NO336382B1 - Stabile flytende suspensjonssammensetninger og fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav - Google Patents

Stabile flytende suspensjonssammensetninger og fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav

Info

Publication number
NO336382B1
NO336382B1 NO20032144A NO20032144A NO336382B1 NO 336382 B1 NO336382 B1 NO 336382B1 NO 20032144 A NO20032144 A NO 20032144A NO 20032144 A NO20032144 A NO 20032144A NO 336382 B1 NO336382 B1 NO 336382B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
suspension
aqueous
weight
liquid medium
aqueous suspension
Prior art date
Application number
NO20032144A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20032144D0 (no
NO20032144L (no
Inventor
Kelly Bruce Fox
Original Assignee
Chevron Phillips Chemical Co
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 Chevron Phillips Chemical Co filed Critical Chevron Phillips Chemical Co
Publication of NO20032144D0 publication Critical patent/NO20032144D0/no
Publication of NO20032144L publication Critical patent/NO20032144L/no
Publication of NO336382B1 publication Critical patent/NO336382B1/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/26—Oil-in-water emulsions
    • C09K8/28—Oil-in-water emulsions containing organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035—Organic additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Det beskrives en ny flytende suspensjon som inneholder uløselige partikler dispergert i et ikke vandig flytende medium og som har en konsentrasjon av et suspensjons hjelpemiddel og en fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav.

Description

Denne oppfinnelse vedrører nye flytende suspensjonssammensetninger som kan benyttes som additiver i vann-baserte fluider, og fremgangsmåter for fremstilling og anvendelse av slike flytende suspensjonssammensetninger.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Vann-baserte fluider som for eksempel borefluider og mineringsfluider, er egnet for en rekke industrielle anvendelser. Det er velkjent for fagmannen innen brønnboring at det er nødvendig å benytte et borefluid for å bryte opp underjordiske avsetninger av naturlige ressurser, som f.eks. gass, geotermisk damp eller råolje, spesielt ved boring etter rotasjonsboringsmetoden eller slagboring, hvor borekaks må fjernes fra borehullet.
Anvendelsen av vann-baserte fluider i stimulerings-, overhalings- og kompletteringsfluider ved oljefeltoperasjoner er også velkjent. Overhalingsfluider er de fluider som benyttes under vedlikeholdsarbeid i en boret brønn. Kompletteringsfluider er de fluider som benyttes under boring og under trinnene for fullføring av brønnen.
Additiver, kjemikalier eller andre materialer tilsettes ofte til slike vann-baserte fluider av forskjellige årsaker, som for eksempel kontroll av vanntap, økning av viskositet, korrosjonsreduksjon, endring av pH og økning av densiteten av fluidene. Tilsetningen av slike materialer til vann-baserte fluider kan imidlertid være vanskelig med mindre det foretas riktige forholdsregler for å utelukke agglomerering eller tilstopping.
Det har vært utviklet flytende additiver og fremgangsmåter for slike for å løse noen av problemene. De hydrokarboner og andre forbindelser som benyttes som det flytende medium i slike stabile flytende additiv-suspensjoner, er imidlertid ikke alltid miljøvennlige siden de ofte ikke er bionedbrytbare eller fordi deres anvendelse i bore- og brønn-behandlingsfluider kan resultere i brudd på EPA olje- og fett-utslipps-begrensninger.
Det er derfor i høy grad ønskelig å utvikle en flytende suspensjonssammensetning som forblir stabil, anvendelig som et additiv i vann eller vann-baserte fluider og som er miljøvennlig for bruk ved oljefeltanvendelser.
Sammenfatning av oppfinnelsen
Det er således et formål ved denne oppfinnelse å tilveiebringe en stabil flytende suspensjonssammensetning som er miljøvennlig og egnet for oljefeltanvendelser.
Andre aspekter, formål og de ulike fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå klarere ut fra den følgende beskrivelse.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ikke-vandig suspensjon egnet for anvendelse i olje- og gassfeltanvendelser, som omfatter: uløselige partikler dispergert i et ikke-vandig flytende medium omfattende et suspensjons-hjelpemiddel, hvor nevnte uløselige partikler er polymere viskositetsforbedrere valgt fra gruppen bestående avxantan, hydroksyetylcellulose, karboksylmetylcellulose, guargummi, stivelse, derivatisert guar og polyakrylamid, og hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere,
kjennetegnet ved at nevnte suspensjons-hjelpemiddel er valgt fra gruppen bestående av hydroksypropylcellulose og etylcellulose og er oppløst i det ikke-vandige flytende medium, og at mengden av nevnte suspensjons-hjelpemiddel er i området fra 0,1 til 0,9 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av en ikke-vandig suspensjon egnet for anvendelse i olje- og gassfeltanvendelser, som omfatter trinnene: blanding av uløselige partikler, et suspensjons-hjelpemiddel og et ikke-vandig flytende medium for derved å danne nevnte ikke-vandige suspensjon, hvor nevnte uløselige partikler er polymere viskositetsforbedrere valgt fra gruppen bestående av xantan, hydroksyetylcellulose, karboksylmetylcellulose, guargummi, stivelse, derivatisert guar og polyakrylamid, og hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere,
kjennetegnet ved at nevnte suspensjons-hjelpemiddel er valgt fra gruppen bestående av hydroksypropylcellulose og etylcellulose og er oppløst i det ikke-vandige flytende medium, og at nevnte suspensjons-hjelpemiddel er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en mengde i området fra 0,1 til 0,9 vekt% av totalvekten av nevnte ikke-vandige suspensjon.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en fremgangsmåte for behandling av en olje- eller gassbrønn eller en omgivende underjordisk formasjon nær denne, idet nevnte fremgangsmåte omfatter trinnene: blanding av sammensetningen ifølge ett av kravene 1 til 6 med et vann-basert fluid, og innføring av den derved dannede blanding i et borehull.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre et olje- eller gassbehandlingsfluid omfattende en blanding av en ikke-vandig suspensjon ifølge ett av kravene 1 til 6 og et vannbasert fluid.
Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
Det beskrives tilveiebringelse av en stabil flytende ikke-vandig flytende suspensjon. Den ikke-vandige suspensjonssammensetning omfatter uløselige partikler som er dispergert i et ikke-vandig flytende medium. Det ikke-vandige medium har en konsentrasjon av et suspensjons-hjelpemiddel. Det ikke-vandige flytende mediet er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere. Suspensjons-hjelpemidlet er valgt fra gruppen bestående av hydroksypropylcellulose og etylcellulose.
Det beskrives også fremstilling av en ikke-vandig suspensjon ved å blande uløselige partikler, et suspensjons-hjelpemiddel, og et flytende medium for derved å danne den ikke-vandige suspensjon. Det flytende medium er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere.
Det beskrives videre tilveiebringelse av en fremgangsmåte for behandling av olje- eller gassbrenner eller omgivende underjordiske formasjoner nær slike olje-eller gassbrenner. Denne fremgangsmåte omfatter de trinn å blande et vann-basert fluid med en sammensetning omfattende uløselige partikler dispergert i et ikke-vandig flytende medium som har en viss konsentrasjon av et suspensjons-hjelpemiddel. Det ikke-vandige flytende mediet er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere. Suspensjons-hjelpemidlet er valgt fra gruppen bestående av hydroksypropylcellulose og etylcellulose. Den derved dannede blanding innføres i et borehull.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
I henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter, består i det vesentlige av, eller består, det nye ikke-vandige suspensjonsmedium av et ikke-vandig flytende medium hvor det i dette er oppløst en konsentrasjon av et suspensjons-hjelpemiddel og hvor det i det flytende medium er dispergert uløselige partikler. Den ikke-vandige flytende suspensjon kan også beskrives som omfattende, bestående vesentlig av, eller bestående av, et flytende medium, uløselige partikler og en stabiliserende mengde av et suspensjons-hjelpemiddel tilstrekkelig til å forbedre stabiliteten av suspensjonen av uløselige partikler i det flytende medium.
I denne sammenheng betyr betegnelsen «ikke-vandig», om intet annet er angitt, en væske som inneholder en ubetydelig mengde vann, men fortrinnsvis hvor væsken er én som er tilnærmet fri for vann. Den ubetydelige vannmengde i det ikke-vandige suspensjonsmedium er en vannkonsentrasjon som er tilstrekkelig lav til å sikre at den ikke-vandige suspensjon ifølge oppfinnelsen opprettholder flyt-egenskapene til en stabil suspensjon. En ubetydelig vannmengde er i alminnelighet mindre enn ca. 10 vektprosent av det ikke-vandige flytende medium. En ubetydelig vannmengde vil således være i området opptil ca. 10 vektprosent. Som angitt er det å foretrekke at den ikke-vandige væske ifølge oppfinnelsen er tilnærmet vannfri. Det ikke-vandige flytende medium ifølge oppfinnelsen, kan derfor ha mindre enn ca. 1 vekt% vann, fortrinnsvis er vannmengden mindre enn ca. 0,5 vekt% og mest foretrukket er vannmengden mindre enn 1000 ppmw (parts per millon by weight).
Et viktig aspekt ved denne oppfinnelse er at det ikke-vandige flytende medium er en miljøvennlig forbindelse. Det vil si en forbindelse som er lett bionedbrytbar når den eksponeres for miljøet, og som oppfyller den såkalte «oil and grease test» ved å ikke være ekstraherbar fra vann ved bruk av ekstraksjonsløsningsmidlene beskrevet i EPA Method 413.1 og EPA Method 1664.
Ethvert egnet materiale som er i væskefase ved omgivelsesbetingelser, typisk ved temperaturer mellom -30°C og 50°C, fortrinnsvis mellom -20°C og 40°C, og som oppfyller ovennevnte kriterier, kan benyttes som det ikke-vandige flytende medium av suspensjonssammensetningen ifølge oppfinnelsen så lenge den danner en stabil flytende suspensjon av de uløselige partiklene når de kombineres med de uløselige partiklene og suspensjons-hjelpemidlet. De uløselige partiklene og suspensjons-hjelpemidlet er mer fullstendig definert annetsteds i beskrivelsen. De ikke-vandige flytende medieforbindelsene er de kjemiske forbindelsene som er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere.
Enhver glykol- eller polyglykolforbindelse som er egnet for bruk som det ikke-vandige flytende medium ifølge oppfinnelsen, bør ha en molekylvekt på mer enn ca. 100; siden de forbindelsene som har lavere molekylvekt enn 100 har tendens til uønsket oppløsning av de suspenderte partiklene. Som følge av det krav at det ikke-vandige flytende medium skal være i den flytende fase ved omgivelsestemperaturer, bør dets molekylvekt være mindre enn ca. 4000. Egnede glykoler og polyglykoler kan derfor ha en molekylvekt i området fra ca. 100 til ca. 4000, fortrinnsvis fra ca. 100 til ca. 3000, og mer foretrukket fra ca. 100 til 2750.
