NO331827B1 - Oljebasert bore- og hjelpefluid, dets anvendelse samt fremgangsmate for a oke den termiske stabilitet - Google Patents

Oljebasert bore- og hjelpefluid, dets anvendelse samt fremgangsmate for a oke den termiske stabilitet Download PDF

Info

Publication number
NO331827B1
NO331827B1 NO20035594A NO20035594A NO331827B1 NO 331827 B1 NO331827 B1 NO 331827B1 NO 20035594 A NO20035594 A NO 20035594A NO 20035594 A NO20035594 A NO 20035594A NO 331827 B1 NO331827 B1 NO 331827B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fluid
silica
viscosity
concentration
pounds per
Prior art date
Application number
NO20035594A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20035594L (no
NO20035594D0 (no
Inventor
Jr James W Dobson
Ronald Lee Rock
Original Assignee
Texas United Chemical Co Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas United Chemical Co Llc filed Critical Texas United Chemical Co Llc
Publication of NO20035594D0 publication Critical patent/NO20035594D0/no
Publication of NO20035594L publication Critical patent/NO20035594L/no
Publication of NO331827B1 publication Critical patent/NO331827B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/82Oil-based compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/32Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/64Oil-based compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/18Bridging agents, i.e. particles for temporarily filling the pores of a formation; Graded salts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen tilveiebringer (1) en fremgangsmåte for å øke den termiske stabiliteten til oljebasert væske som inneholder en silikaviskositetsøker med høyt overflateareal deri ved å tilsette en vannoppløselig polymer dertil; og (2) et borefluid, kompletteringsfluid, overhalingsfluid eller hjelpefluid som omfatter en oljebasert væske, en vannoppløselig biopolymer og en silikaviskositetsøker med et høyt overflateareal. Fremgangsmåten og fluidet kan eventuelt inneholde et polart tilsetningsstoff med lav molekylvekt som foretrukket har en molekylvekt som er mindre enn omtrent 400 og inneholdende en eller flere polare grupper per molekyl valgt fra gruppen som omfatter hydroksyl, amino og blandinger derav.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører oljebaserte eller oljeaktige (heretter betegnet oljebaserte) bore- og hjelpefluider (kompletteringsfluider, overhalingfluider, sandkon-trollfluider, perforeringsfluider, fraktureringsfluider og lignende kjente fluider). Spesielt vedrører oppfinnelsen fullstendige oljefluider som inneholder en silikaviskositets-øker som er kjennetegnet ved en høy lav-skjærhastighetsviskositet og skjærtynnende indeks.
Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av fluidet, samt en fremgangsmåte for å øke den termiske stabilitet, som indikert ved den lave skjærhastighetsviskositeten, til et oljebasert bore- og hjelpefluid inneholdende en silikaviskositetsøker.
Det er vel kjent innen olje- og gassboring og vedlikehold å anvende fluider som utviser en økt lav-skjærhastighetsviskositet (heretter noen ganger omtalt som "LSRV"("Low shear rate viscosity")) og skjærtynnende indeks (heretter noen ganger omtalt som "STI"("shear thinning index")). Se f.eks. de etterfølgende US patenter: Dobson, Jr. et al. 5 728 642 ("heavy brine based fluids"); Dobson, Jr. et al.5 804 535 ("formåte brine based fluids"); Brookey 5 881 826 ("aqueous aphron-containing fluids"); Dobson, Jr. et al. 5 942 468 ("invert (water-in-oil) emulsion based fluids"); House 5 977 030 ("water-in-oil emulsions"); Brookey et al. 6 156 708 ("oil base aphron-containing fluids") og Dobson, Jr. et al. 6 300 286 ("divalent cation-containing brine base fluids").
Det er vel kjent at visse vannbaserte biopolymer-inneholdende fluider er skjærtynnende, de utviser en høy lav-skjærhastighetsviskositet og en lav høy-skjærhastighetsviskositet. En skjærhastighetsviskositet som er nær 0, (0,06 til 0,11 sek<-1>) gir en numerisk verdi som er relatert til et fluids evne til å suspendere partikler eller borekaks under statiske forhold. Motsatt vil viskositet målt ved skjærhastighet over 20 sek<-1>relatere til et fluids hullrengjøringskapasitet under ringroms strømningsbetingelser. Slike fluider har vært svært vel- lykkede for anvendelse ved høyvinkelboring og ved horisontal-boring. Se f.eks.: (l)"Drill-In Fluids Improve High-Angle Well Production", Supplement to Petroleum Engineer International, March, 1995, p. 5-11; and (2) "Soluble Bridging Particle Drilling System Generates Sucessful Completions in Unconsolidated Sand Reservoirs", J. Dobson and D. Kayga, presented at the 5th International Conference on Horizontal Well Technology, Amsterdam, The Netherlands, July 14-16, 1993.
