

Den 48-timers akutte vanntoksisitet for et laboratonefremstilt borefluid (CDA @ 5,7 g/l i generisk slam nr 7) evalueres Resultatene er vist nedenfor

En 48-timers bioanalyse under anvendelse av den standardiserte EPA-protokoll ble gjennomført på den suspenderte partikkelformige fase (SPP) for prøven under anvendelse av Mysidopsis bahia SPP er den ufiltrerte supernatant ekstrahert fra en 1 9 blanding av borefluidet og sjøvann, og som har fått sette seg av 11 time En 48-timers LC50 på <30 000 ppm ble oppnådd for det laboratonefremstilte borefluid LC50 er den midlere dødelige konsentrasjon eller mengden av toksisk substans i det omgivende vann som gir 50% dødelighet for den testede art Jo høyere den 48-timers LCsrj-verdi er, desto lavere er toksisiteten for den testede borefluid-prøve Den negative kontroll (20 mysid i bare sjøvann) viste 100% overlevelsesevne

Resultatene av denne bioanalyse indikerer at den 48-timers LC50 for denne prøve av laboratonefremstilt boreslam (<30 000 SPP) er mindre (dvs mer toksisk) enn det toksisitetsgrensen på 30 000 ppm, som er satt av Gulf of Mexico NPDES, tillater

Eksempel 2

Under anvendelse av basis-borefluidet (genensk slam nr 7) ble de miljø-messige karakteristikker for anvendelse av CDA i kombinasjon med de andre borefluid-additiver (ES-828) bedømt

Den akutte vanntoksisitet for et laboratonefremstilt borefluid (ES-828 @ 14,3 g/l 1 generisk slam nr 7) ble undersøkt Resultatene er angitt nedenfor

En 96-timers bioanalyse under anvendelse av den standardiserte EPA-protokoll ble gjennomført på den suspenderte partikkelformige fase (SPP) for prøven under anvendelse av Mysidopsis bahia SPP er den ufiltrerte supernatant ekstrahert fra en 1 9 blanding av borefluidet og sjøvann, og som har fått sette seg av 11 time En 96-timers LC50 kunne ikke oppnås for den laboratonefremstilte borefluid-prøve med de konsentrasjoner som ble anvendt under forsøket LC50 er den midlere dødelige konsentrasjon eller mengden av toksisk substans 1 det omgivende vann som gir 50% dødelighet for den testede art Overlevelsesgraden var bare 31,7% i den 2,5% suspenderte partikkelformige fase (den laveste konsentrasjon som ble anvendt) Jo høyere den 96-timers LCsrj-verdi er, desto lavere er toksisiteten forden testede borefluid-prøve Den negative kontroll (60 mysid 1 bare sjøvann) viste 91,7% overlevelsesevne

Resultatene av denne bioanalyse indikerer at den 96-timers LC50 for denne prøve av laboratonefremstilt boreslam (<25 000 ppm SPP) er mindre (dvs mer toksisk) enn det toksisitetsgrensen på 30 000 ppm, som er satt av Gulf of Mexico NPDES, tillater

Eksempel 3o

Under anvendelse av basis-borefluidet (genensk slam nr 7) ble de miljø-messige karakteristikker for anvendelse av natnum-alkylsulfosuksinater testet Spesielt ble Monawet SNO-35, tetranatrium-N-(1,2-dikarboksybutyletyl)-N-alkyl(C 18)-sulfosuksinamat, solgt av Mona Industries, Inc , Paterson, New Jersey, testet

Den 96-timers akutte vanntoksisitet for en prøve av laboratonefremstilt borefluid inneholdende 14,3 g/l SNO-35 i genensk slam nr 7 ble undersøkt Resultatene er angitt nedenfor

En 96-timers områdebestemmende bioanalyse under anvendelse av den standardiserte EPA-protokoll ble gjennomført på en suspendert partikkefformig fase (SPP) for prøven under anvendelse av Mysidopsis bahia SPP er den ufiltrerte supernatant ekstrahert fra en 1 9 blanding av borefluidet og sjøvann, og som har fått sette seg av 11 time En 96-timers LC50 på over 1 000 000 ppm ble funnet for borefluidet. Den høyeste konsentrasjon (1 000 000) for den testede SPP hadde en registrert overlevelsesgrad på 65% LC50 er den midlere dødelige konsentrasjon eller mengden av toksisk substans i det omgivende vann som gir 50% dødelighet for den testede art Jo høyere den 96-timers LCso-verdi er, desto lavere er toksisiteten for den testede borefluid-prøve Den negative kontroll (20 mysid i bare sjøvann) viste 100% overlevelsesevne

Resultatene av denne bioanalyse indikerer at den 96-timers LC50 for denne prøve av laboratonefremstilt boreslam (større enn 1 000 000 ppm SPP) er større (dvs mindre toksisk) enn det toksisitetsgrensen på 30 000 ppm, som er satt av Gulf of Mexico NPDES, tillater

Eksempel 4

Borefluid-blandinger ble fremstilt med kokosdietanolamid (blanding 1), Monawet SNO-35 (blanding 2) og Monawet MB-45 (blanding 3) under anvendelse av genensk slam nr 7 som kontroll og basis-slam Formuleringen av hvert borefluid er angitt 1 tabell 1

De opprinnelige reologiske egenskaper ble målt for hver blanding ved romtemperatur, og er angitt i tabell 2 Etter opptegnelsen av de oppnnnehge reologiske egenskaper bie hver av blandingene varmealdret ved 65,6°C 116 timer De resulterende reologiske egenskaper for blandingene er angitt i tabell 3

De angitte resultater bekrefter at borefluider kan fremstilles under anvendelse av de overflateaktive midler ifølge denne oppfinnelse uten at basis-slammet flokkuleres

Eksempel 5

Den følgende ekspenmentelle prosedyre og resultatene bekrefter at de overflateaktive midler ifølge denne oppfinnelse gir ønskede smøreegenskaper til borefluider

En 1 % løsning av overflateaktivt middel ble testet i deionisert vann på et "Baroid lubncity meter" (modell nr 21200-EP/Lubncity Tester) Smøreevne-koefhsienten for prøvene ble beregnet, og er angitt i tabell 4 Som basis ble det anvendt deionisert vann

Den angitte reduksjon i smøreevne-koeffisienten bekrefter de forbedrede smøreegenskaper som tilveiebringes ved anvendelse av de overflateaktive midler ifølge denne oppfinnelse

Eksempel 6

Det følgende forsøk viser smøreegenskapene for overflateaktive midler ifølge denne oppfinnelse i 22,5 ppb bentonitt-oppslemming i vann Fnksjons-koeffisienten på sandsten ble bestemt under anvendelse av en "Lubncity Evaluation Monitor (LEM)", konstruert av M-l Drilling Fluids Company Tabell 5 viser reduksjonen i fnksjonskoeffisient med Monawet SNO-35 og Monawet MB-45 under anvendelse av 22,5 ppb geloppslemming som basis

Eksempel 7

Måling av overflatespenningen ble gjennomført på Monawet SNO-35 og kokosdietanolamid (CDA) ved forskjellige konsentrasjoner og forskjellige temperaturer De følgende resultater bekrefter at de høyere overflatespennings-verdier for produktene ifølge denne oppfinnelse vil ha lavere skum ved anvendelse i borefluider i sammenligning med kokosdietanolamid (CDA) ifølge tidligere kjent teknikk,

Resultatene er oppsummert nedenfor

Claims (9)

1 Vannbasert borefluid, karakterisert ved at det inneholder en funksjonelt effektiv konsentrasjon av en natnum-alkylsulfosuksinatforbindelse med formelen eller hvor R er en alkylgruppe inneholdende 4 til 18 karbonatomer, hvor natnum-alkylsulfosuksinatforbindelsen er vanndispergerbar og gir borefluidet egenskaper som forhindrer tilkhning av borkronen, samt smørende egenskaper

2 Vannbasert borefluid ifølge krav 1, karakterisert ved at natnum-alkylsulfosuksinatet er valgt fra gruppen som består av tetranatrium-N-(1,2-dikarboksyetyl)-N-alkyl(Ci8)-sulfosuksinamat, natnum-dnsobutylsulfosuksinat, natnum-diheksylsulfosuksinat og kombinasjoner av disse

3 Vannbasert borefluid ifølge kravene 1 eller 2, karakterisert ved at natrium-alkylsuffosuksinatforbindelse er til stede i borefluidet i en konsentrasjon på opptil 42,75 g pr liter (15 pounds per barrel)

4 Vannbasert borefluid ifølge kravene 1 til 3, karakterisert ved at det videre omfatter et vektmatertale valgt fra gruppen som består av baritt, jernoksyd, kalsiumkarbonat, magnesiumkarbonat og kombinasjoner av disse

5 Vannbasert borefluid ifølge kravene 1 til 4, karakterisert ved at det videre omfatter et geleringsmiddel valgt fra gruppen som består av bentonitt, attapulgitt, sepiohtt, stivelse, guarharpiks, xantanharpiks, karboksymetylcellulose, polyakrylater, etylenoksyder og kombinasjoner av disse

6 Vannbasert borefluid ifølge kravene 1 til 5, karakterisert ved at det videre omfatter et borefluid-fotrynningsmiddel valgt fra gruppen som består av tanmner, polyfosfater, lignittiske materialer, lignosulfonater og kombinasjoner av disse

7 Fremgangsmåte for å gi en brønn, hvor det sirkuleres et vannbasert borefluid, antitilkhningsegenskaper og smørende egenskaper, karakterisert ved at den omfatter at det til det vannbaserte borefluid tilsettes en funksjonelt effektiv konsentrasjon av en natrium-alkylsulfosuksinat-forbindeise med formelen eller hvor R er en alkylgruppe inneholdende 4 til 18 karbonatomer

8 Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at natnum-alkylsulfosuksinatet er valgt fra gruppen som består av tetranatnum-N-(1,2-dikarboksyetyl)-N-alkyl(Ci8)-sulfosuksinamat, natnum-diisobutylsulfosuksinat, natnum-diheksylsulfosuksinat og kombinasjoner av disse

9 Fremgangsmåte ifølge kravene 7 eller 8, karakterisert ved at natnum-alkylsulfosuksinatet settes til det vannbaserte borefluid til en konsentrasjon på opptil 42,75 g pr liter (15 pounds per barrel)