De glykoler som kan benyttes som det ikke-vandige medium har den følgende generelle formel:
hvor Ri er en alkylgruppe som har fra 4 til 8 karbonatomer, fortrinnsvis fra 3 til 4 karbonatomer. Eksempler på egnede glykoler er butylenglykol, 1,5-pentandiol og heksylenglykol.
De polyglykoler som kan benyttes som det ikke-vandige medium har den følgende formel:
hvor Ri er en alkylgruppe som har fra 1 til 6 karbonatomer, fortrinnsvis fra 2 til 4 karbonatomer. Spesifikke eksempler på polyglykoler som hensiktsmessig kan benyttes, innbefatter, men er ikke begrenset til, dietylenglykol, trietylenglykol, dipropylenglykol, tripropylenglykol, polyetylenglykol (som har en molekylvekt på mellom 200 og 4000) og polypropylenglykol (som har en molekylvekt på mellom 200 og 4000). De for tiden foretrukne polyglykolene for bruk som det ikke-vandige medium er dietylenglykol, trietylenglykol og polypropylenglykol. Polypropylenglykol er særlig foretrukket på grunn av dets kommersielle tilgjengelighet og effektivitet.
De glykoletere som kan benyttes som det ikke-vandige medium har den følgende generelle formel:
hvor Ri er en alkylgruppe som har fra 1 til 6 karbonatomer, fortrinnsvis fra 2 til 4 karbonatomer, og hvor begge R2kan være like eller forskjellige, og hvor R2dessuten enten er et hydrogen eller en alkylgruppe har fra 1 til 10 karbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til 4 karbonatomer. Verdien av n er et heltall innen området fra 1 til 10. Spesifikke eksempler på glykoletere som hensiktsmessig kan benyttes som det ikke-vandige medium innbefatter, men er ikke begrenset til, 2-butoksyetanol, 2-(2-butoksyetoksy)etanol, di(propylenglykol)metyleter, dietylenglykoldimetyleter, dietylenglykoletyleter og dietylenglykolbutyleter. De for tiden foretrukne glykoletere for bruk som det ikke-vandige flytende medium av den nye suspensjonsblandingen er dietylenglykoletyleter og dietylenglykolbutyleter. Den mest foretrukne glykoleter er dietylenglykolbutyleter.
De glykolestere som kan benyttes som det ikke-vandige medium har den følgende generelle formel:
hvor Ri er en karboksylgruppe som har fra 1 til 6 karbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til 4 karbonatomer, og hvor R2er en alkylgruppe som har fra 1 til 6 karbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til 4 karbonatomer, og hvor R3enten er et hydrogen eller en karboksylgruppe som har fra 1 til 6 karbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til 4 karbonatomer. Verdien av n er et heltall innen området fra 1 til 10. Spesifikke eksempler på glykolester-forbindelser som hensiktsmessig kan benyttes som det ikke-vandige flytende medium innbefatter, men er ikke begrenset til, 1,2-etandiol-monoacetat og etylenglykoldiacetat.
Eksempler på glykoleteresterforbindelser som hensiktsmessig kan benyttes som det ikke-vandige medium innbefatter, men er ikke begrenset til, 2-etoksyetyl-acetat, di(etylenglykol)etyleteracetat, di(etylenglykol)butyleteracetat og di(propylen-glykol)metyleteracetat.
Det er et viktig aspekt ved foreliggende oppfinnelse at de suspenderte
partiklene i den ikke-vandige suspensjon i det vesentlige er uløselige, eller kun delvis løselige, i det ikke-vandige flytende medium. De må imidlertid også danne en relativt stabil suspensjon når de blandes i et slikt medium. De uløselige partiklene er således
faste partikler som er tilnærmet uløselige, eller delvis løselige, i det ikke-vandige flytende medium.
Når det her refereres til stabiliteten av en flytende suspensjon, er det under-forstått at en stabil flytende suspensjon er definert som en flytende suspensjon, hvor de uløselige partiklene forblir dispergert i den flytende fase og ikke faller ut og skilles fra den flytende fase i løpet at et betydelig tidsrom. I alminnelighet er et slikt tidsrom mer enn 3 dager (dvs. 72 timer), men fortrinnsvis bør de uløselige partiklene forbli dispergert i den flytende fase, eller det ikke-vandige flytende medium, i et tidsrom på mer enn 5 dager (dvs. 120 timer) og mest foretrukket bør partiklene forbli dispergert i den flytende fase, eller det ikke-vandige flytende medium, i et tidsrom på mer enn 10 dager (dvs. 240 timer).
De uløselige partiklene i sammensetningen ifølge oppfinnelsen bør ha slike egenskaper at de opprettholder deres suspensjon i det ikke-vandige flytende medium samtidig som de er uløselige i mediet. For den gjennomsnittlige diameter av de uløselige polymerpartiklene foretrekkes det at den ligger i området fra ca. 50 Ångstrøm til ca. 2000 mikron. De uløselige polymerpartiklene kan være av kolloidal størrelse (f.eks. fra 50Å til ca. 2000Å), men det er ikke nødvendig forutsatt at de lett dispergeres i det ikke-vandige flytende medium under dannelse av en stabil løsning når de kombineres med de øvrige komponentene av suspensjonsblandingen.