I Dobson, Jr. et al. US patent nr. 5 616 541 er det omtalt anvendelse av amorf silika som en viskositetsøker i kalsium-og sinkholdige saltoppløsninger med høy tetthet. I Dobson, Jr. et al. US patent nr. 5 728 652 er det omtalt tilveie-bringelse av kalsium- og zinkholdige saltoppløsninger inneholdende en eller flere polysakkarid-polymer-viskositetsøkere og en amorf silikaviskositetsøker deri.
Det er kjent at visse oljebaserte væsker som petroleumsoljer eller fraksjoner derav, eller andre hydrokarbonvæsker, kan gjøres viskøse eller tyknes ved tilsetningen dertil av bestemte silikaviskositetsøkere (eller tykningsmidler). Generelt kan en økning i effektivitet av den viskositetsøkende prosess og en reduksjon i silikakonsentrasjonen gjennomføres ved tilsetningen av polare organiske forbindelser med lav molekylvekt til fluidet som kan absorbere på overflaten av silikapartiklene med dannelse av en bro derimellom.
Man har funnet at viskositeten til oljebaserte fluider som inneholder en silikaviskositetsøker avtar i viskositet, særlig lav-skjærhastighetsviskositet, under aldring av fluidene ved økte temperaturer.
Det er således et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en metode for å øke den termiske stabiliteten til oljebaserte bore- og hjelpefluider som inneholder en sili-kaviskositetsøker .
Det er annet formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe oljebaserte bore- og hjelpefluider som inneholder en silikaviskositetsøker som utviser økt termisk stabilitet som indikert ved lav-skjærhastighetsviskositeten til fluidet.
Disse og andre formål med oppfinnelsen som vil fremgå for en fagkyndig ved å lese den foreliggende beskrivelse er oppnådd ved å innlemme, i fluidene, en vannoppløselig biopolymer i en mengde som er tilstrekkelig til å øke fluidenes termiske stabilitet.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således et fullstendig oljebasert bore- og hjelpefluid, som omfatter en oljebasert væske, en silikaviskositetsøker og en xantangummi termisk stabilisator, hvor konsentrasjonen av silikaviskositetsøkeren er fra 2,85 til 28,5 g/l av fluidet (fra 1,0 til 10 pounds per 42 gallon barrel) og konsentrasjonen av xantangummien er fra 0,71 til 28,5 g/l av fluidet (fra 0,25 til 10 pounds per 42 gallon barrel).
Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av fluidet som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 3 i en fremgangsmåte for å komplettere eller overhale en brønn hvor fluidet er tilstede i brønnens borehull.
Endelig vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å øke den termiske stabilitet, som indikert ved den lave skjærhastighetsviskositeten, til et oljebasert bore- og hjelpefluid inneholdende en silikaviskositetsøker, som omfatter tilsetning av en xantangummi til fluidet, hvor den lave skjærhastighetsviskositeten er oppnådd ved anvendelse av et Brookfield Model LVTDV-I viskosimeter med en nummer 2 eller 3 spindel ved 0,3 omdreininger per minutt (skjærhastighet på 0, 063 sek-1) .
Idet oppfinnelsen kan underkastes forskjellige modifikasjoner og alternative former, skal spesifikke utførelser derav beskrives heri mere detaljert og som vist ved hjelp av eksempler.
Blandingene kan omfatte, bestå i alt vesentlig av, eller bestå av de angitte materialer. Fremgangsmåten kan omfatte, bestå i alt vesentlig av eller bestå av de angitte trinn med de angitte materialer.
Oljebaserte væsker som er passende for anvendelse i fluidene ifølge oppfinnelsen kan velges fra hvilke som helst kjente oljebaserte væsker med et høyt flammepunkt slik som mineral-olje, dieselolje, andre petroleumsfraksjoner, syntetiske estere, syntetiske etere, syntetiske hydrokarboner slik som interne olefiner, polyalfaolefiner, og lignende, og råoljer. Miljømessige aksepterbare oljer med lav toksisitet er foretrukne .
En amorf silikaviskositetsøker, som kjent og akseptert innen
teknikken, er enten avledet ved en flytende fase-prosess eller en damp-prosess. Silikaer oppnådd ved damp-prosessen betegnes røksilikaer eller pyrogeniske silikaer. Produkter oppnådd ved væskeprosessen kategoriseres som silikageler
og presipiterte silikaer. Der er således tre distinkte typer av syntetiske silikaer på markedet:
1. Pyrogeniske silikaer
Pyrogeniske silikaer eller røksilikaer fremstilles ved å reagere silisiumtetrakloriddamp med oksygen og hydrogengass ved høye temperaturer. Disse produkter har høye eksterne overflatearealer og avviker fra andre silikaer (f.eks. geler, presipiterte silikaer) fremstilt fra den flytende fase-prosessen. Cabot og DeGussa er to leverandører av pyrogeniske silikaer.
2.Silikageler
Silikageler er av to typer: hydrogeler og aerogeler. Hydrogeler fremstilles ved å reagere et oppløselig silikat som natriumsilikat med sterk svovelsyre. Gelen vaskes saltfri, tørkes, mikroniseres og klassifiseres deretter. Aerogeler fremstilles fra rå-hydrogeler ved å erstatte vanninnholdet deri med en alkohol. Alkoholen utvinnes deretter ved å opp-varme gelen i en autoklav.
Aerogeler er lettere og luftigere enn hydrogeler fordi krymp-ingen av gelstrukturen unngås under tørkeprosessen. Geler har svært store overflatearealer, generelt i området fra 300-1000 m<2>/g og høye porøsiteter. Silikageler tilbys f.eks. av W.R. Grace and Company under handelsnavnet "Syloid", av Monsanto under handelsnavnet "Santocel" og av Glidden under handelsnavnet "Silicron".
3. Presipiterte silikaer
Presipiterte silikaer fremstilles ved destabiliseringen og presipiteringen av silika fra oppløselig silikat ved tilsetning av en mineralsyre og/eller sure gasser. Reaktantene inkluderer således et alkalimetallsilikat og en mineralsyre, slik som svolvelsyre eller et surgjørende middel som CO2.
Når det surgjørende middel tilsettes til alkalimetallsilikatet på et vist punkt under prosessen, begynner silika å presipitere. Tilsetningen av det surgjørende middel fort-settes inntil M2O av alkalimetallsilikatet (M er alkali-metallet) av det endelige silika er mindre enn omtrent 1 vekt%. Således, som en generell regel, tilsettes det sur-gjørende middel til alkalimetallsilikatet for å nøytralisere alkalidelen bundet til silikatanionet. Reaksjonsslurryen filtreres og vaskes fri for reaksjonsbiprodukt, som er alkalimetallsaltet av det surgjørende middel. Filterkaken tørkes og males for å oppnå et silika med ønsket finhetsgrad.
For å være et effektivt tykningsmiddel må silika være av en fin størrelse. Med fin størrelse menes at silikaet må være i et partikkelstørrelsesområde som er mindre enn 100 millimikron. Disse silikamaterialer kan enten initialt være av den lille partikkelstørrelse, eller de vil lett deaggregeres eller desintegreres til denne lille partikkelstørrelsen når de blandes inn i væsken som skal fortykkes. Svært anvendbare silika-tykningsmidler er generelt blitt produsert ved hjelp av pyrogeniske teknikker. Disse silikaer er det termiske nedbrytningsprodukt av silikatetraklorid. En viktig egenskap hos disse pyrogeniske silikamaterialer er at de aggregerer løst til omtrent en 0,5 til 5 um størrelse, men som ved blanding i en væske lett deaggregerer til partikler med størrelse som er mindre enn 100 millimikron.
Silika-tykningsmidler er også blitt fremstilt ved aerogelpro-sesser. Disse er generelt ikke så gode til å fortykke væsker som pyrogeniske silikaer.
US patent nr. 4 216 113 omhandler en modifisert hydrogelpro-sess som produserer silika-tykningsmidler med et partikkel-størrelsesområde fra 0,5 til 5 um. De deaggregerer lett ved konvensjonell blanding til partikkelstørrelser som er mindre enn 100 millimikron. En kommersiell tilgjengelig presipitert silika-viskositetsøker er HI-SIL T-600, et produkt fra PPF Industries, Inc. Den har en gjennomsnittlig maksimal par-tikkelstørrelse på 21 millimikron og en gjennomsnittlig agglo-mereringsstørrelse på 1,6 um.
De pyrogeniske røksilikaer er foretrukne.
Den biopolymere termiske stabilistor som er anvendbar ved utførelsen av denne oppfinnelse er en xantomonasgummi (xantangummi). Xantomonasgummi er kommersielt tilgjengelig. Den er omfattende anvendt som viskositetsøker og suspensjons-middel i en rekke fluider, idet xantomonasgummi kan fremstilles ved fermenteringen av karbohydrat med bakterier av slekten Xanthomonas. Som representative for disse bakterier kan man nevne Xanthomonas campestris, Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas mulvacearn, Xanthomonas carotoe, Xanthomonas traslucens, Xanthomonas hederae og Xanthomonas papavericoli. Gummien fremstilt ved hjelp av bakterien Xanthomonas campestris er foretrukket for formålet i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse. Fermenteringen involverer vanligvis inokulering av en fermenterbar buljong inneholdende et karbohydrat, forskjellige mineraler og en nitrogenproduserende forbindelse. En rekke modifikasjoner i fermenterings-prosedyren og påfølgende prosessering anvendes kommersielt.
På grunn av de mange fermenteringsteknikker og forskjeller i prosesseringsoperasjon etter fermentering, vil forskjellige produksjonsserier av xantomonasgummier ha noe forskjellige solubilitet og viskositetsegenskaper. Xantomonasgummier som er anvendbare i forbindelse med utførelsen av den foreliggende oppfinnelse er relativt hydratiserbare xantomonasgummier.
Kolloidet er en polymer inneholdende mannose, glukose, gluku-ronsyresalter som kaliumglukuronat, natriumglukuronat eller lignende, og acetylradikaler. Andre Xanthomonas bakterier er blitt funnet som produserer den hydrofile gummi og hvilket som helst av xantangummiene og deres derivater og kan anvendes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse. Xantangummi er et rettkjedet polysakkarid med høy molekylvekt som er lettoppløselig i vann til å danne et viskøst fluid.
Betegnelsen "biopolymer" er ment til å bety et ekstracellulært polysakkarid med høy molekylvekt, i overkant av 500 000, fremstilt ved fermentering av en karbohydratkilde ved innvirk-ningen av bakterier eller sopp. Representative mikroorganismer er slektene Xanthomonas, Pseudomonas, Agrobacterium, Arthrobacter, Rhizobium, Alcaligenes, Beijerincka og Sclerotium. Et succinoglukan-type polysakkarid fremstilt ved mikroorganismer som NCIB 11592 og NCIB 11883 er kommersielt tilgjengelig.
Fluidene kan også eventuelt inneholde et polart tilsetningsstoff med lav molekylvekt. De polare tilsetningsstoffer med lav molekylvekt som er anvendbare i den foreliggende oppfinnelse har en molekylvekt som er lavere enn omtrent 400 og inneholder en eller flere polare grupper per molekyl valgt fra gruppen som omfatter hydroksyl, amino og blandinger derav. Disse inkluderer alkoholer, alkylenglykoler, polyalkylen-glykoler, alkyletere av alkylenglykoler og polyalkylengly-koler, aminer, alkylendiaminer, polyalkylendiaminer, pipe-raziner, aminoalkoholer og lignende. De foretrukne polare tilsetningsstoffer har den empiriske formel
HO - CaH2a - Z
hvor a er et helt tall fra 1 til 5, og Z er et radikal valgt fra gruppen som består av H og (OCbH2b)nOR hvor b er 2, 3, eller blandinger derav, n er et helt tall fra 0 til 3, og R er et radikal valgt fra gruppen som består av H, CxH2x+iog CyH2y+iCO, hvor x er et helt tall fra 1 til 5, og y er et helt tall fra 1 til 3. Foretrukket er a = 2 eller 3, og Z = (OCbH2b) n0R. Det er således foretrukket at det vannoppløselige
hydroksyinneholdende polare tilsetningsstoff inneholder minst to hydroksylgrupper eller minst en hydroksylgruppe og minst en etergruppe eller radikal i sin molekylstruktur.
Det polare tilsetningsstoff kan tjene en rekke funksjoner i fluidene ifølge oppfinnelsen. Det polare tilsetningsstoff kan tjene til å fjerne (reagere med) medrevet oksygen i fluidene, og kan tjene til å binde mellom overflatehydroksylene på partiklene til silikaviskositetsøkeren.
Fluidene ifølge oppfinnelsen kan inneholde andre kjente funksjonelle tilsetningsstoffer slik som tilsetningsstoff mot filtreringstap, tettingsmidler ("bridging agents"), vekt-materialer, emulgeringsmidler og andre funksjonelle materialer som er kjent innen teknikken.
Eksempler på tilsetningsstoffer mot filtreringstap inkluderer: organofile polyfenoliske materialer som visse aminbehandlede lignitter (huminsyrer), aminbehandlede lignosulfonater og lignende, organofile polymerer som styren-butadien-kopolymerer, aminbehandlede anioniske vannoppløselige polymerer og lignende, og gilsonitt.
Tettingsmidlene som er anvendbare i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse er kjente innen teknikken. De er faste, partikkelformede, vannoppløselige salter eller syreoppløselige materialer hvis partikler er blitt dimensjonert til å ha en partikkelstørrelsesfordeling som er tilstrekkelig til å tette igjen porene i formasjonene som er i kontakt med bore- og hjelpefluidet. Tettingsmiddelet må ikke være vesentlig oppløselig i væsken som anvendes for å fremstille fluidet. Representative vannoppløselige salter inkluderer natriumklorid, kaliumklorid, kalsiumklorid, natriumformat, kalium-format, natriumbromid, kaliumbromid, kalsiumbromid, natrium-acetat, kaliumacetat og lignende. Representative syreopp-løselige materialer inkluderer kalsiumkarbonat, dolomitt (kalsium/magnesiumkarbonat), jernkarbonat og andre karbonater. De foretrukne tettingsmidler er natriumklorid og kalsiumkarbonat .
Partikkelstørrelsesfordelingen til tettingsmidlet må være tilstrekkelig til å overbygge og tette igjen porene i den underjordiske formasjonen i kontakt med fluidet. Generelt, som omtalt i US patent nr. 4 175 042, er et foretrukket partikkelstørrelseområde fra omtrent 5 um til omtrent 800 um der mere enn omtrent 5 vekt% av partiklene er grovere enn 4 4 um. Det er imidlertid funnet at tilsetningen av et ekstra tettingsmiddel med en partikkelstørrelse slik at minst 90% av partiklene derav er mindre enn 10 um og den gjennomsnittlige partikkelstørrelse er fra omtrent 3 til omtrent 5 um nedsetter filtreringstapet av fluidene ifølge oppfinnelsen og reduserer konsentrasjonen av polymer som er påkrevd for å gi den ønskede grad av filtreringstapkontroll til fluidene ifølge oppfinnelsen.
Fluidene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved å blande sammen den oljebaserte væske, silikaviskositetsøker og vann-oppløselig xantangummi med en hvilken som helst passende blandeanordning for væske/faststoff. Silika blandes foretrukket inn i den oljebaserte væske før tilsetningen av xantangummien. Det polare tilsetningsstoff, dersom det er innlemmet i fluidene, og hvilke som helst andre funksjonelle tilsetningsstoffer tilsettes foretrukket til fluidene etter at silika og xantangummi er innlemmet i fluidene.
I fravær av tilsatte faststoffer, tilveiebringer fluidene ifølge oppfinnelsen relativt faststoff-frie, lavdensitet bore-og hjelpefluider. Således kan prinsippene for "clear brine" fluider benyttes i et ikke-skadelig oljebasert fluid, og fluidet kan utformes ved å anvende råoljen som er naturlig for den spesifikke produserende formasjon.
De foretrukne fluider ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet til å ha en LSRV på minst 10 000 centipoise (10 Pa's). LSRVR for formål ifølge oppfinnelsen er oppnådd ved å anvende et Brookfield Model LVTDV-I viskosimeter med en nummer 2 eller 3 spindel ved 0,3 omdreininger per minutt (skjærhastighet på 0,063 sek-1). LSRV angir suspensjonsegenskapene til fluidet. Desto større LSRV, desto bedre er suspensjonen av faste stoffer i fluidet.
Konsentrasjonen av silikaviskositetsøker i fluidene er fra 2,85 til 28,5 g/l (1,0 til 10,0 pounds per 42 gallon barrel) av fluid, foretrukket fra 8,55 til 22,8 g/l (fra 3-8 pounds per 42 gallon barrel) av fluidet. Konsentrasjonen av vannoppløselig xantangummi i fluidene er fra 0,71 til 28,5 g/l (fra 0,25 til 10 pounds per 42 gallon barrel), foretrukket fra 1,43 til 14,25 g/l (fra 0,5 til 5 pounds per 42 gallon barrel). Konsentrasjonen av det eventuelle polare tilsetningsstoff er foretrukket fra 0 cm3 til 2839,06 cm<3>per 158987,29 cm3 (fra 0 til 0,75 gallon per 42 gallon barrel) av fluid, mest foretrukket fra 0 cm3 til 1892, 71 cm3 per 158987, 29 cm<3>(fra 0 til 0,5 gallon per 42 gallon barrel) av fluid.
Som indikert i det foregående er det nye trekk heri det funn at en vannoppløselig biopolymer, som er fullstendig uoppløselig i en oljebasert væske og som utfelles i en oljebasert væske når innlemmet deri, virker til å øke den termiske stabiliteten av oljebaserte væsker som inneholder en silikaviskositetsøker deri.
For å beskrive oppfinnelsen mere fullstendig, er de etterføl-gende eksempler angitt. I disse eksempler og i denne beskrivelse, kan de etterfølgende forkortninger anvendes: API = American Petroleum Institute; AV = tilsynelatende viskositet = 1/2 av Fann viskosimeter 600 opm avlesningen; bbl = 42 gallon barrel; lbm/bbl = pounds per barrel; °C = grader Celsius; kg/m3 = kilogram per kubikkmeter: LSRV=Brookfield lav-skjærviskositet ved 0,3 omdreininger per minutt i centipoise; STI = skjærtynnende indeks = LSRV -s- AV.
Den tilsynelatende viskositet ble oppnådd ved hjelp av prose-dyren som angitt i API Recommanded Practice 13B-1.
EKSEMPEL
Til 350 ml (1,0 barrel ekvivalent) dieselolje ble det tilsatt 5 gram (5 lb/bbl ekvivalent) CAB-O-SIL M5 amorft røksilika og med blanding i 5 minutter på en Hamilton Beach mikser. Deretter ble det tilsatt de mengder av dietylenglykol og xantangummi biopolymer (RHODOPOL 23P) som angitt i tabell 1 og blandingen fortsatte i 15 minutter. Fluidene ble deretter evaluert med hensyn til LSRV og STI. Fluidene ble varmvalset i 16 timer ved den temperatur som angitt i tabell 1, avkjølt til omgivelsestemperatur, blandet på en Hamilton Beach mikser og LSRV og STI ble igjen oppnådd. Dataene er angitt i tabell 1.
Dataene indikerer den dårlige termiske stabilitet i fluidene som ikke inneholder biopolymeren og den utmerkede termiske stabiliteten til fluidene som inneholder biopolymeren ved termisk aldring av fluidene ved temperaturer opp til minst 242,2°C (450°F).
Når biopolymeren blandes med dieselolje uten silikaviskosi-tetsøkeren til stede, utfelles den fra dieseloljen og ingen viskositet utvikles.

Claims (13)

1. Fullstendig oljebasert bore- og hjelpefluid,karakterisert vedat det omfatter en oljebasert væske, en silikaviskositetsøker og en xantangummi termisk stabilisator, hvor konsentrasjonen av silika-viskositetsøkeren er fra 2,85 til 28,5 g/l av fluidet (fra 1,0 til 10 pounds per 42 gallon barrel) og konsentrasjonen av xantangummien er fra 0,71 til 28,5 g/l av fluidet (fra 0,25 til 10 pounds per 42 gallon barrel).
2. Fluid som angitt i krav 1, hvor silikaviskositetsøkeren er et silika valgt fra gruppen bestående av røksilika, silikageler og presipiterte silikaer.
3. Fluid som angitt i krav 1 eller 2, hvor konsentrasjonen av silikaviskositetsøker er fra 8,55 til 22,8 g/l av fluidet (fra 3 til 8 pounds per 42 gallon barrel) og konsentrasjonen av xantangummien er fra 1,43 til 14,25 g/l av fluidet (fra 0,5 til 5 pounds per 42 gallon barrel).
4. Fluid som angitt i krav 2, hvor silikaviskositetsøkeren er en røksilika.
5. Fluid som angitt i krav 2, hvor silikaviskositetsøkeren er en silikagel valgt fra gruppen bestående av hydrogeler og aerogeler.
6. Fluid som angitt i krav 1, som ytterligere omfatter et polart tilsetningsstoff som har formelen HO - CaH2a- Z hvor a er et helt tall fra 1 til 5, Z er et radikal valgt fra gruppen som består av H og (OCbH2b)nOR, hvor b er 2, 3, eller blandinger derav, n er et helt tall fra 0 til 3, og R er et radikal valgt fra gruppen som består av H, CxH2x+iog CyH2y+iCO, hvor x er et helt tall fra 1 til 5, og y er et helt tall fra 1 til 3, hvor det polare tilsetningsstoff har en molekylvekt som er mindre enn 4 00.
7. Fluid som angitt i krav 6, hvor a er det hele tallet 2 eller 3 og Z = (OCbH2b)nOR.
8. Fluid som angitt i krav 6, hvor konsentrasjonen av det polare tilsetningsstoff er fra 0 cm3 til 2839,06 cm<3>per 158987,29 cm<3>(0 gallon til 0,75 gallon per 42 gallon barrel) av fluidet.
9. Anvendelse av fluidet som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 3 i en fremgangsmåte for å komplettere eller overhale en brønn hvor fluidet er tilstede i brønnens borehull.
10. Anvendelse av fluidet som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 3 som et fraktureringsfluid for å frakturere en underjordisk formasjon hvor fraktureringsfluidet er tilstede i borehullet til en brønn i den underjordiske formasjon.
11. Fremgangsmåte for å øke den termiske stabilitet, som indikert ved den lave skjærhastighetsviskositeten, til et oljebasert bore- og hjelpefluid inneholdende en silikavisko-sitetsøker, karakterisert vedat den omfatter tilsetning av en xantangummi til fluidet, hvor den lave skjærhastighetsviskositeten er oppnådd ved anvendelse av et Brookfield Model LVTDV-I viskosimeter med en nummer 2 eller 3 spindel ved 0,3 omdreininger per minutt (skjærhastighet på 0, 063 sek-1) .
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, hvor silikaviskosi-tetsøkeren er en røksilika, konsentrasjonen av silikavisko-sitetsøkeren er fra 2,85 til 28,5 g/l av fluidet (fra 1,0 til 10 pounds per 42 gallon barrel) og konsentrasjonen av xantangummien er fra 0,71 til 28,5 g/l av fluidet (fra 0,25 til 10 pounds per 42 gallon barrel).
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, hvor silikaviskosi-tetsøkeren er en røksilika, idet konsentrasjonen av silika-viskositetsøkeren er fra 8,55 til 22,8 g/l av fluidet (fra 3 til 8 pounds per 42 gallon barrel) og konsentrasjonen av xantangummien er fra 1,43 til 14,25 g/l av fluidet (fra 0,5 til 5 pounds per 42 gallon barrel).
NO20035594A 2002-04-16 2003-12-15 Oljebasert bore- og hjelpefluid, dets anvendelse samt fremgangsmate for a oke den termiske stabilitet NO331827B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37295402P 2002-04-16 2002-04-16
PCT/US2003/010845 WO2003089541A1 (en) 2002-04-16 2003-04-09 Viscous oleaginous fluids and methods of drilling and servicing wells therewith

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20035594D0 NO20035594D0 (no) 2003-12-15
NO20035594L NO20035594L (no) 2004-02-16
NO331827B1 true NO331827B1 (no) 2012-04-16

Family

ID=29250936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20035594A NO331827B1 (no) 2002-04-16 2003-12-15 Oljebasert bore- og hjelpefluid, dets anvendelse samt fremgangsmate for a oke den termiske stabilitet

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7491681B2 (no)
EP (1) EP1499694B1 (no)
AT (1) ATE483779T1 (no)
AU (1) AU2003234698B2 (no)
BR (1) BR0304524B1 (no)
CA (1) CA2480949C (no)
DE (1) DE60334451D1 (no)
DK (1) DK1499694T3 (no)
NO (1) NO331827B1 (no)
WO (1) WO2003089541A1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8034749B2 (en) * 2002-12-31 2011-10-11 Baker Hughes Incorporated Aerogels effective to reduce drilling fluid density
GB0601961D0 (en) * 2006-01-31 2006-03-15 Bp Exploration Operating Method
US7637320B2 (en) * 2006-12-18 2009-12-29 Schlumberger Technology Corporation Differential filters for stopping water during oil production
US8205673B2 (en) * 2006-12-18 2012-06-26 Schlumberger Technology Corporation Differential filters for removing water during oil production
WO2014011544A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 M-I L.L.C. Process for recovery of oleaginous fluids from wellbore fluids
EP2885371B1 (en) * 2012-08-20 2017-03-15 Tucc Technology, Llc Solubilized polymer concentrates, methods of preparation thereof, and well drilling and servicing fluids containing the same
WO2014085317A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-05 M-I L.L.C. High temperature viscosifier for insulating packer fluids
EP3440151A1 (en) 2016-04-06 2019-02-13 Saudi Arabian Oil Company Invert emulsion drilling fluids
EP4025666A1 (en) 2019-09-05 2022-07-13 Saudi Arabian Oil Company Propping open hydraulic fractures

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956145A (en) * 1972-12-27 1976-05-11 Texaco Inc. Fluid for injection into a subterranean reservoir to displace hydrocarbons in the reservoir
US4216113A (en) 1973-01-18 1980-08-05 W. R. Grace & Co. Process for preparing thickening grade of silica and process of using same
GB1439735A (en) * 1974-09-17 1976-06-16 Texaco Development Corp Hydraulic fracturing method for subterranean formations
US4175042A (en) 1976-10-26 1979-11-20 Texas Brine Corporation Well completion and work over fluid and method of use
US5091448A (en) * 1990-04-24 1992-02-25 Phillips Petroleum Company Suspending medium for water soluble polymer
TW369434B (en) 1994-02-03 1999-09-11 Mitsui Chemicals Inc Exhaust gas treating agent and a method of treating exhaust gas using the agent
US5616541A (en) 1995-02-10 1997-04-01 Texas United Chemical Company, Llc. Low solids, high density fluids for well drilling
US5728652A (en) 1995-02-10 1998-03-17 Texas United Chemical Company, Llc. Brine fluids having improved rheological charactersitics
US6156708A (en) 1997-02-13 2000-12-05 Actisystems, Inc. Aphron-containing oil base fluids and method of drilling a well therewith
US5881826A (en) 1997-02-13 1999-03-16 Actisystems, Inc. Aphron-containing well drilling and servicing fluids
US5804535A (en) 1997-06-09 1998-09-08 Texas United Chemical Company, Llc. Well drilling and servicing fluids and methods of increasing the low shear rate viscosity thereof
US5942468A (en) 1998-05-11 1999-08-24 Texas United Chemical Company, Llc Invert emulsion well drilling and servicing fluids
US6148917A (en) * 1998-07-24 2000-11-21 Actisystems, Inc. Method of releasing stuck pipe or tools and spotting fluids therefor
US5916849A (en) 1998-07-24 1999-06-29 Venture Innovations, Inc. Polysaccharide-containing well drilling and servicing fluids
US6300286B1 (en) 1999-08-05 2001-10-09 Texas United Chemical Company, L.L.C. Divalent cation-containing well drilling and service fluid
US6818597B2 (en) * 2000-04-21 2004-11-16 Benchmark Research & Technology, Inc. Suspensions of water soluble polymers in surfactant free non-aqueous solvents

Also Published As

Publication number Publication date
EP1499694A1 (en) 2005-01-26
BR0304524A (pt) 2004-07-27
CA2480949A1 (en) 2003-10-30
BR0304524B1 (pt) 2015-02-10
WO2003089541A1 (en) 2003-10-30
NO20035594L (no) 2004-02-16
AU2003234698A1 (en) 2003-11-03
CA2480949C (en) 2011-12-20
EP1499694B1 (en) 2010-10-06
DE60334451D1 (de) 2010-11-18
US7491681B2 (en) 2009-02-17
AU2003234698B2 (en) 2008-09-18
NO20035594D0 (no) 2003-12-15
EP1499694A4 (en) 2006-05-17
US20060009364A1 (en) 2006-01-12
ATE483779T1 (de) 2010-10-15
DK1499694T3 (da) 2010-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saleh et al. Advances in functionalized Nanoparticles based drilling inhibitors for oil production
CA2178767C (en) Brine fluids having improved rheological characteristics
CA2218214C (en) Stabilized fluids containing soluble zinc
AU737805B2 (en) Glycol solution drilling system
US6620769B1 (en) Environmentally acceptable fluid polymer suspension for oil field services
US5629271A (en) Methods of reducing fluid loss and polymer concentration of well drilling and servicing fluids
CA2167003C (en) Low solids, high density fluids
US20150021027A1 (en) Wellbore fluid
WO2019089759A1 (en) Drill-in fluid compositions and methods
CA2271286C (en) Invert emulsion well drilling and servicing fluids
US10954427B2 (en) Method and composition for sealing a subsurface formation
AU2003234698B2 (en) Viscous oleaginous fluids and methods of drilling and servicing wells therewith
US11898084B2 (en) Suspension supporting additive for water-based drilling and completions fluids
NO20221070A1 (en) Wellbore Stability Compositions Comprising Nanoparticles

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees