NO316992B1 - Fremgangsmate for tetning av underjordiske soner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte for tetning av underjordiske soner for å rette på den ukontrollerte strømmen av fluider inn i og fra sonene.

Ved boring av olje- og gassbrønner ved bruk av den roterende boremetoden blir borevæske sirkulert gjennom borestrengen og borkronen og deretter tilbake til overflaten via brønnhullet som bores. Borevæsken opprettholder hydrostatisk trykk på de underjordiske sonene gjennom hvilke brønnhullet bores og sirkulerer borkaks ut av brønn-hullet. Under slik boring støter man ofte på underjordiske druserom, frakturer og andre soner som stjeler borevæske hvorved borevæskesirkulasjonen tapes og boreoperasjoner må stoppes mens hjelpetiltak tas. Videre, ved penetrasjon av en underjordisk sone inneholdende fluider under et trykk som overskrider det hydrostatiske trykket som utøves på sonen av borevæsken, så kan det oppstå og oppstår ofte formasjonsfluid kryssløps-strømmer og/eller underjordiske utblåsninger.

Hittil har det blitt utviklet og benyttet en rekke forskjellige metoder og tetningssammensetninger for bekjempelse av problemer med tapt sirkulasjon, kryssløpsstrøm og underjordisk utblåsning. Slike metoder og sammensetninger har imidlertid ofte vært mislykket på grunn av forsinket og utilstrekkelig viskositetsutvikling hos de benyttede tetningssammensetningene. Metodene for anbringelse av tetningssammensetningene har også vært utilstrekkelige med hensyn til å plugge alle de svake permeable delene av sonene som behandles og for å hindre at tetningssammensetningene går utenom slike deler og/eller utvasking av sammensetningene. I US patent 4.173.999 beskrives en fremgangsmåte for regulering av tap av borevæske inn i en siste sirkulasjonssone hvorved en ikke-vandig oppslemming av et hydratiserbart materiale og en oleofil leire blandes i nærheten av nevnte sone med en vandig væske til dannelse av en myk plugg. Denne pluggen forskyves deretter inn i sonen.

Et generelt formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for tetning av underjordiske soner.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for tetning av en underjordisk sone som penetreres av et brønnhull hvor borevæske går tapt, hvor det oppstår en kryssløpsstrøm av formasjonsfluider og hvor formasjonsfluider strømmer inn i brønnhullet.

Man har således i foreliggende sammenheng kommet frem til en forbedret fremgangsmåte for anbringelse av tetningssammensetninger i underjordiske soner for å avhjelpe problemer med tapt sirkulasjon, kryssløpsstrøm og underjordisk utblåsning.

Foreliggende fremgangsmåte tilfredsstiller de ovenfor beskrevne behov og overkommer manglene ved den tidligere teknikk. Fremgangsmåten benyttes for å tette en underjordisk sone som penetreres av et brønnhull under boringen av brønnhullet for å stoppe den ukontrollerte strøm av fluider inn i og ut av sonen gjennom sonens permeable deler. Fremgangsmåten omfatter hovedsakelig trinnene med fremstilling av en pumpbar tetningssammensetning som meget hurtig omdannes til en høyviskøs tetningsmasse ved blanding og reaksjon med borevæske og andre fluider i brønnhullet omfattende vann, olje eller begge deler. Tetningssammensetningen pumpes inn i borehullet og inn i den underjordiske sonen som skal forsegles, gjennom en eller flere åpninger ved enden av en streng av borerør som inneholdes i brønnhullet. Tetningssammensetningen pumpes ved en lav strømningshastighet i forhold til brønnhullfluidene deri hvorved tetningssammensetningen strømmer gjennom brønnhullfluidene med en minimum blanding dermed. Når tetningssammensetningen beveger seg gjennom brønnhullfluidene blir deler av tetnings-sammensetingen kontinuerlig blandet med brønnhullfluidene og omdannet til tetningsmasser som suksessivt avledes inn i og tetter de svake permeable delene av sonen gjennom hvilke fluider strømmer ut av borehullet. Den suksessive tetningen av de svake permeable delene i den underjordiske sonen (de mest permeable delene først fulgt av de mindre permeable) gjør at det hydrostatiske trykket som utøves i brønnhullet og i sonen som tettes får øke inntil alle de permeable delene i sonen er tettet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebrakt en fremgangsmåte for tetning av en underjordisk sone som er penetrert av et brønnhull inneholdende en borerørstreng, for å redusere ukontrollert strøm av fluider inn i og ut av sonen gjennom permeable deler deri, hvilken fremgangsmåte innbefatter pumping av en tetningssammensetning, som omdannes til en tetningsmasse ved blanding og reaksjon med brønnhullfluider innbefattende vann, olje eller begge deler inneholdt i nevnte brønnhull, gjennom én eller flere åpninger ved enden av borerørstrengen inn i sonen, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at tetningssammensetningen og nevnte borehullfluider pumpes sammen i blanding ned gjennom nevnte brønnhull, idet tetningssammensetningen pumpes ved en strømningsrate i området 1:4 til 4:1 i forhold til nevnte brønnhullfluider deri hvorved tetningssammensetningen strømmer gjennom brønnhullfluidene med lav blanding dermed og hvorved deler av tetningssammensetningen omdannes til tetningsmasser når tetningssammensetningen strømmer gjennom sonen, idet nevnte tetningsmasser suksessivt avledes inn i, og tetter, nevnte permeable deler av sonen gjennom hvilken fluider strømmer ut av sonen, slik at det hydrostatiske trykket som utøves i sonen får øke inntil alle nevnte permeable deler i sonen er tettet.

Foretrukne og fordelaktige trekk ved denne fremgangsmåten fremgår fra de medfølgende krav 2-11.

Foretrukne utførelser

Ved boring av brønner, møter man ofte på underjordiske soner som inneholder hyppige forekomster av naturlige druserom og frakturer. Som et resultat av dette går borevæske-sirkulasjon ofte tapt og dette nødvendiggjør stopping av boringen og iverksettelse av avhjelpende prosedyrer som ofte er langvarige og dyre. Slike avhjelpende prosedyrer har hittil involvert anbringelse av herdbare sammensetninger slik som Portland-sement-sammensetninger eller tverrbundete stive geler og lignende i sonen med tapt sirkulasjon. På grunn av at slike sammensetninger krever betydelig tid for å herde eller geldannes så finner det imidlertid ofte ikke sted vellykket tetning av sonen slik som omtalt ovenfor. I tillegg til soner med tapt sirkulasjon av borevæske møter man ofte på soner som inneholder fluider under trykk hvilket forårsaker kryssløpsstrømmer av gass, olje eller vann som fortynner og vasker bort tetningssammensetninger. Videre kan det også finne sted undergrunnutblåsninger hvorved formasjonsfluider strømmer inn i brønnhullet ved lave til høye strømningshastigheter og presser borevæske ut av brønnhullet.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer forbedrede fremgangsmåter for tetning av underjordiske soner som penetreres av brønnhull for å hindre ukontrollert strøm av fluider inn i eller ut av sonene gjennom sonenes permeable deler, f.eks tapt bore-væskesirkulasjon, kryssløpsstrømmer, undergrunnsutblåsninger og lignende. Frem-gangsmåtene benytter forbedrede sammensetninger for tetning av underjordiske soner som hurtig omdannes til høyviskøse tetningsmasser ved blanding og reaksjon med borevæske og andre fluider som inneholdes i brønnhullet omfattende vann, olje eller begge deler, samlet referert til i det nedenstående som "borehullfluider".

En underjordisk sone som inneholder druserom, frakturer og andre permeable deler gjennom hvilke den ukontrollerte strømmen av fluider finner sted møtes generelt under boring når brønnhullet fylles med borevæske og en streng av borerør anbringes deri. Boringen må stoppes under tetningen av sonen, dvs tetningen av sonens permeable deler for å stoppe borevæskesirkulasjonstap, kryssløpsstrøm, utblåsning eller andre problemer som oppstår. I overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåter fremstilles en pumpbar tetningssammensetning som hurtig omdannes til en høyviskøs tetningsmasse ved blanding og reaksjon med brønnhullfluider. Som nevnt kan brønnhullfluidene være borevæske eller formasjonsfluider som inneholdes i borehullet omfattende vann, olje eller begge deler. Ved blanding med brønnhullfluidene danner tetningssammensetningen hurtig (i løpet av noen sekunder eller minutter) en tetningsmasse som har ultrahøy viskositet.

Etter dens fremstilling blir den benyttede tetningssammensetningen pumpet gjennom en eller flere åpninger ved enden av strengen av borerør inn i sonen som skal tettes, ved en lav strømningshastighet i forhold til brønnhullfluidene i sonen. Som et resultat av dette strømmer tetningssammensetningen gjennom borehullfluidene med en minimum blanding dermed hvorved deler av tetningssammensetningen kontinuerlig omdannes til tetningsmasser mens tetningssammensetningen strømmer gjennom sonen som skal tettes. Tetningsmassene blir først suksessivt avledet inn i eventuelle permeable deler i sonen gjennom hvilke fluider strømmer ut av sonen. Det vil si at tetningsmassene strømmer inn i og tetter de mest permeable delene av sonen først fulgt av de minst permeable delene gjennom hvilke fluider går ut av sonen. Når de permeable utstrømningsdelene i sonen tettes så økes det hydrostatiske trykket som utøves på sonen. Når alle de permeable delene gjennom hvilke fluid går ut av sonen har blitt tettet så økes det hydrostatiske trykket til det punkt hvor innstrømningen av fluider til sonen (dersom det foregår en kryssløpsstrøm eller utblåsning) stoppes og reverseres, det vil si borehullfluider bevirkes til å strømme ut av de permeable delene i sonen gjennom hvilke formasjonsfluider tidligere strømmet inn i sonen. Dette forårsaker i sin tur at ytterligere tetningsmasser strømmer inn i og tetter de tidligere permeable innstrømningsdelene.

Ifølge foreliggende fremgangsmåter er således de benyttede tetningssammensetningene selvavledende og plugger en flerhet av permeable utstrømnings- og innstrømningsdeler i en sone i en enkelt brønnbehandling. Når en brønn inneholder en kryssløpsstrøm eller undergrunnsutblåsning så vil de høyviskøse tetningsmassene som er dannet av tetningssammensetningen plugge alle de permeable utstrømningsdelene av den involverte sonen som befinner seg ved lavere trykk og etter hvert som det hydrostatiske trykket i sonen økes så blir også sonens permeable kryssløpsstrømnings- eller utblåsningsdeler plugget. Den resulterende tettede sonen som oppnås ved hjelp av foreliggende fremgangsmåter kan holde høyere fluidhydrostatiske boretrykk og det frembringes en kileeffekt i tettede druserom og frakturer som øker hele sonens integritet. Den delen av en tetningssammensetning som er tilbake i brønnhullet etter tetning av permeable deler av en sone som behandles, forblir bevegbar slik at den kan avledes til andre soner over eller under den tettede sonen. Tetningsmassene blir ikke lett fortynnet og blir ikke lett vasket bort av kryssløpsstrømmer på grunn av økningen i det hydrostatiske trykket som utøves på sonen som tettes.

Som nevnt ovenfor er et av de viktige aspektene ved foreliggende fremgangsmåter reguleringen av tetningssammensetningens strømningshastighet gjennom brønnhull-fluidene som inneholdes i sonen som skal tettes. Generelt er tetningssammensetningen som pumpes inn i sonen som skal tettes begrenset til en strømningshastighet i forhold til brønnhullfluidene deri i området fra 0,079 til 0,795 m<3> (0,5 til 5 fat) pr. minutt. For å frembringe plugg- eller fingerstrøm av tetningssammensetningen gjennom borehullfluidene i lange avstander, har strengen av borerør gjennom hvilken tetningssammensetningen pumpes fortrinnsvis åpen ende eller den har en borkrone koblet dertil som har store åpninger deri.

I en foretrukket teknikk blir et brønnhullfluid omfattende vann, olje eller begge deler pumpet inn i sonen som skal tettes gjennom ringrommet mellom brønnhullet og strengen av borerør deri mens tetningssammensetningen pumpes gjennom én eller flere åpninger ved enden av borerørstrengen inn i sonen. Strømningshastigheten for tetningssammensetningen som pumpes inn i sonen til strømningshastigheten for brønnhull-fluidene som pumpes inn i sonen reguleres av et forhold i området fra 1:4 til 4:1. Som nevnt resulterer den nøyaktige reguleringen av åpningen eller åpningene i borerøret og strømningshastighetene som nevnt ovenfor, i tetningssammensetningens evne til å strømme gjennom sonen som skal tettes mens et minimum av blanding foregår hvorved deler av tetningssammensetningen kontinuerlig omdannes til tetningsmasser idet tetningssammensetningen strømmer gjennom brønnhullet og sonen som skal tettes. Tetningsmassene blir suksessivt avledet inn i sonens permeable deler hvilket derved gjør at det hydrostatiske trykket som utøves i sonen øker inntil alle sonens permeable deler er tettet.

I noen sonetetningsanvendelser som benytter foreliggende fremgangsmåter så er det foretrukket å holde det hydrostatiske trykket som utøves på sonen under innføringen av tetningssammensetningen deri ved et trykk over sonens frakturgradient, dvs det trykk ved hvilket frakturer dannes i sonen. Ved frakturering av sonen som skal tettes samtidig med tetningen av permeable deler deri, produseres brede-korte frakturer som fylles med tetningsmassene dannet av tetningssammensetningen. Dannelsen og tetningen av begynnende frakturer forårsaker at planet for maksimum spenning i sonen endres hvilket produserer ytterligere korte-brede frakturer som fylles med tetningsmasser. Denne prosessen med dannelse og tetning av korte-brede frakturer ved mange steder i sonen som skal tettes samt i tilstøtende sterkere soner skaper en kombinert kileeffekt som på kunstig måte forsterker sonen. I noen tilfeller blir integriteten til brønnhullet og den svake sonen eller sonene gjennom hvilke det passerer forøket nok til å eliminere nødvendigheten av innsetting av rør inntil etter at brønnhullet har blitt boret fremover en betydelig lengde.

Avhengig av typen av involverte brønnhullfluider så kan tetningssammensetningen være enten oljebasert eller vannbasert. De oljebaserte sammensetningene reagerer med vann i brønnhullfluidene slik at de umiddelbart danner tetningsmasser som har ultrahøy viskositet. De vannbaserte sammensetningene reagerer med oljebaserte borevæsker som inneholdes i brønnhullet og/eller annen olje og vann i brønnhullet slik at det umiddelbart dannes tetningsmasser av ultrahøy viskositet.

Spesielt egnede oljebaserte tetningssammensetninger for bruk ifølge foreliggende fremgangsmåter omfattes hovedsakelig av olje, en hydratiserbar polymer, en organofil leire og en vannsvellbar leire. Den hydratiserbare polymeren reagerer med vann i brønnhullet og blir umiddelbart hydratisert hvorved det dannes en høyviskøs gel. Den vannsvellbare leiren sveller umiddelbart i nærvær av vann og danner sammen med den viskøse gelen en høyviskøs tetningsmasse. Den organofile leiren reagerer med oljebærerfluiden hvorved sammensetningen gis ytterligere viskositet slik at polymeren og leiren ikke sedimenterer ut av oljen før reaksjon med vann i brønnhullet.

Hvilke som helst av en rekke forskjellige oljer kan benyttes i de oljebaserte tetningssammensetningene og som ikke på skadelig måte reagerer med andre komponenter i sammensetningene og reagerer med den organofile leiren slik at det bevirkes en økning i sammensetningenes viskositet før kontakt med vann. Av de forskjellige oljene som kan benyttes foretrekkes i øyeblikket dieselolje. Oljen inkluderes i sammensetningene i en mengde i området fra ca 32 til ca 62 vekt-% av sammensetningene.

En rekke forskjellige hydratiserbare polymerer kan også benyttes i de oljebaserte sammensetningene, idet de som gir høy viskositet ved hydratisering er mest egnet. For eksempel foretrekkes én eller flere av guargummi, guarderivater slik som hydroksy-propylguar og cellulosederivater slik som hydroksyetylcellulose. Av disse er hydroksyetylcellulose mest foretrukket. Den hydratiserbare polymeren inkluderes i sammensetningene i en mengde i området fra ca 3 til ca 6 vekt-% av sammensetningene.

Forskjellige organofile leirer kan benyttes, idet den foretrukne organofile leiren er en kvatemær alkylammoniumbentonittleire. Den organofile leiren inkluderes i sammensetningene i en mengde i området fra ca 0,3 til ca 0,6 vekt-% av sammensetningene.

Den vannsvellbare leiren kan være én eller flere leirer slik som montmorillonitt, attapulgitt og bentonitt. Av disse foretrekkes bentonitt. Den vannsvellbare leiren er generelt tilstede i tetningssammensetningen i en mengde i området fra ca 34 til ca 62 vekt-% av sammensetningene.

De oljebaserte sammensetningene kan også innbefatte andre velkjente additiver slik som dispergeringsmidler, inerte fyllstoffer og sementer.

Foretrukne vannbaserte sammensetninger som kan benyttes ifølge foreliggende fremgangsmåter omfatter hovedsakelig vann, en vandig gummilateks, en organofil leire og natriumkarbonat. Den vandige lateksen som er tilstede i sammensetningene forårsakes til å destabilisere og utfelle vann i brønnhullet som inneholder elektrolytt slik som kalsiumklorid og den organofile leiren reagerer med olje i brønnhullet til dannelse av en høyviskøs gummiaktig tetningsmasse. Natriumkarbonatet i sammensetningene fungerer som en buffer og hindrer destabiliseringen av gummilateksen i tilfelle av dets kontakt med kalsium og lignende i vannet som benyttes for dannelse av sammensetningene.

Vannet i tetningssammensetningene som er i tillegg til vannet som inneholdes i den vandige lateksen, inkluderes i sammensetningene for å gjøre dem pumpbare. Vannet kan være fra en hvilken som helst kilde forutsatt at det ikke inneholder kalsium og andre forbindelser som på skadelig måte påvirker gummilateksen og andre komponenter i sammensetningene. Ferskvann blir imidlertid foretrukket. Generelt er vannet tilstede i en mengde i området fra ca 6 til ca 50 vekt-% av sammensetningene.

Det kan benyttes en rekke forskjellige velkjente gummilatekser ifølge foreliggende oppfinnelse idet styren/butadien-kopolymerlateksemulsjon er den mest foretrukne. En slik styren/butadien-lateks kan innbefatte i området fra ca 40 til ca 70 vekt-% av lateksen. Vektforholdet for styren til butadien i lateksen kan variere fra ca 10 %:90 % til ca 90 %:10 %. Den benyttede lateks inkluderes i de vannbaserte tetningssammensetningene i en mengde i området fra ca 33 til ca 67 vekt-% av sammensetningene.

For å hindre den vandige lateksen i for tidlig koagulering og økning av tetningssammen-setningenes viskositet, kan det inkluderes en effektiv mengde av et lateksstabiliserende overflateaktivt middel i sammensetningene. Lateksstabiliserende overflateaktive midler som er egnet for bruk ifølge oppfinnelsen er overflateaktive midler med formelen:

hvor R er en alkylgruppe med fra ca 5 til ca 30 karbonatomer, Ph er fenyl og m er et helt tall i området fra ca 5 til ca 50.

Et foretrukket overflateaktivt middel i den ovenfor definerte gruppen er etoksylert nonylfenyl inneholdende i området fra ca 20 til ca 30 mol etylenoksyd.

Et annet egnet overflateaktivt middel er et natriumsalt som har formelen:

hvor R7 er en alkylgruppe med i området fra ca 5 til ca 20 karbonatomer, Rg er gruppen -CH2CH2-, p er et helt tall i området fra ca 10 til ca 40 og X er et kompatibelt kation. Et særlig foretrukket overflateaktivt middel av denne typen er natriumsaltet av en sulfonert forbindelse avledet ved omsetning av en C12-C15 alkohol med ca 15 mol etylenoksyd, som har formelen:

som er kommersielt tilgjengelig under betegnelsen "AVANEL Sl50™" fra PPG Mazer, Mazer Chemicals, en divisjon i PPG Industries, Inc. i Gurnee, Illinois.

Når et lateksstabiliserende overflateaktivt middel er inkludert i foreliggende tetningssammensetninger, så innbefattes det vanligvis i sammensetningene i en mengde opptil ca 35 vekt-% av den vandige gummilateksen som er inkludert deri. Når den vandige lateksen er en vandig styren/butadien-lateks så blir det benyttede lateksstabiliserende overflateaktive midlet fortrinnsvis inkludert i tetningssammensetningene i en mengde opptil ca 25 %.

Den organofile leiren er fortrinnsvis en kvaternær alkylammoniumbentonittleire som er tilstede i sammensetningene i en mengde i området fra ca 13 til ca 22 vekt-% av sammensetningene, og natriumkarbonatet er tilstede i sammensetningene i en mengde i området fra ca 2,7 til ca 4,4 vekt-% av sammensetningene.

De vannbaserte tetningssammensetningene kan også inkludere additiver slik som dispergeringsmidler, avskummingsmidler, fyllstoffer, sementer og lignende.

Tetningssammensetningene som benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse må generelt umiddelbart danne en tettende masse som har ultrahøy viskositet ved blanding med

brønnhullfluider. Tetningsmassen må kunne forskyves gjennom brønnhullet og komme inn i og tette permeable deler av en underjordisk sone som skal tettes slik som druserom og frakturer, dvs tetningsmassen må danne en fleksibel tetning som kan ekstruderes eller presses inn i druserom og frakturer.

Foreliggende forbedrede fremgangsmåter for tetning av en underjordisk sone penetrert av et brønnhull inneholdende en borerørstreng for å hindre den ukontrollerte strømmen av fluider inn i og ut av sonen gjennom permeable deler derav, omfatter således trinnene: (1) fremstilling av en pumpbar tetningssammensetning som hurtig omdannes til en høyviskøs tetningsmasse ved blanding og reaksjon med brønnhullfluider, omfattende vann, olje eller begge deler som inneholdes i brønnhullet, og (2) pumping av tetningssammensetningen gjennom en eller flere åpninger ved enden av borerørstrengen inn i sonen ved en lav strømningshastighet i forhold til brønn-hullfluidene deri hvorved tetningssammensetningen strømmer gjennom brønn-fluidene med en minimum blanding dermed og hvorved deler av tetningssammensetningen omdannes til tetningsmasser etter hvert som tetningssammensetningen strømmer gjennom sonen, idet tetningsmassene suksessivt avledes inn i og tetter de permeable delene av sonen gjennom hvilke fluider strømmer ut av sonen hvorved det hydrostatiske trykket som utøves i sonen får øke inntil alle sonens permeable deler er tettet.

Som nevnt kan foreliggende fremgangsmåter også innbefatte det ytterligere trinnet med pumping av brønnhullfluider gjennom ringrommet mellom brønnhullet og borerør-strengen inn i sonen som tettes mens tetningssammensetningen pumpes gjennom en eller flere åpninger ved borerørstrengens ende inn i sonen.

For ytterligere å illustrere foreliggende fremgangsmåter gis følgende eksempler.

Eksempel 1

En oljebasert tetningssammensetning ifølge oppfinnelsen omfattende dieselolje tilstede i en mengde i området fra ca 43 til ca 53 %, hydroksyetylcellulose tilstede i en mengde i området fra ca 4 til ca 5 %, en kvaternær alkylammoniumbentonittleire tilstede i en mengde i området fra 0,4 til ca 0,5 % og vannsvellbar bentonittleire tilstede i en mengde i området fra ca 42 til ca 53 %, alt beregnet på vekt av sammensetningen, ble fremstilt i laboratoriet. En del av tetningssammensetningen ble tilsatt til en lik porsjon av en vannbasert borevæske. I løpet av ca 10 sekunder ble det dannet en fast høyviskøs masse som hadde en formbar konsistens.

Eksempel 2

I en brønn under boring med vannbasert borevæske støtte man på en meget permeabel sone hvorved ca 9,5 m<3> (ca 60 fat) pr. time av borevæsken gikk tapt. Det ble fremstilt en oljebasert tetningssammensetning som beskrevet i eksempel 1. Like porsjoner av sammensetningen ble pumpet ned gjennom borerøret og ned gjennom ringrommet, hver i en mengde på 1 fat pr. minutt. Da sammensetningen reagerte med den vannbaserte borevæsken i brønnhullet ble det dannet høyviskøse elastiske masser som gikk inn i og tettet den permeable sonen eller sonene gjennom hvilke borevæsketapene foregikk hvoretter boring ble gjenopptatt.

Eksempel 3

En vannbasert tetningssammensetning ifølge oppfinnelsen omfattende vann tilstede i en mengde i området fra ca 30 til ca 42 %, en vandig styren/butadien-lateks tilstede i en mengde i området fra ca 39 til ca 47 %, en kvaternær alkylammoniumbentonittleire tilstede i en mengde i området fra ca 16 til ca 19 %, natriumkarbonat tilstede i en mengde i området fra ca 3,3 til ca 3,7 %, et dispergeringsmiddel omfattende kondensasjonsreaksjonsproduktet av aceton, formaldehyd og natriumsulfitt tilstede i en mengde i området fra ca 0,4 til ca 0,47 %, velangummi tilstede i en mengde i området fra ca 0,1 til ca 0,2 %, og polydimetylsiloksan-avskummingsmiddel tilstede i en mengde i området fra ca 0,8 til ca 1,2 %, alle beregnet på vekt av sammensetningen, ble fremstilt i laboratoriet. En porsjon av tetningssammensetningen ble tilsatt til en lik porsjon av en dieseloljebasert borevæske. I løpet av ca 20 sekunder ble det dannet en fast høyviskøs masse som hadde en formbar konsistens.

Eksempel 4

I en brønn under boring med en ikke-vandig borevæske støtte man på en frakturert sone hvorved ca 3,2 m3 (ca 20 fat) pr. time av borevæsken gikk tapt. Det ble fremstilt en vannbasert tetningssammensetning som beskrevet i eksempel 1 ovenfor. Like porsjoner av sammensetningen ble pumpet ned gjennom borerøret og ned gjennom ringrommet, hver i en mengde på ca 1 fat pr. minutt. Idet sammensetningen reagerte med den ikke-vannbaserte borevæsken i brønnhullet ble det dannet høyviskøse elastiske masser som gikk inn i og tettet den frakturerte sonen eller sonene gjennom hvilke borevæsketapene foregikk hvoretter boring ble gjenopptatt.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for tetning av en underjordisk sone som er penetrert av et brønnhull inneholdende en borerørstreng, for å redusere ukontrollert strøm av fluider inn i og ut av sonen gjennom permeable deler deri, hvilken fremgangsmåte innbefatter pumping av en tetningssammensetning, som omdannes til en tetningsmasse ved blanding og reaksjon med brønnhullfluider innbefattende vann, olje eller begge deler inneholdt i nevnte brønnhull, gjennom én eller flere åpninger ved enden av borerørstrengen inn i sonen, karakterisert ved at tetningssammensetningen og nevnte borehullfluider pumpes sammen i blanding ned gjennom nevnte brønnhull, idet tetningssammensetningen pumpes ved en strømningsrate i området 1:4 til 4:1 i forhold til nevnte brønnhullfluider deri hvorved tetningssammensetningen strømmer gjennom brønnhullfluidene med lav blanding dermed og hvorved deler av tetningssammensetningen omdannes til tetningsmasser når tetningssammensetningen strømmer gjennom sonen, idet nevnte tetningsmasser suksessivt avledes inn i, og tetter, nevnte permeable deler av sonen gjennom hvilken fluider strømmer ut av sonen, slik at det hydrostatiske trykket som utøves i sonen får øke inntil alle nevnte permeable deler i sonen er tettet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strømningsraten for tetningssammensetningen som pumpes inn i brønnhullet er i området fra 0,79 til 0,795 m<3> pr. minutt (0,5 til ca 5 fat pr., minutt).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at borerørstrengen har åpen ende.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert v e d at borerørstrengen innbefatter en dertil festet borkrone med store åpninger deri.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2, 3 eller 4, karakterisert ved at den ytterligere omfatter trinnet med pumping av borehullfluider gjennom ringrommet mellom brønnhullet og borerørstrengen inn i sonen mens tetningssammensetningen pumpes gjennom én eller flere åpninger ved borerørstrengens ende inn i sonen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningssammensetningen pumpes inn i sonen ved et trykk hvorved det dannes frakturer i sonen som fylles med tetningsmassene.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningssammensetningen omfatter olje, en hydratiserbar polymer, en organofil leire og en vannsvellbar leire.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningssammensetningen omfatter vann, en vandig gummilateks, en organofil leire og natriumkarbonat.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at oljen er dieselolje, den hydratiserbare polymeren er hydroksyetylcellulose, den organofile leiren er kvaternær alkylammoniumbentonitt, og den vannsvellbare leiren er bentonitt.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at den vandige gummilateksen er en vandig styren/butadien-lateks og den organofile leiren er kvaternær alkylammoniumbentonitt.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at tetningssammensetningen ytterligere omfatter en lateksstabilisator omfattende en sulfonert og etoksylert forbindelse med formelen H(CH2)[2-i5(CH2CH20)i5S03Na.