De uløselige partikler for sammensetningen ifølge oppfinnelsen er forskjellige kjente naturlige og syntetiske polymere organiske viskositetsforbedrere som vanligvis benyttes i brønnbehandlingsfluider, valgt fra xantan (xantangummi), hydroksyetylcellulose (HEC); karboksylmetylcellulose (CMC); guargummi; stivelse; derivatisert guar; og polyakrylamid. Det foretrukne materialet for bruk som de uløselige partiklene ifølge oppfinnelsen er guargummi.
En annen viktig komponent av den ikke-vandige suspensjon er suspensjons-hjelpemidlet benyttet for å gi ytterligere viskositet til det flytende medium for å bidra til å holde det uløselige partikkelmaterialet dispergert i det flytende mediet. Det er vesentlig at egenskapene til suspensjons-hjelpemidlet er slik at det er løselig, eller i det minste delvis løselig, i det ikke-vandige flytende medium i sammensetningen ifølge oppfinnelsen, samtidig som det forbedrer suspenderbarheten av de uløselige partiklene i den flytende fase i sammensetningen og derved stabiliteten av sammpriRetninnpn ifølne nnnfinnelsen Det har viet sen at lave knnsentrasinner av forbindelsene av hydroksylpropylcellulose (HPC), etylcellulose, polyvinylpyrrolidon, polyakrylsyre eller kopolymerer av polyvinylpyrrolidon og akrylsyre bidrar til vesentlig å forbedre stabiliteten av den ikke-vandige suspensjon. Et vesentlig trekk ved sammensetningen ifølge oppfinnelsen er således at det ikke-vandige flytende medium inneholder en konsentrasjon av enten hydroksypropylcellulose eller etylcellulose eller polyvinylpyrrolidon eller polyakrylsyre eller en kopolymer av polyvinylpyrrolidon og akrylsyre i en slik mengde at den er tilstrekkelig til å forbedre stabiliteten av suspensjonen av de uløselige partiklene i det ikke-vandige flytende medium i sammensetningen ifølge oppfinnelsen. Det foretrukne suspensjons-hjelpemiddel er hydroksypropylcellulose.
På grunnlag av totalvekten av den ikke-vandige flytende suspensjonssammensetning ifølge foreliggende oppfinnelse, kan de suspenderte uløselige partiklene i hele suspensjonsløsningen inngå i en hvilken som helst vektprosent, forutsatt at suspensjonen er stabil. Vektprosentandelen av de suspenderte partiklene i hele suspensjonssammensetningen kan imidlertid generelt være i området fra ca. 10 vekt% til ca. 70 vekt%, fortrinnsvis fra ca. 20 vekt% til ca. 60 vekt% og mest foretrukket, fra 30 vekt% til 50 vekt%.
Når det gjelder konsentrasjonen av suspensjons-hjelpemidlet i den ikke-vandige suspensjonssammensetningen , må den foreligge i det ikke-vandige flytende medium i en mengde, og i en konsentrasjon, som er tilstrekkelig til å gi den nødvendige forbedring av stabiliteten av de suspenderte partiklene i den flytende fase av suspensjonssammensetningen. Det har vist seg en konsentrasjon, som prosent av totalvekten av den ikke-vandige suspensjonssammensetning, på minst 0,1 vekt% fordres for å gi den nødvendige virkning av suspensjons-hjelpemidlet. Den øvre grense for konsentrasjonen av suspensjons-hjelpemidlet dikteres av den maksimale tykkelse av den ikke-vandige suspensjonssammensetning som praktisk kan håndteres. Det har vist seg at maksimalkonsentrasjonen av suspensjons-hjelpemidlet i den ikke-vandige suspensjonssammensetning ikke bør overskride ca. 0,9% av sammensetningens totalvekt. Konsentrasjonsområdet for suspensjons-hjelpemidlet i den ikke-vandige suspensjonsblanding er i området fra 0,1 vekt%
til 0,9 vekt%. Fortrinnsvis bør konsentrasjonsområdet for suspensjons-hjelpemidlet variere fra ca. 0,125 vekt% til ca. 0,7 vekt% og mest foretrukket bør konsentrasjonen av suspensjons-hjelpemidlet variere fra 0,15 vekt% til 0,35 vekt%.
Komponenten i det ikke-vandige flytende medium av den ikke-vandige suspensjonssammensetning vil i alminnelighet utgjøre resten av den ikke-vandige suspensjonssammensetning med et typisk område på fra ca. 30 vekt% til ca. 90 vekt% av den flytende suspensjon, fortrinnsvis fra ca. 40 vekt% til ca. 80 vekt%, og mest foretrukket fra 50 til 70 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjonssammensetning.
Den følgende Tabell 1 sammenfatter områdene av komponentene i den ikke-vandige suspensjonssammensetning ifølge oppfinnelsen.
Den ikke-vandige flytende suspensjon ifølge oppfinnelsen kan fremstilles etter en hvilken som helst egnet kjent fremgangsmåte. Komponentene i sammensetningen ifølge oppfinnelsen kan blandes i en hvilken som helst rekkefølge eller alt samtidig. Det er imidlertid å foretrekke at suspensjons-hjelpemidlet først løses eller blandes med det ikke-vandige flytende medium før de uløselige partiklene tilsettes til den derved dannede flytende blanding.
Betingelsene for blanding eller oppløsning av suspensjons-hjelpemidlet i det ikke-vandige flytende medium er ikke noe avgjørende aspekt ved oppfinnelsen, og fagmannen kan benytte konvensjonelle teknikker for å danne løsningen. Temperaturområdet for blanding av suspensjons-hjelpemidlet i det ikke-vandige flytende medium bør i alminnelighet være i området fra ca. 5°C til ca. 150°C, men det foretrukne temperaturområdet er fra ca. 10°C til ca. 100°C, og et mest foretrukket temperaturområde er fra ca. 20°C til ca. 60°C.
Enhver vanlig blandingsanordning som gir rimelig høy skjærkraft til å danne løsningen av ikke-vandig flytende medium og suspensjons-hjelpemiddel kan benyttes. Blandetiden er den som er nødvendig for å gi den ønskelige løsning, slik at suspensjons-hjelpemidlet løses i det ikke-vandige flytende medium. Denne blandetiden er i alminnelighet i området fra ca. 0,01 timer til ca. 200 timer.
Etter at løsningen av ikke-vandig flytende medium og suspensjons-hjelpemiddel er dannet, blandes de uløselige partiklene med den derved dannede løsning i en mengde som gir den ønskede konsentrasjon av uløselige partikler i den endelige ikke-vandige flytende suspensjonssammensetning.
Den nye, ovenfor beskrevne ikke-vandige flytende suspensjon er særlig egnet for bruk som additiv til vann-baserte olje- og gassolje-brønnbehandlingsfluider. Slike brønnbehandlingsfluider innbefatter for eksempel stimuleringsfluider, frakturfluider, borefluider, kompletteringsfluider og overhalingsfluider. I alminnelighet vil en olje-eller gassbrønn trenge inn i overflaten av jorden og passere gjennom forskjellige underjordiske formasjoner som inneholder avsetninger av naturlige ressuser som olje og gass. Additiver til det vann-baserte fluid som benyttes enten til boring eller til behandling av borebrønner eller omgivende underjordiske formasjoner, benyttes til å redusere den mengde brønnbehandlingsfluid som går tapt til de omgivende formasjoner eller til å forbedre bæreevnen eller viskositeten av slike brønnbehandlingsfluider. På grunn av de spesielle egenskaper ved den her beskrevne ikke-vandige suspensjon ifølge oppfinnelsen, kan den hensiktsmessig benyttes som et additiv til olje- og gass-brønnbehandlingsfluider ved tilblanding til et vann-basert fluid på en slik måte at det dannes en blanding.
Denne blandingen kan innføres i en borebrønn, hvorved den bringes i kontakt med brønnens omkretsflate eller med de underjordiske formasjoner som omgir bore-brønnen. I alminnelighet bør den mengde ikke-vandig suspensjonssammensetning som tilsettes til det vann-baserte fluid, være slik at det gir et vektforhold mellom vann og additiv i området fra ca. 4000:1 til ca. 10:1. Mer typisk varierer imidlertid forholdet mellom vann og additiv i den resulterende blanding av vann-basert fluid og additiv fra ca. 3500:1 til ca. 30:1. Fortrinnsvis bør imidlertid dette forholdet mellom vann og additiv variere fra 500:1 til 40:1. Det mest foretrukne forhold mellom vann og additiv er fra 300:1 til 40:1.
Produktet ifølge denne oppfinnelse testes hovedsakelig ved observasjon av væskesuspensjonen med henblikk på stabilitet over et bredt temperaturområde. Stabilitet kan måles ved hjelp av en linjal eller annen tilsvarende gradert innretning, hvorved tykkelsen fra overgangen mellom den klare flytende del av den del av væske som separeres fra den del av væsken som inneholder de suspenderte fast-stoffene, bestemmes.
De etterfølgende spesifikke eksemplene er ment å illustrere fordelene ved foreliggende oppfinnelse, og er ikke ment å legge begrensninger på oppfinnelsen.
EKSEMPEL 1
Dette eksempel viser stabiliteten av den nye suspensjon av uløselig polymer som har komponentene av guargummi suspendert i kombinasjonen av dietylenglykolbutyleter og hydroksypropylcellulose.
700 gram 0,4% hydroksylpropylcellulose (Klucel H fra Hercules, Inc.) løsning ble først fremstillet. 2,8 gram hydroksypropylcellulose ble tilsatt til 697,2 gram di(etylenglykol)butyleter («DBE») (Aldrich), oppvarmet til 80°C og omrørt i 4 timer med en skovleblander. Etter fullstendig oppløsning av hydroksypropylcellulosen ble deler av denne løsningen fraskilt og fortynnet med di(etylenglykol)butyleter for å gi de forskjellige andre ønskelige hydroksypropylcellulosekonsentrasjoner (Tabell 1). Hvert av disse basisfluidene ble tilsatt tilstrekkelig guargummi (Progum fra PolyPro Inc., Dalton, GA) til å gi en 40 vekt% partikkelsuspensjon (Tabell 1). Viskositeten av hver suspensjon ble bestemt ved å benytte et Brookfield DV2 viskosimeter med en LV skivespindel Nr. 3. Suspensjonen ble tilslutt anbragt i glassbeholdere og iakttatt med henblikk på stabilitet. Sedimentering fremgikk av separasjonen av klart fluid til overflaten av suspensjonen. Sedimenteringstiden, eller den tid som trengtes for begynnende fluidseparasjon, ble registrert og er et mål for suspensjonsstabiliteten.
Uten noe hydroksypropylcellulose som suspenderingsmiddel begynte guargummipartiklene å skille seg ut av suspensjonen nesten umiddelbart. Med tilsetningen av suspenderingsmidlet ble sedimenteringstidspunktet utsatt. Ved en konsentrasjon på kun 0,24% forhindret hydroksypropylcellulose partikkel-sedimentering i mer enn 360 timer.
EKSEMPEL 2
Dette eksempel viser langtidsstabiliteten av partikkelsuspensjoner fremstilt med hydroksypropylcellulose i en di(etylenglykol)butyleter.
I denne test ble 2,25 gram hydroksypropylcellulose (Klucel H fra Hercules Inc.) blandet i 222,60 gram di(etylenglykol)butyleterfor å frembringe en 1% polymer-løsning. Etter 7 dager var det fremdeles, selv om løsningen var meget viskøs, tallrike uløste partikler. Tilstrekkelig di(etylenglykol)butyleter ble tilsatt for å fortynne polymeren til en konsentrasjon på 0,5%, hvorpå løsningen ble oppvarmet til 82°C og omrørt i 1 time. Etter avkjøling ble det tilsatt en xantan-biopolymer (Flowzan® fra Drilling Specialties Company) for å frembringe en 40 vekt% partikkelsuspensjon. I dette eksempel ble også 6% vann tilsatt for å redusere densiteten av de suspenderte partiklene.
Viskositeten av denne suspensjon ble målt ved å benytte et Brookfield DV2 viskosimeter med en LV skivespindel Nr. 3. Ved 3 rpm var viskositeten av denne suspensjon 14840 centipoise. Suspensjonen ble anbragt i en glassbeholder og iakttatt med henblikk på indikasjoner på sedimentering tilkjennegitt ved separasjon av klart fluid mot overflaten. I løpet av et tidsrom på 82 dager ble det ikke iakttatt noen sedimentering, hvilket indikerer en eksepsjonell stabilitet i suspensjonen.
Resultatene vist i Eksemplene ovenfor viser klart at foreliggende oppfinnelse er velegnet for de tiltenkte formål og for å oppnå de nevnte fordeler, så vel som de som ligger i disse.

Claims (16)

1. Ikke-vandig suspensjon egnet for anvendelse i olje- og gassfeltanvendelser, som omfatter: uløselige partikler dispergert i et ikke-vandig flytende medium omfattende et suspensjons-hjelpemiddel, hvor nevnte uløselige partikler er polymere viskositetsforbedrere valgt fra gruppen bestående avxantan, hydroksyetylcellulose, karboksylmetylcellulose, guargummi, stivelse, derivatisert guar og polyakrylamid, og hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere,karakterisert vedat nevnte suspensjons-hjelpemiddel er valgt fra gruppen bestående av hydroksypropylcellulose og etylcellulose og er oppløst i det ikke-vandige flytende medium, og at mengden av nevnte suspensjons-hjelpemiddel er i området fra 0,1 til 0,9 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
2. Ikke-vandig suspensjon ifølge krav 1, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er valgt fra gruppen bestående av dietylenglykol, trietylenglykol, polypropylenglykol, dietylenglykoletyleter og dietylenglykolbutyleter.
3. Ikke-vandig suspensjon ifølge krav 2, hvor mengden av nevnte ikke-vandige flytende medium i den ikke-vandige suspensjon er i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
4. Ikke-vandig suspensjon ifølge krav 1, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er en polyglykol.
5. Ikke-vandig suspensjon ifølge krav 4, hvor mengden av nevnte ikke-vandige flytende medium i den ikke-vandige suspensjon er i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
6. Ikke-vandig suspensjon ifølge krav 1, hvor mengden av nevnte ikke-vandige flytende medium i den ikke-vandige suspensjon er i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
7. Fremgangsmåte for fremstilling av en ikke-vandig suspensjon egnet for anvendelse i olje- og gassfeltanvendelser, som omfatter trinnene: blanding av uløselige partikler, et suspensjons-hjelpemiddel og et ikke-vandig flytende medium for derved å danne nevnte ikke-vandige suspensjon, hvor nevnte uløselige partikler er polymere viskositetsforbedrere valgt fra gruppen bestående av xantan, hydroksyetylcellulose, karboksylmetylcellulose, guargummi, stivelse, derivatisert guar og polyakrylamid, og hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er valgt fra gruppen bestående av glykoler, polyglykoler, glykoletere, glykolestere og glykoleterestere,karakterisert vedat nevnte suspensjons-hjelpemiddel er valgt fra gruppen bestående av hydroksypropylcellulose og etylcellulose og er oppløst i det ikke-vandige flytende medium, og at nevnte suspensjons-hjelpemiddel er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en mengde i området fra 0,1 til 0,9 vekt% av totalvekten av nevnte ikke-vandige suspensjon.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en konsentrasjon i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er en polyglykol.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en konsentrasjon i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor nevnte suspensjons-hjelpemiddel er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en mengde i området fra 0,1 til 0,5 vekt% av totalvekten av nevnte ikke-vandige suspensjon, og hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en konsentrasjon i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er valgt fra gruppen bestående av dietylenglykol, trietylenglykol, polypropylenglykol, dietylenglykoletyleter og dietylenglykolbutyleter.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor nevnte ikke-vandige flytende medium er tilstede i nevnte ikke-vandige suspensjon i en konsentrasjon i området fra 30 vekt% til 90 vekt% av totalvekten av den ikke-vandige suspensjon.
14. Fremgangsmåte for fremstilling av en ikke-vandig flytende suspensjon ifølge ett av kravene 7 til 13, hvor nevnte fremgangsmåte omfatter trinnene: blanding av nevnte uløselige partikler med nevnte ikke-vandige medium og tilsetning til denne av fra 0,1 til 0,9 vekt%, basert på totalvekten av nevnte ikke-vandige suspensjon, av nevnte suspensjons-hjelpemiddel.
15. Fremgangsmåte for behandling av en olje- eller gassbrønn eller en omgivende underjordisk formasjon nær denne, idet nevnte fremgangsmåte omfatter trinnene: blanding av sammensetningen ifølge ett av kravene 1 til 6 med et vann-basert fluid, og innføring av den derved dannede blanding i et borehull.
16. Olje- eller gassbehandlingsfluid omfattende en blanding av en ikke-vandig suspensjon ifølge ett av kravene 1 til 6 og et vannbasert fluid.
NO20032144A 2000-11-14 2003-05-13 Stabile flytende suspensjonssammensetninger og fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav NO336382B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/712,087 US6451743B1 (en) 2000-11-14 2000-11-14 Stable liquid suspension compositions and method of making and use thereof
PCT/US2001/048115 WO2002040612A1 (en) 2000-11-14 2001-11-13 Stable liquid suspension compositions and method of making and use thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20032144D0 NO20032144D0 (no) 2003-05-13
NO20032144L NO20032144L (no) 2003-07-01
NO336382B1 true NO336382B1 (no) 2015-08-10

Family

ID=24860710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20032144A NO336382B1 (no) 2000-11-14 2003-05-13 Stabile flytende suspensjonssammensetninger og fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6451743B1 (no)
EP (1) EP1337599B1 (no)
CN (1) CN1255505C (no)
AU (2) AU3256202A (no)
BR (1) BR0115354A (no)
CA (1) CA2428781C (no)
DK (1) DK1337599T3 (no)
MX (1) MXPA03004233A (no)
NO (1) NO336382B1 (no)
NZ (1) NZ525477A (no)
RU (1) RU2287549C2 (no)
WO (1) WO2002040612A1 (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6451743B1 (en) * 2000-11-14 2002-09-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Stable liquid suspension compositions and method of making and use thereof
US6784140B2 (en) * 2001-08-15 2004-08-31 M-I L.L.C. Thermally stable, substantially water-free well fluid
US7199084B2 (en) * 2002-03-21 2007-04-03 Schlumberger Technology Corporation Concentrated suspensions
US20030203821A1 (en) * 2002-04-25 2003-10-30 Fox Kelly B. Stable liquid suspension compositions and method of making
CA2426607A1 (en) * 2003-04-28 2004-10-28 Robin Tudor Well stimulation fluid and well stimulation fluid recycling process
US7905287B2 (en) 2005-04-19 2011-03-15 Halliburton Energy Services Inc. Methods of using a polymeric precipitate to reduce the loss of fluid to a subterranean formation
US7943555B2 (en) 2005-04-19 2011-05-17 Halliburton Energy Services Inc. Wellbore treatment kits for forming a polymeric precipitate to reduce the loss of fluid to a subterranean formation
US8455404B2 (en) * 2005-07-15 2013-06-04 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids with improved shale inhibition and methods of use in subterranean operations
US7833945B2 (en) 2005-07-15 2010-11-16 Halliburton Energy Services Inc. Treatment fluids with improved shale inhibition and methods of use in subterranean operations
US7524796B1 (en) 2008-02-27 2009-04-28 Heilman William J Environmentally acceptable polymer suspensions for oil field applications
US8544546B2 (en) * 2009-12-28 2013-10-01 Halliburton Energy Services, Inc. Delivering water-soluble polysaccharides for well treatments
US8245784B2 (en) * 2010-06-07 2012-08-21 Halliburton Energy Services, Inc. Stable organic-based fluid loss additive containing an organophilic clay-based suspending agent for use in a well
CN103805156A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 改性胍胶压裂液及其制备方法和应用
WO2014154348A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Borregaard As Composition comprising water-soluble polymer and microfibrillated cellulose, product and method for oilfield applications
CN103865514A (zh) * 2014-03-17 2014-06-18 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 快速水合液体胍胶及含该液体胍胶的压裂基液
RU2562998C1 (ru) * 2014-05-27 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз") Эмульсионный состав для глушения скважин
US10995253B2 (en) 2014-09-16 2021-05-04 Halliburton Energy Services, Inc. Lithium-containing calcium aluminate phosphate cement admixtures
AU2015339146C1 (en) * 2014-10-31 2020-08-06 Chevron U.S.A. Inc. Polymer compositions
US9902894B2 (en) 2014-10-31 2018-02-27 Chevron U.S.A. Inc. Polymer compositions
CN106280165B (zh) * 2016-08-31 2021-07-13 黑龙江省森林保护研究所 高分子阻火灭火凝胶及其制备方法
IT201700122785A1 (it) 2017-10-27 2019-04-27 Lamberti Spa Sospensioni non acquose
US20210355366A1 (en) 2020-05-15 2021-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore Servicing Fluid and Methods of Making and Using Same
CN111548778B (zh) * 2020-05-20 2023-06-02 中海油田服务股份有限公司 一种液体悬浮液形式的提粘剂及其制备方法
US11680199B2 (en) 2021-05-14 2023-06-20 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore servicing fluid and methods of making and using same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3764008A (en) 1972-04-27 1973-10-09 Shell Oil Co Well operation for recovering oil from produced sand
US3971440A (en) 1975-09-10 1976-07-27 Phillips Petroleum Company Method for treating subterranean formations with cellulose ether-polyacrylamide aqueous gels
US4312675A (en) 1979-03-23 1982-01-26 Merck & Co., Inc. High concentration polymer slurries
US4582614A (en) 1980-05-05 1986-04-15 Nl Industries, Inc. Compositions and method for thickening aqueous brines
CA1168846A (en) * 1980-09-25 1984-06-12 James C. Hatfield Non-aqueous slurries used as thickeners
US4427556A (en) 1980-10-14 1984-01-24 Nl Industries, Inc. Dispersible hydrophilic polymer compositions
US4425241A (en) 1981-02-18 1984-01-10 Phillips Petroleum Company Drilling fluids
US4514310A (en) 1982-08-31 1985-04-30 Mobil Oil Corporation High temperature stable fluids for wellbore treatment containing non-aqueous solvents
US4637418A (en) * 1983-03-20 1987-01-20 Henkel Corporation Fluid friction reduction
US4579942A (en) 1984-09-26 1986-04-01 Union Carbide Corporation Polysaccharides, methods for preparing such polysaccharides and fluids utilizing such polysaccharides
US4743383A (en) 1986-11-24 1988-05-10 Phillips Petroleum Company Drilling fluid additives for use in hard brine environments
AU4687389A (en) * 1988-12-16 1990-06-21 Baker Hughes Incorporated Method of providing a stable suspension of non-swelling particulate matter
US5362713A (en) 1989-12-13 1994-11-08 Weyerhaeuser Company Drilling mud compositions
US5576271A (en) 1993-05-12 1996-11-19 Phillips Petroleum Compay Composition and process for stabilizing viscosity or controlling water loss of polymer-containing water based fluids
USH1611H (en) * 1993-11-04 1996-11-05 M-I Drilling Fluids Company Glycols as internal phase in oil well drilling fluids
US5510452A (en) 1994-07-11 1996-04-23 Rheox, Inc. Pourable liquid polyesteramide rheological additives and the use thererof
US5684075A (en) 1995-02-21 1997-11-04 Phillips Petroleum Company Compositions comprising an acrylamide-containing polymer and process therewith
US5834533A (en) * 1996-11-20 1998-11-10 Phillips Petroleum Company Stable liquid suspension compositions
US6225262B1 (en) * 1998-05-29 2001-05-01 3M Innovative Properties Company Encapsulated breaker slurry compositions and methods of use
US6818597B2 (en) * 2000-04-21 2004-11-16 Benchmark Research & Technology, Inc. Suspensions of water soluble polymers in surfactant free non-aqueous solvents
US6451743B1 (en) * 2000-11-14 2002-09-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Stable liquid suspension compositions and method of making and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
NZ525477A (en) 2004-11-26
EP1337599B1 (en) 2013-01-02
US20030216262A1 (en) 2003-11-20
CA2428781C (en) 2011-01-04
US6451743B1 (en) 2002-09-17
WO2002040612A9 (en) 2003-04-10
WO2002040612A1 (en) 2002-05-23
CN1255505C (zh) 2006-05-10
CA2428781A1 (en) 2002-05-23
AU2002232562B2 (en) 2006-11-09
CN1474864A (zh) 2004-02-11
NO20032144D0 (no) 2003-05-13
BR0115354A (pt) 2003-08-26
EP1337599A2 (en) 2003-08-27
MXPA03004233A (es) 2004-12-03
AU3256202A (en) 2002-05-27
EP1337599A4 (en) 2006-10-04
DK1337599T3 (da) 2013-04-08
NO20032144L (no) 2003-07-01
RU2287549C2 (ru) 2006-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336382B1 (no) Stabile flytende suspensjonssammensetninger og fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav
US7199084B2 (en) Concentrated suspensions
AU2009204201B2 (en) Viscoelastic surfactant based wellbore fluids and methods of use
US5785747A (en) Viscosification of high density brines
NO155849B (no) Ikke-vandige oppslemminger til bruk som fortykningsmiddel samt anvendelse derav.
US20090082230A1 (en) Well Treatment Fluids Containing Nanoparticles and Methods of Using Same
WO2002042392A2 (en) Environmentally acceptable fluid polymer suspension for oil field services
US4560486A (en) Breaker system for high viscosity fluids
AU2002232562A1 (en) Stable liquid suspension compositions and method of making and use thereof
AU2010338032B2 (en) Delivering water-soluble polysaccharides for well treatments
US20160130495A1 (en) Spacer fluid having sized particulates and methods of using the same
US20140305651A1 (en) Hydraulic Fracturing Composition
US6667354B1 (en) Stable liquid suspension compositions and suspending mediums for same
CA2878522C (en) Low toxicity viscosifier and methods of using the same
BR112017004237B1 (pt) Método para gerar uma rede de fraturas, método para melhorar o transporte de escorante em uma operação de fratura hidráulica, método para melhorar a recuperação de óleo ou gás de uma formação subterrânea
AU2017210060B2 (en) Spacer fluid having sized particulates and methods of using the same
US20030203821A1 (en) Stable liquid suspension compositions and method of making
AU697559B2 (en) Methods of reducing fluid loss and polymer concentration of well drilling and servicing fluids

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired