NO346916B1 - Borehole fluids used with oil swellable elements - Google Patents

Borehole fluids used with oil swellable elements Download PDF

Info

Publication number
NO346916B1
NO346916B1 NO20141016A NO20141016A NO346916B1 NO 346916 B1 NO346916 B1 NO 346916B1 NO 20141016 A NO20141016 A NO 20141016A NO 20141016 A NO20141016 A NO 20141016A NO 346916 B1 NO346916 B1 NO 346916B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fluid
borehole
oily
oil
swellable
Prior art date
Application number
NO20141016A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20141016A1 (en
Inventor
Balkrishna Gadiyar
Matthew Offenbacher
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
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 Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20141016A1 publication Critical patent/NO20141016A1/en
Publication of NO346916B1 publication Critical patent/NO346916B1/en

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
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/426Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells for plugging
    • 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
    • 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
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling 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
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035Organic additives
    • 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs

Description

BOREHULLSFLUIDER ANVENDT MED OLJESVELLBARE ELEMENTER BOREHOLE FLUIDS USED WITH OIL-SOLVABLE ELEMENTS

BAKGRUNN BACKGROUND

Under komplettering av brønner i jordformasjoner anvendes generelt ulike fluider i brønnen av en rekke årsaker. Alminnelige anvendelser for borehullsfluider innbefatter: smøring og kjøling av borkronens skjæroverflater under generelle boreoperasjoner eller boring i en jordoljeholdig målformasjon, suspendering av løsnede formasjonsstykker og transport av dem til overflaten, kontroll av formasjonsfluidtrykket med henblikk på å unngå blow-out, opprettholdelse av brønnstabilitet og minimering av fluidtap inn i formasjonen gjennom hvilken brønnen bores, frakturering av formasjonen i brønnens nærhet, fortrengning av fluidet i brønnen med et annet fluid, rengjøring av brønnen, testing av brønnen, formidling av hydraulisk hestekraft til borkronen, anbringelse av en packer, brønnplugging eller forberedelse av brønnen med henblikk på plugging, og på annen måte behandling av brønnen eller formasjonen. During the completion of wells in soil formations, different fluids are generally used in the well for a number of reasons. Common applications for downhole fluids include: lubrication and cooling of bit cutting surfaces during general drilling operations or drilling in an oil-bearing target formation, suspending loosened formation pieces and transporting them to the surface, controlling formation fluid pressure to avoid blow-out, maintaining well stability and minimizing of fluid loss into the formation through which the well is being drilled, fracturing of the formation in the vicinity of the well, displacing the fluid in the well with another fluid, cleaning the well, testing the well, imparting hydraulic horsepower to the bit, placing a packer, plugging or preparing the well of the well for the purpose of plugging, and otherwise treating the well or formation.

Borehullsfluider eller mud kan innbefatte et basefluid, som i alminnelighet er vann, diesel eller mineralolje, eller en syntetisk forbindelse. Vektmaterialer (oftest anvendes bariumsulfat eller barytt) kan tilsettes for å øke densitet, og leirer, slik som bentonitt, kan tilsettes for å understøtte fjerning av borekaks fra brønnen og for å tildanne en filterkake på hullets vegger. Borehole fluids or mud may include a base fluid, which is generally water, diesel or mineral oil, or a synthetic compound. Weight materials (barium sulphate or barite are most often used) can be added to increase density, and clays, such as bentonite, can be added to support the removal of cuttings from the well and to form a filter cake on the walls of the hole.

Borehullsfluider bidrar også til borehullets stabilitet, og kontrollerer strømmen av gass, olje eller vann fra porene i formasjonen for å forhindre for eksempel strømmen, eller i uønskede tilfeller blow-out av formasjonsfluider eller kollaps i jordformasjoner satt under press. Fluidsøylen i hullet utøver et hydrostatisk trykk som er proporsjonalt med hullets dybde og fluidets densitet. Høytrykksformasjoner kan kreve et fluid med en densitet så høy som cirka 10 pund per gallon (ppg), og kan i noen tilfeller være så høy som 21 eller 22 ppg. Borehole fluids also contribute to the stability of the borehole, and control the flow of gas, oil or water from the pores in the formation to prevent, for example, the flow, or in undesirable cases blow-out of formation fluids or collapse in earth formations put under pressure. The fluid column in the hole exerts a hydrostatic pressure that is proportional to the depth of the hole and the density of the fluid. High pressure formations may require a fluid with a density as high as approximately 10 pounds per gallon (ppg), and in some cases may be as high as 21 or 22 ppg.

Oljebaserte mud (OBM-er) har blitt anvendt på grunn av deres fleksibilitet med hensyn til å oppfylle egenskaper relatert til densitet, inhibering, friksjonsreduksjon og reologi som ønskes i borehullsfluider. Boreindustrien har anvendt vannbaserte mud (WBM-er) fordi de er rimelige. Det anvendte mud og borekaks fra brønner boret med WBM-er, kan enkelt bortskaffes på stedet ved de fleste onshore-plasseringer. WBM-er og borekaks kan også slippes ut fra plattformer i mange amerikanske farvann offshore så lenge gjeldende retningslinjer for utslippsbegrensninger, utslippsstandarder og andre tillatte grenser overholdes. Oil-based muds (OBMs) have been used because of their flexibility in meeting properties related to density, inhibition, friction reduction and rheology desired in downhole fluids. The drilling industry has adopted water-based muds (WBMs) because they are inexpensive. The spent mud and cuttings from wells drilled with WBMs can be easily disposed of on site at most onshore locations. WBMs and drilling cuttings may also be discharged from platforms in many U.S. waters offshore as long as applicable discharge limitation guidelines, discharge standards and other permissible limits are met.

En spesifikk kategori av borehulls- eller kompletteringsfluider innbefatter ringromsfluider eller packerfluider, som pumpes inn i ringformede åpninger rom i et borehull, slik som for eksempel (1) mellom en borehullsvegg og én eller flere fôringsrørstrenger som strekker seg inn i et borehull, eller (2) mellom tilstøtende, konsentriske rørstrenger som strekker seg inn i et borehull, eller (3) i ett eller begge av et A- eller B-ringrom i et borehull som omfatter i det minste et A- og B-ringrom med én eller flere indre rørstrenger som strekker seg inn i borehullet, hvilke kan løpe parallelt med eller nominelt parallelt med hverandre og kan eller kan ikke være konsentriske eller nominelt konsentriske med den ytre fôringsrørstreng, eller (4) i ett eller flere av et A-, B- eller C-ringrom i et borehull som omfatter i det minste et A-, B- og C-ringrom med én eller flere indre rørstrenger som strekker seg inn i borehullet, hvilke kan løpe parallelt eller nominelt parallelt med hverandre og kan eller kan ikke være konsentriske eller nominelt konsentriske med den ytre fôringsrørstreng. Ytterligere alternativt kan den ene eller flere rørstrenger ganske enkelt kjøres gjennom en kanal eller ett eller flere ytre rør for å forbinde ett eller flere borehull med et annet borehull eller for å føre fra ett eller flere borehull til et sentralisert samle- eller prosesseringssenter; og ringromsfluidet kan ha blitt anbrakt inne i kanalen eller røret/rørene, men utvendig i forhold til det ene eller de flere rørstrenger deri. A specific category of wellbore or completion fluids includes annulus fluids or packer fluids, which are pumped into annular aperture spaces in a wellbore, such as, for example (1) between a wellbore wall and one or more casing strings extending into a wellbore, or (2) ) between adjacent concentric tubing strings extending into a borehole, or (3) in one or both of an A or B annulus in a borehole comprising at least an A and B annulus with one or more internal tubing strings extending into the borehole, which may run parallel or nominally parallel to each other and may or may not be concentric or nominally concentric with the outer casing string, or (4) in one or more of an A, B or C -an annulus in a borehole comprising at least an A, B and C annulus with one or more inner pipe strings extending into the borehole, which may run parallel or nominally parallel to each other and may or may not be concentric or nominally concentric with the outer casing string. Further alternatively, the one or more pipe strings may simply be run through a conduit or one or more outer pipes to connect one or more boreholes to another borehole or to lead from one or more boreholes to a centralized collection or processing center; and the annulus fluid may have been placed inside the channel or the pipe(s), but externally in relation to the one or more pipe strings therein.

Slike packerfluider tjener først og fremst til å beskytte fôringsrøret, men tjener også til å tilveiebringe hydrostatisk trykk for å utjevne trykk i forhold til formasjonen, for å senke trykk over tetningselementer eller packere; eller til å begrense differensialtrykk som virker på borehullet, fôringsrøret og produksjonsrørsystemet for å forhindre kollaps av borehullet, og/eller bistå kontroll av en brønn i tilfelle av en lekkasje i produksjonsrørsystemet eller når packeren ikke lenger tilveiebringer en tetning eller har blitt åpnet. Selv om packerfluider kan formuleres med tilstrekkelig densitet til å oppfylle slike funksjoner, unngås i packerfluider konvensjonelt faste vektmaterialer som ofte anvendes i andre borehullsfluider på grunn av bekymringene for fast setning, især fordi packerfluider ofte forblir i ringrommet i lange tidsperioder uten sirkulasjon. Videre, i tillegg til å tjene de ovennevnte konvensjonelle funksjoner, kan fluidet, for packerelementer som aktiveres av packerfluidet eller ringromsfluidet, også formuleres med hensyn til slike ytterligere betraktninger. Such packer fluids serve primarily to protect the casing, but also serve to provide hydrostatic pressure to equalize pressure relative to the formation, to depressurize sealing elements or packers; or to limit differential pressure acting on the wellbore, casing and production tubing to prevent wellbore collapse, and/or assist control of a well in the event of a leak in the production tubing or when the packer no longer provides a seal or has been opened. Although packer fluids can be formulated with sufficient density to fulfill such functions, solid weight materials that are often used in other downhole fluids are conventionally avoided in packer fluids due to the concerns about settling, especially because packer fluids often remain in the annulus for long periods of time without circulation. Furthermore, in addition to serving the above conventional functions, the fluid, for packer elements activated by the packer fluid or annulus fluid, may also be formulated with respect to such additional considerations.

En annen kategori borehulls- eller kompletteringsfluider innbefatter åpent borehull-fluider til ufôrede avsnitt av brønnen. Fluidene pumpes inn i et vertikalt avsnitt eller høyvinkelavsnitt av et borehull, hvor den målproduserende formasjon eller injeksjonsformasjonen ofte forblir eksponert under produksjon eller injeksjon og/eller kan innbefatte hvilke som helst av de følgende: svellbare packere, utvendige fôringsrørpackere, perforerte linere, sandkontrollsikter eller sandsikter, hovedrør og/eller utvalgte inflowkontrollinnretninger som kan eller kan ikke innbefatte måleinstrumenter, kontrolledninger og til og med nedsenkbare pumper. Ofte oppdages åpent borehullfluidet i det åpne borehull forut for, og fungerer for å muliggjøre, installasjon av hvilke som helst av de ovennevnte. I eksempelet med en svellbar packer/polymer(er) kan åpent borehull-fluidet tilveiebringe funksjonalitet, slik at packeren/polymeren utvides, idet det således tilveiebringes en barriere for å kontrollere trykk, bevegelse av fluider og for å øke den nedre installasjons integritet. Another category of wellbore or completion fluids includes open-hole fluids for unlined sections of the well. The fluids are pumped into a vertical section or high-angle section of a wellbore, where the target producing formation or injection formation often remains exposed during production or injection and/or may include any of the following: swellable packers, external casing packers, perforated liners, sand control screens or sand screens , mains and/or selected inflow control devices which may or may not include gauges, control lines and even submersible pumps. Often, the open hole fluid is detected in the open hole prior to, and functions to enable, the installation of any of the above. In the example of a swellable packer/polymer(s), the open hole fluid can provide functionality such that the packer/polymer expands, thus providing a barrier to control pressure, movement of fluids and to increase the integrity of the lower installation.

Følgelig er det et vedvarende behov for forbedringer i borehullsfluider, slik at de oppnår tilstrekkelig densitet og tar hensyn til andre faktorer som kan være særlig ønskelige ved anvendelse med packerelementer og/eller svellbare polymerer som anvendes i borehull og åpent borehull. Consequently, there is a continuing need for improvements in borehole fluids, so that they achieve sufficient density and take into account other factors which may be particularly desirable when used with packer elements and/or swellable polymers used in boreholes and open boreholes.

KORT BESKRIVELSE SHORT DESCRIPTION

I ett aspekt vedrører heri beskrevne utførelsesformer en fremgangsmåte for komplettering av et borehull, som innbefatter å innføre et oljeholdig borehullsfluid inn i et borehull som har en vannbasert filterkake på vegger derav; å bringe det oljeholdige borehullsfluid i kontakt med et oljesvellbart element i borehullet; og å tillate svelling av det oljesvellbare element, hvor det oljeholdige borehullsfluid er i det vesentlige fritt for ikke-assosierte surfaktanter, emulgatorer, fuktemidler eller dispergeringsmidler, og kan innbefatte et oljeaktig fluid og et vektmateriale. In one aspect, the embodiments described herein relate to a method for completing a borehole, which includes introducing an oily borehole fluid into a borehole having a water-based filter cake on walls thereof; contacting the oil-containing wellbore fluid with an oil-swellable element in the wellbore; and allowing swelling of the oil-swellable element, wherein the oily wellbore fluid is substantially free of unassociated surfactants, emulsifiers, wetting agents or dispersants, and may include an oily fluid and a weighting material.

I et annet aspekt angår heri beskrevne utførelsesformer en fremgangsmåte for aktivering av et oljesvellbart packersystem, som innbefatter å innføre i et borehull som har en vannbasert filterkake på veggene derav, et oljeholdig borehullsfluid; å bringe det oljeholdige borehullsfluid i kontakt med et oljesvellbart element i borehullet; og å tillate svelling av det oljesvellbare element, hvor det oljeholdige borehullsfluid innbefatter en oljeaktig kontinuerlig fase, hvor den oljeaktige kontinuerlige fase danner i det vesentlige alt av det oljeholdige borehullsfluids fluidfase; et alkyldiamid, og et organofilt belagt vektmateriale som har en partikkelstørrelse d90 på mindre enn cirka 20 mikroner. In another aspect, embodiments described herein relate to a method for activating an oil-swellable packer system, which includes introducing into a borehole having a water-based filter cake on the walls thereof, an oily borehole fluid; contacting the oil-containing wellbore fluid with an oil-swellable element in the wellbore; and allowing swelling of the oil-swellable element, wherein the oily wellbore fluid includes an oily continuous phase, wherein the oily continuous phase forms substantially all of the fluid phase of the oily wellbore fluid; an alkyl diamide, and an organophilic coated weight material having a particle size d90 of less than about 20 microns.

I nok et annet aspekt angår heri beskrevne utførelsesformer et borehullsfluid som innbefatter en oljeaktig kontinuerlig fase, hvor den oljeaktige kontinuerlige fase danner i det vesentlige alt av borehullsfluidets fluidfase, et alkyldiamid, og et organofilt belagt vektmateriale som har en partikkelstørrelse d90 på mindre enn cirka 20 mikroner, hvor borehullsfluidet er i det vesentlige fritt for hvilke som helst ikke-assosierte surfaktanter, dispergeringsmidler eller emulgatorer. In yet another aspect, embodiments described herein relate to a borehole fluid that includes an oily continuous phase, wherein the oily continuous phase forms substantially all of the borehole fluid's fluid phase, an alkyl diamide, and an organophilic coated weight material having a particle size d90 of less than about 20 microns, the wellbore fluid being substantially free of any unassociated surfactants, dispersants or emulsifiers.

Denne korte beskrivelse er ment å introdusere et utvalg av konsepter som beskrives ytterligere i den detaljerte beskrivelse. Det er ikke hensikten med denne korte beskrivelse å identifisere nøkkeltrekk eller essensielle trekk ved den i kravene angitte gjenstand, ei heller er det hensikten at den skal anvendes som et hjelpemiddel for å begrense omfanget av den i kravene angitte gjenstand. Andre aspekter og fordeler ifølge oppfinnelsen vil fremgå tydelig av den følgende beskrivelse og de medfølgende krav. This brief description is intended to introduce a selection of concepts which are described further in the detailed description. It is not the purpose of this brief description to identify key features or essential features of the item specified in the requirements, nor is it intended to be used as an aid to limit the scope of the item specified in the requirements. Other aspects and advantages according to the invention will appear clearly from the following description and the accompanying claims.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figur 1 er en isometrisk gjengivelse av et eksempel på et system hvori utførelsesformene av et tetningselement kan implementeres. Figure 1 is an isometric representation of an example of a system in which the embodiments of a sealing element can be implemented.

Figur 2 er et stolpediagram som viser en oljesvellbar packers totale volumøkning når den bløtlegges i ulike svellefluidformuleringer. Figure 2 is a bar graph showing an oil swellable packer's total volume increase when soaked in various swelling fluid formulations.

Figur 3 er et fotografi som viser to svellefluidformuleringers kompatibilitet med en vannbasert filterkake. Figure 3 is a photograph showing the compatibility of two swelling fluid formulations with a water-based filter cake.

Figur 4 er et stolpediagram som viser svellingen av en oljesvellbar packer når den bløtlegges i en fluidprøve sammenlignet med diesel. Figure 4 is a bar graph showing the swelling of an oil swellable packer when soaked in a fluid sample compared to diesel.

DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

Heri beskrevne utførelsesformer angår borehullsfluider (og fremgangsmåter for anvendelse av slike borehullsfluider) til ulike kompletteringsoperasjoner. The embodiments described herein relate to borehole fluids (and methods for using such borehole fluids) for various completion operations.

Utførelsesformer ifølge den foreliggende offentliggjøring angår især borehullsfluider som anvendes til å aktivere oljesvellbare polymersammensetninger av et svellbart element til en brønn som er boret med et vannbasert borehullsfluid. De oljesvellbare elementer (og således borehullsfluider ifølge den foreliggende offentliggjøring) kan anvendes i oljesvellbare packersystemanvendelser slik som, men ikke begrenset til, komplettering av brønner, plugging eller abandonering av brønner, isolering av soner av brønnen, reservoarinndeling eller borehullssegmentering. Embodiments according to the present disclosure particularly relate to borehole fluids used to activate oil-swellable polymer compositions of a swellable element for a well that is drilled with a water-based borehole fluid. The oil-swellable elements (and thus borehole fluids according to the present disclosure) can be used in oil-swellable packer system applications such as, but not limited to, completion of wells, plugging or abandonment of wells, isolation of zones of the well, reservoir division or borehole segmentation.

Borehullsfluidene ifølge den foreliggende offentliggjøring kan således ha flere komponenter, herunder et oljeholdig basefluid, slik at det er en tilstrekkelig mengde av det fluid som er fritt til å diffundere inn i og svelle polymeren, og et vektmateriale for å gi det oljeaktige fluid mer tyngde, slik at en høyere densitet kan oppnås. Borehullsfluidene ifølge den foreliggende offentliggjøring kan også anvendes til å aktivere en svellbar polymersammensetning som har blitt plassert i borehullet som et packerelement, til gruspakking eller andre heri drøftede anvendelser. Den svellbare sammensetning kan være oljesvellbart materiale som sveller ved diffusjon av hydrokarboner inn i det oljesvellbare materiale. The wellbore fluids according to the present disclosure may thus have several components, including an oily base fluid, so that there is a sufficient amount of the fluid that is free to diffuse into and swell the polymer, and a weight material to give the oily fluid more weight, so that a higher density can be achieved. The borehole fluids of the present disclosure can also be used to activate a swellable polymer composition that has been placed in the borehole as a packer element, for gravel packing or other applications discussed herein. The swellable composition can be oil-swellable material which swells by diffusion of hydrocarbons into the oil-swellable material.

I noen utførelsesformer kan et borehull bores under anvendelse av et vannbasert borehullsfluid, hvor det vannbasert borehullsfluid filtrerer inn i formasjonen for å danne en vannbasert filterkake. Som anvendt heri er en vannbasert filterkake en filterkake som er vannvåt, og kan være dannet av et hvilket som helst vannholdig fluid, for eksempel med vann eller et vandig fluid som den største fluiddel i fluidet og/eller en hvilken som helst emulsjon som danner en vannvåt filterkake ved filtrering inn i formasjonen. I en særlig utførelsesform kan det vannbaserte borehullsfluid fortrenges av et oljeholdig borehullsfluid ifølge den foreliggende offentliggjøring, som tillates å diffundere inn i oljesvellbare materialer som er plassert nedihulls, slik som for eksempel en oljesvellbar packer, idet det bevirkes at de oljesvellbare materialer "aktiveres" eller sveller. In some embodiments, a borehole may be drilled using a water-based borehole fluid, where the water-based borehole fluid filters into the formation to form a water-based filter cake. As used herein, a water-based filter cake is a filter cake that is water-wet, and may be formed from any aqueous fluid, for example with water or an aqueous fluid as the major fluid portion of the fluid and/or any emulsion that forms a water-wet filter cake when filtering into the formation. In a particular embodiment, the water-based wellbore fluid may be displaced by an oil-containing wellbore fluid according to the present disclosure, which is allowed to diffuse into oil-swellable materials placed downhole, such as, for example, an oil-swellable packer, causing the oil-swellable materials to be "activated" or sleepers.

I en annen utførelsesform kan den oljesvellbare packer inkorporeres i en siktesammenstillingspacker til en åpent borehull-komplettering forut for produksjonen av hydrokarboner fra et borehull, for å benytte den svellbare packer til å oppnå soneisolering og til å blokkere potensiell uønsket fluidinntrengen. Slike teknikker beskrives mer detaljert i US-patentsøknad nr.2007/0151724, som det hermed henvises til, og som i sin helhet skal betraktes som værende en del av nærværende søknad. In another embodiment, the oil-swellable packer can be incorporated into a screening assembly packer for an open well completion prior to the production of hydrocarbons from a wellbore, to use the swellable packer to achieve zone isolation and to block potential unwanted fluid intrusion. Such techniques are described in more detail in US patent application no. 2007/0151724, to which reference is hereby made, and which in its entirety shall be considered as being part of the present application.

Som nevnt ovenfor kan borehullsfluidet som anvendes til å aktivere eller svelle det oljesvellbare element, være et oljeholdig fluid. I noen utførelsesformer tildannes det oljeholdige borehullsfluid utelukkende eller i det vesentlige fullt ut av et oljeaktig fluid som i det vesentlige er fritt for en vandig komponent og i det vesentlige fritt for emulgatorer eller lignende. I en annen utførelsesform er borehullsfluidets fluidfase tildannet av et oljeaktig fluid som i det vesentlige er fritt for en vandig komponent og i det vesentlige fritt for emulgatorer, men kan inneholde en viss mengde av et ikke-vandig, ikke-oljeaktig fluid. I nok en annen utførelsesform kan det oljeholdige borehullsfluid være en direkte emulsjon, hvor et oljeaktig fluid er en diskontinuerlig fase inne i en vandig eller ikkeoljeaktig kontinuerlig fase som er formulert til å være i det vesentlige fri for emulgatorer eller lignende. As mentioned above, the borehole fluid used to activate or swell the oil-swellable element can be an oily fluid. In some embodiments, the oily borehole fluid is formed exclusively or essentially entirely from an oily fluid that is essentially free of an aqueous component and essentially free of emulsifiers or the like. In another embodiment, the fluid phase of the borehole fluid is made up of an oily fluid which is essentially free of an aqueous component and essentially free of emulsifiers, but may contain a certain amount of a non-aqueous, non-oily fluid. In yet another embodiment, the oily borehole fluid may be a direct emulsion, where an oily fluid is a discontinuous phase within an aqueous or non-oily continuous phase which is formulated to be substantially free of emulsifiers or the like.

Svellbare elementer Swellable elements

Som nevnt ovenfor anvendes borehullsfluidet til å aktivere et svellbart packersystem eller andre svellbare elementer. Svellbare packersystemer innbefatter en svellbar sammensetning som kan anvendes til å fylle et rom i borehullet. Det svellbare packersystem kan bestå av den svellbare sammensetning alene, men i noen utførelsesformer innbefatter det svellbare packersystem den svellbare sammensetning anvendt som en redskapskomponent i kompletteringsoperasjoner hvor et packerelement plasseres i et produserende intervall av borehullet for å tilveiebringe ringformet isolasjon mellom et øvre og et nedre avsnitt av brønnen. Hyppig fastgjøres den svellbare sammensetning til et hovedrør, liner eller til og med fôringsrøret. Svelling av sammensetningen kan påbegynnes på et hvilket som helst tidspunkt, men i noen utførelsesformer sveller sammensetningen i det minste etter at utstyret er installert i brønnen. As mentioned above, the borehole fluid is used to activate a swellable packer system or other swellable elements. Swellable packer systems include a swellable composition that can be used to fill a space in the borehole. The swellable packer system may consist of the swellable composition alone, but in some embodiments the swellable packer system includes the swellable composition used as a tooling component in completion operations where a packer element is placed in a producing interval of the wellbore to provide annular isolation between an upper and a lower section of the well. Often the swellable composition is attached to a main pipe, liner or even the feed pipe. Swelling of the composition may be initiated at any time, but in some embodiments, the composition swells at least after the equipment is installed in the well.

Videre er svellbare sammensetninger slike som, når de utsettes for et eller flere bestemte stoffer, slik som vann eller hydrokarboner, sveller eller utvider seg til en størrelse som er større enn elementets størrelse før svelling. Borehullsfluidets basefluid som anvendes i forbindelse med de svellbare sammensetninger, absorberes inn i den svellbare packer ved hjelp av diffusjon. Gjennom molekylenes tilfeldige termale bevegelse i væsken, diffunderer fluidet inn i packeren. Når packeren er viklet om et rørelements ytre omkrets, er resultatet av svellingen en økning i den svellbare packers fremstilte utvendige diameter. Fluidet kan fortsette å diffundere inn i packeren, idet det bevirkes at packerelementet sveller, slik at det når fôringsrørets innvendige diameter eller brønnens åpne borehull, og vil fortsette å svelle helt til de indre spenninger inne i packermaterialet når likevekt. Det vil si at svelletrykket øker helt til diffusjon ikke lenger kan finne sted. Det svellbare element kan især svelle i det minste tilstrekkelig til at det svellbare element skaper en tetning i ringrommet, slik som en differensialt tettende ringformet barriere som skapes mellom øvre og nedre avsnitt av brønnen. Valgfritt kan den svellbare packer anvendes til å skape en barriere mellom designerte avsnitt av et åpent borehull for å tillate selektiv isolering under komplettering eller etter komplettering. I utførelsesformer kan det svellbare elements tykkelse svelle i det minste 5%, i det minste 10%, i det minste 15%, i det minste 20%, i det minste 25%, eller i det minste 50%. Ofte kan det svellbare element begrenses til å utvide seg kun i en radial retning, men i andre utførelsesformer kan det utvide seg både radialt og aksialt. Furthermore, swellable compositions are those which, when exposed to one or more particular substances, such as water or hydrocarbons, swell or expand to a size greater than the size of the element before swelling. The borehole fluid's base fluid, which is used in connection with the swellable compositions, is absorbed into the swellable packer by means of diffusion. Through the random thermal movement of the molecules in the liquid, the fluid diffuses into the packer. When the packer is wrapped around a pipe member's outer circumference, the result of the swelling is an increase in the swellable packer's manufactured outside diameter. The fluid can continue to diffuse into the packer, causing the packer element to swell, so that it reaches the inside diameter of the casing or the well's open bore, and will continue to swell until the internal stresses within the packer material reach equilibrium. That is, the swelling pressure increases until diffusion can no longer take place. In particular, the swellable element can swell at least sufficiently for the swellable element to create a seal in the annulus, such as a differentially sealing annular barrier that is created between the upper and lower sections of the well. Optionally, the swellable packer can be used to create a barrier between designated sections of an open borehole to allow selective isolation during completion or after completion. In embodiments, the swellable element thickness may swell at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, or at least 50%. Often the swellable element can be limited to expand only in a radial direction, but in other embodiments it can expand both radially and axially.

Andre utførelsesformer kan innbefatte et svellbart element i en broplugg, som er et redskap som kan plasseres og settes i et borehull for å isolere en nedre del av borehullet fra en øvre del av borehullet. Other embodiments may include an inflatable element in a bridge plug, which is a tool that can be positioned and inserted into a borehole to isolate a lower part of the borehole from an upper part of the borehole.

Ifølge en fremgangsmåte for anvendelse kan en svellbar packer eller annet element, slik som en broplugg, plasseres i et avsnitt av et borehull som har blitt boret, i utførelsesformer, med et vannbasert fluid, slik at en vannbasert filterkake forblir på borehullsvegger. Mer en ett svellbart element kan naturligvis plasseres i borehullet. En kombinasjon av svellbare packere og/eller broplugger kan også plasseres i avsnitt av et borehull. Et svellefluid innføres deretter direkte inn i selve ringrommet, eller innføres inn i ringrommet via rørstrengen eller fôringsrøret. Svellefluidet kan tillates å komme i kontakt med packerens eller bropluggens svellbare element, hvilket bevirker at det svellbare element begynner å svelle. Svellefluidet kan tillates å forbli i kontakt med det svellbare element i en tid som er tilstrekkelig til at det svellbare element sveller og utvider seg til en størrelse som er tilstrekkelig for å tette ringrommet. According to one method of application, a swellable packer or other element, such as a bridge plug, can be placed in a section of a borehole that has been drilled, in embodiments, with a water-based fluid, so that a water-based filter cake remains on borehole walls. More than one swellable element can of course be placed in the borehole. A combination of swellable packers and/or bridge plugs can also be placed in sections of a borehole. A swelling fluid is then introduced directly into the annulus itself, or introduced into the annulus via the pipe string or the feed pipe. The swelling fluid may be allowed to contact the packer's or bridge plug's swellable element, causing the swellable element to begin to swell. The swelling fluid may be allowed to remain in contact with the swellable element for a time sufficient for the swellable element to swell and expand to a size sufficient to seal the annulus.

Svellbare sammensetninger som anvendes i fremgangsmåtene ifølge den foreliggende offentliggjøring, kan være tildannet av ulike materialer som i tilstrekkelig grad sveller eller utvider seg i nærvær av hydrokarboner. Illustrative svellbare materialer kan være naturlige gummier, nitrilgummier, hydrogenert nitrilgummi, etylen-propylen-kopolymergummi, etylen-propylen-dien-terpolymergummi, butylgummi, halogenisert butylgummi, bromert butylgummi, klorert butylgummi, klorert polyetylen, stivelse-polyakrylatsyre-podet kopolymer, polyvinylalkohol-syklisk syreanhydrid-podet kopolymer, isobutylenmaleinsyreanhydrid, polyakrylater, akrylatbutadiengummi, vinylacetatakrylatkopolymer, polyetylenoksidpolymerer, karboksymetylcellulosetypepolymerer, stivelse-polyakrylonitril-podede kopolymerer, styren, styren-butadiengummi, polyetylen, polypropylen, etylen-propylenkomonomergummi, etylenpropylendienmonomergummi, etylenvinylacetatgummi, hydrert akrylonitril-butadiengummi, akrylonitrilbutadiengummi, isoprengummi, neoprengummier, sulfonerte polyetylener, etylenakrylat, epiklorhydrinetylenoksidkopolymerer, etylen-propylengummier, etylen-propylendienterpolymergummier, etylenvinylacetatkopolymer, akrylamider, akrylonitrilbutadiengummier, polyestere, polyvinylklorider, hydrogenerte akrylonitrilbutadiengummier, fluorgummier, fluorsilikongummier, silikongummier, poly-2,2,1-bisykloheptener (polynorbornen), alkylstyrener eller kloroprengummi. Selv om den spesifikke kjemi ikke er begrensende for de foreliggende fremgangsmåter, kan oljesvellende polymersammensetninger også innbefatte oljesvellbare elastomerer. Swellable compositions used in the methods of the present disclosure may be formed from various materials which sufficiently swell or expand in the presence of hydrocarbons. Illustrative swellable materials may be natural rubbers, nitrile rubbers, hydrogenated nitrile rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, brominated butyl rubber, chlorinated butyl rubber, chlorinated polyethylene, starch-polyacrylic acid graft copolymer, polyvinyl alcohol- cyclic acid anhydride graft copolymer, isobutylene maleic anhydride, polyacrylates, acrylate butadiene rubber, vinyl acetate acrylate copolymer, polyethylene oxide polymers, carboxymethyl cellulose type polymers, starch-polyacrylonitrile graft copolymers, styrene, styrene butadiene rubber, polyethylene, polypropylene, ethylene propylene comonomer rubber, ethylene propylene diene monomer rubber, ethylene vinyl acetate rubber, hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, isoprene rubbers, neoprene rubbers, sulphonated polyethylenes, ethylene acrylate, epichlorohydrin ethylene oxide copolymers, ethylene-propylene rubbers, ethylene-propylene diene interpolymer rubbers, ethylene vinyl acetate copolymer, acrylamides, acrylonitrileb utadiene rubbers, polyesters, polyvinyl chlorides, hydrogenated acrylonitrile butadiene rubbers, fluororubbers, fluorosilicone rubbers, silicone rubbers, poly-2,2,1-bicycloheptenes (polynorbornene), alkylstyrenes or chloroprene rubbers. Although the specific chemistry is not limiting to the present methods, oil-swellable polymer compositions may also include oil-swellable elastomers.

Oljeholdige borehullsfluider Oily borehole fluids

Som nevnt ovenfor, for å aktivere det oljesvellbare element, dvs. få det svellbare element til å svelle, kan borehullsfluidet være oljeholdig. Det oljeholdige borehullsfluid kan inneholde en mengde av et oljeaktig fluid som er tilstrekkelig til å aktivere den svellbare sammensetning ved diffusjon av det oljeaktige fluid inn i det oljesvellbare materiale. Den mengde av olje som vil bevirke tilstrekkelig svelling av det svellbare element til å gå i inngrep med og tette mot den motsvarende borehullskomponent, kan variere, for eksempel med utgangspunkt i packerens størrelse, påkrevet omfang av svelling/utvidelse av elementet osv. As mentioned above, in order to activate the oil swellable element, i.e. to cause the swellable element to swell, the wellbore fluid may be oily. The oily borehole fluid may contain an amount of an oily fluid sufficient to activate the swellable composition by diffusion of the oily fluid into the oil-swellable material. The amount of oil that will cause sufficient swelling of the swellable element to engage and seal against the corresponding borehole component can vary, for example based on the size of the packer, required extent of swelling/expansion of the element, etc.

I noen utførelsesformer kan de oljeholdige fluider ifølge den foreliggende offentliggjøring innbefatte et oljeaktig fluid som fluidets kontinuerlige fase, hvorimot andre utførelsesformer kan anvende en direkte emulsjon der det oljeaktige fluid er en diskontinuerlig fase inne i en vandig eller ikke-oljeaktig kontinuerlig fase. In some embodiments, the oily fluids of the present disclosure may include an oily fluid as the continuous phase of the fluid, whereas other embodiments may employ a direct emulsion where the oily fluid is a discontinuous phase within an aqueous or non-oily continuous phase.

Oljeaktige fluider kan være en væske, slik som en naturlig eller syntetisk olje, og i noen utførelsesformer kan det oljeaktige fluid velges fra gruppen som innbefatter dieselolje; mineralolje; en syntetisk olje, slik som hydrogenerte og ikke-hydrogenerte olefiner, herunder polyalfaolefiner, lineære og forgrenede olefiner og lignende, polydiorganosiloksaner, siloksaner eller organosiloksaner, estere av fettsyrer, især rettkjedede, forgrenede og sykliske alkyletere av fettsyrer, blandinger derav og lignende forbindelser som er kjente for fagmannen; og blandinger derav. I en bestemt utførelsesform kan fluidene formuleres under anvendelse av dieselolje eller en syntetisk olje som den eksterne kontinuerlige fase. Oily fluids can be a liquid, such as a natural or synthetic oil, and in some embodiments, the oily fluid can be selected from the group including diesel oil; mineral oil; a synthetic oil, such as hydrogenated and non-hydrogenated olefins, including polyalphaolefins, linear and branched olefins and the like, polydiorganosiloxanes, siloxanes or organosiloxanes, esters of fatty acids, especially straight-chain, branched and cyclic alkylethers of fatty acids, mixtures thereof and similar compounds which are known to the person skilled in the art; and mixtures thereof. In a particular embodiment, the fluids may be formulated using diesel oil or a synthetic oil as the external continuous phase.

I en utførelsesform kan det oljeaktige fluid være til stede uten en hvilken som helst vandig eller ikke-oljeaktig fase, eller kan i det vesentlige være fritt for et vandig og/eller ikke-oljeaktig fluid (slik som de som beskrives nedenfor). Som anvendt heri kan i det vesentlige fritt for et vandig eller ikke-oljeaktig fluid, oppfattes som å bety at fluidet inneholder mindre enn 20 vol% av et vandig eller ikke-oljeaktig fluid, eller mindre enn 10 vol% eller 5 vol% i andre utførelsesformer. I andre utførelsesformer kan fluidet imidlertid inneholde et ikke-vandig, ikke-oljeaktig fluid som har delvis blandbarhet (dvs. noe, men ikke full løselighet, slik som i det minste 10-25% eller større blandbarhet) med det oljeaktige fluid i en mengde som er mer enn 20 vol%. I tillegg kan felles løsemidler, dvs. et fluid som er løselig i både vandige og oljeaktige fluider, være til stede i det oljeaktige fluid, herunder i de oljeaktige fluider som er i det minste i det vesentlige fri for et vandig eller ikke-oljeaktig fluid. Illustrative eksempler på slike felles løsemidler innbefatter for eksempel isopropanol, dietylenglykolmonoetyleter, dipropylenglykolmonometyleter, tripropylenbutyleter, dipropylenglykolbutyleter, dietylenglykolbutyleter, butylkarbitol, dipropylenglykolmetyleter, ulike estere, slik som etyllaktat, propylenkarbonat, butylenkarbonat osv., og pyrolidoner. In one embodiment, the oily fluid may be present without any aqueous or non-oily phase, or may be substantially free of an aqueous and/or non-oily fluid (such as those described below). As used herein, substantially free of an aqueous or non-oily fluid can be understood to mean that the fluid contains less than 20 vol% of an aqueous or non-oily fluid, or less than 10 vol% or 5 vol% of other embodiments. In other embodiments, however, the fluid may contain a non-aqueous, non-oily fluid that has partial miscibility (ie, some but not full solubility, such as at least 10-25% or greater miscibility) with the oily fluid in an amount which is more than 20 vol%. In addition, co-solvents, i.e. a fluid which is soluble in both aqueous and oily fluids, may be present in the oily fluid, including in the oily fluids which are at least substantially free of an aqueous or non-oily fluid . Illustrative examples of such common solvents include, for example, isopropanol, diethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene butyl ether, dipropylene glycol butyl ether, diethylene glycol butyl ether, butyl carbitol, dipropylene glycol methyl ether, various esters, such as ethyl lactate, propylene carbonate, butylene carbonate, etc., and pyrrolidones.

Når formulert uten eller i det vesentlig fritt for en vandig eller ikke-oljeaktig fase (eller til og med hvis det inneholder et ikke-vandig, ikke-oljeaktig fluid som er delvis blandbart med et oljeaktig fluid), kan fluidet også være fritt for eller i det vesentlige fritt for eventuelle ikke-assosierte surfaktanter, fuktemidler, dispergeringsmidler eller emulgatorer, dvs. hvilke som helst amfifile forbindelser som innehar både hydrofile og hydrofobe grupper i molekylet. Som anvendt heri viser "ikke-assosierte" til molekyler som ikke er kjemisk bundet til eller ellers kjemisk eller fysisk assosiert med en annen art (slik som et fast vektmateriale). Etter en slik definisjon vil et dispergeringsmiddel eller fuktemiddel som tilveiebringes som et belegg på vektmateriale, betraktes som å være assosiert, ikke ikke-assosiert. Som anvendt heri betyr i det vesentlige fri for en ikkeassosiert surfaktant, fuktemiddel, dispergeringsmiddel eller emulgator, mindre enn en mengde som ville generere en omvendt emulsjon for en hvilken som helst mengde av et vandig eller ikke-oljeaktig fluid til stede i fluidet. Slike mengder kan for eksempel være mindre enn 5 pund per barrel (ppb) eller mindre enn 4 ppb, 3 ppb, 2 ppb eller 1 ppb, i andre utførelsesformer. Således kan et fuktemiddel eller dispergeringsmiddel tilveiebringes for å belegge et fast vektmateriale, men mengden som tilsettes ville ikke være så stor at en omvendt emulsjon kunne dannes med et hvilket som helst overskudd av fuktemiddel eller dispergeringsmiddel. Et slikt overskudd kan være mindre enn 5 ppb, 4 ppb, 3 ppb, 2 ppb eller 1 ppb i ulike utførelsesformer. When formulated without or substantially free of an aqueous or non-oily phase (or even if it contains a non-aqueous, non-oily fluid that is partially miscible with an oily fluid), the fluid may also be free of or substantially free of any non-associated surfactants, wetting agents, dispersants or emulsifiers, i.e. any amphiphilic compounds containing both hydrophilic and hydrophobic groups in the molecule. As used herein, "non-associated" refers to molecules that are not chemically bound to or otherwise chemically or physically associated with another species (such as a solid weight material). Under such a definition, a dispersant or wetting agent provided as a coating on weight material would be considered to be associated, not non-associated. As used herein, substantially free of an unassociated surfactant, wetting agent, dispersing agent or emulsifier means less than an amount that would generate an inverse emulsion for any amount of an aqueous or non-oily fluid present in the fluid. Such amounts may be, for example, less than 5 pounds per barrel (ppb) or less than 4 ppb, 3 ppb, 2 ppb, or 1 ppb, in other embodiments. Thus, a wetting agent or dispersing agent may be provided to coat a solid weight material, but the amount added would not be so great that an inverted emulsion could be formed with any excess of wetting agent or dispersing agent. Such an excess may be less than 5 ppb, 4 ppb, 3 ppb, 2 ppb or 1 ppb in various embodiments.

I noen utførelsesformer kan borehullsfluidet være en direkte emulsjon som har et vandig eller ikke-oljeaktig fluid som en kontinuerlig fase, hvor det oljeaktige fluid er tilveiebrakt som en diskontinuerlig fase tilveiebrakt deri. Direkte emulsjoner kan formuleres slik at de er i det vesentlige fri for en emulgator, surfaktant, dispergeringsmiddel eller fuktemiddel, som definert ovenfor. Ikke-oljeaktige fluider som kan anvendes i de heri beskrevne utførelsesformer, kan være en væske, slik som en vandig væske. I utførelsesformer kan den ikke-oljeaktige væske velges fra gruppen som innbefatter ferskvann, havvann, en saltoppløsning inneholdende organiske og/eller uorganiske oppløste salter, væsker inneholdende vannblandbare organiske forbindelser og kombinasjoner derav. In some embodiments, the wellbore fluid may be a direct emulsion having an aqueous or non-oily fluid as a continuous phase, where the oily fluid is provided as a discontinuous phase provided therein. Direct emulsions can be formulated to be substantially free of an emulsifier, surfactant, dispersant or wetting agent, as defined above. Non-oily fluids that can be used in the embodiments described herein can be a liquid, such as an aqueous liquid. In embodiments, the non-oily liquid may be selected from the group including fresh water, seawater, a saline solution containing organic and/or inorganic dissolved salts, liquids containing water-miscible organic compounds, and combinations thereof.

Eksempelvis kan det vandige fluid formuleres med blandinger av ønskede salter i ferskvann. Slike salter kan innbefatte, men er ikke begrenset til, for eksempel alkalimetallklorider, hydroksider eller karboksylater. I ulike utførelsesformer av det heri beskrevne borehullsfluid, kan saltoppløsningen innbefatte havvann, vandige løsninger hvori saltkonsentrasjonen er mindre enn den i havvann, eller vandige løsninger hvor saltkonsentrasjonen er større enn den i havvann. Salter som kan finnes i havvann innbefatter, men er ikke begrenset til, natrium, kalsium, aluminium, magnesium, kalium, strontium og litium, salter av klorider, bromider, karbonater, jodider, klorater, bromater, formater, nitrater, oksider, fosfater, sulfater, silikater og fluorider. Salter som kan inkorporeres i en gitt saltoppløsning, innbefatter et hvilket som helst eller flere hvilke som helst av de som finnes i naturlig havvann eller hvilke som helst andre organiske eller uorganiske oppløste salter. I tillegg kan saltoppløsninger som kan anvendes i de heri drøftede borehullsfluider, være naturlige eller syntetiske, hvor syntetiske saltoppløsninger har en tendens til å ha en mye enklere konstitusjon. I én utførelsesform kan borehullsfluidets densitet også kontrolleres ved å øke saltkonsentrasjonen i saltoppløsningen (opp til metning). I en bestemt utførelsesform kan en saltoppløsning innbefatte haloid- eller karboksylatsalter av mono- eller divalente kationer av metall, slik som cesium, kalium, kalsium, sink og/eller natrium. Spesifikke eksempler på slike salter innbefatter, men er ikke begrenset til, NaCl, CaCl2, NaBr, CaBr2, ZnBr2, NaHCO2, KHCO2, KCl, NH4Cl, CsHCO2, MgCl2, MgBr2, KH3C2O2, KBr, NaH3C2O2 og kombinasjoner derav. For example, the aqueous fluid can be formulated with mixtures of desired salts in fresh water. Such salts may include, but are not limited to, for example, alkali metal chlorides, hydroxides or carboxylates. In various embodiments of the borehole fluid described herein, the salt solution may include seawater, aqueous solutions in which the salt concentration is less than that in seawater, or aqueous solutions in which the salt concentration is greater than that in seawater. Salts that may be found in seawater include, but are not limited to, sodium, calcium, aluminum, magnesium, potassium, strontium and lithium, salts of chlorides, bromides, carbonates, iodides, chlorates, bromates, formates, nitrates, oxides, phosphates, sulphates, silicates and fluorides. Salts which may be incorporated into a given salt solution include any one or more of those found in natural seawater or any other organic or inorganic dissolved salts. In addition, salt solutions that can be used in the borehole fluids discussed herein can be natural or synthetic, where synthetic salt solutions tend to have a much simpler constitution. In one embodiment, the density of the borehole fluid can also be controlled by increasing the salt concentration in the salt solution (up to saturation). In a particular embodiment, a salt solution may include halide or carboxylate salts of mono- or divalent metal cations, such as cesium, potassium, calcium, zinc and/or sodium. Specific examples of such salts include, but are not limited to, NaCl, CaCl2, NaBr, CaBr2, ZnBr2, NaHCO2, KHCO2, KCl, NH4Cl, CsHCO2, MgCl2, MgBr2, KH3C2O2, KBr, NaH3C2O2 and combinations thereof.

I utførelsesformene som anvender direkte emulsjoner, kan borehullsfluidet inneholde et oljeaktig fluid (for å svelle det oljesvellbare element) i en mengde som har en nedre grense på en hvilken som helst av 10 vol%, 20 vol%, 30 vol%, 40 vol% eller 50 vol%, og en øvre grense på en hvilken som helst av 40 vol%, 50 vol%, 60 vol%, 70 vol% eller 80 vol%, hvor en hvilken som helst lavere grense kan kombineres med en hvilken som helst øvre grense. I spesifikke utførelsesformer kan det oljeaktige fluid utgjøre 20-70 vol% av borehullsfluidet, 30-60 vol% eller 40-50 vol%, hvor resten av fluiddelen er det ikkeoljeaktige fluid. In the embodiments using direct emulsions, the wellbore fluid may contain an oily fluid (to swell the oil-swellable element) in an amount having a lower limit of any of 10 vol%, 20 vol%, 30 vol%, 40 vol% or 50 vol%, and an upper limit of any of 40 vol%, 50 vol%, 60 vol%, 70 vol% or 80 vol%, where any lower limit may be combined with any upper limit. In specific embodiments, the oily fluid may constitute 20-70 vol% of the borehole fluid, 30-60 vol% or 40-50 vol%, where the rest of the fluid part is the non-oily fluid.

Faste vektmaterialer Fixed weight materials

Fluidets densitet kan økes ved å inkorporere et fast vektmateriale. Faste vektmaterialer som anvendes i noen av de heri beskrevne utførelsesformer, kan innbefatte en rekke uorganiske forbindelser som er velkjente for fagfolk. I noen utførelsesformer kan vektmaterialet velges fra ett eller flere av materialene som innbefatter for eksempel bariumsulfat (barytt), kalsiumkarbonat (kalsitt eller aragonitt), dolomitt, ilmenitt, hematitt eller andre jernmalmer, olivin, sideritt, manganoksid og strontiumsulfat. I en bestemt utførelsesform kan kalsiumkarbonat eller et annet syreløselig vektmateriale anvendes. The density of the fluid can be increased by incorporating a solid weight material. Solid weight materials used in any of the embodiments described herein may include a variety of inorganic compounds well known to those skilled in the art. In some embodiments, the weight material may be selected from one or more of the materials including, for example, barium sulfate (baryte), calcium carbonate (calcite or aragonite), dolomite, ilmenite, hematite or other iron ores, olivine, siderite, manganese oxide, and strontium sulfate. In a particular embodiment, calcium carbonate or another acid-soluble weight material can be used.

Fagmannen vil innse at valg av et bestemt materiale i stor grad kan avhenge av materialets densitet, da den laveste borehullsfluidviskositet generelt oppnås ved en hvilken som helst bestemt densitet ved å anvende partiklene med høyest densitet. I noen utførelsesformer kan vektmaterialet utgjøres av partikler som er sammensatt av et materiale med egenvekt på i det minste 2,3; i det minste 2,4 i andre utførelsesformer; i det minste 2,5 i andre utførelsesformer; i det minste 2,6 i andre utførelsesformer; og i det minste 2,68 i atter andre utførelsesformer. Vektmaterialer med høyere densitet kan også anvendes, som har en egenvekt på cirka 4,2, 4,4 eller til og med så høyt som 5,2. Those skilled in the art will recognize that the choice of a particular material may depend to a large extent on the density of the material, as the lowest borehole fluid viscosity is generally achieved at any particular density by using the particles with the highest density. In some embodiments, the weight material can be made up of particles that are composed of a material with a specific gravity of at least 2.3; at least 2.4 in other embodiments; at least 2.5 in other embodiments; at least 2.6 in other embodiments; and at least 2.68 in still other embodiments. Higher density weight materials can also be used, having a specific gravity of approximately 4.2, 4.4 or even as high as 5.2.

Eksempelvis kan et vektmateriale dannet av partikler som har en egenvekt på i det minste 2,68, tillate borehullsfluider å bli formulert for å dekke de fleste densitetsbehov, men likevel ha en partikkelvolumfraksjon som er lav nok til at fluidet er pumpbart. Andre hensyn kan imidlertid ha innvirkning på valg av produkt, slik som kostnad, tilgjengelighet lokalt, den kraft som er påkrevet for oppmaling, og hvorvidt faststoffresten eller filterkaken enkelt kan fjernes fra brønnen. I bestemte utførelsesformer kan borehullsfluidet formuleres med kalsiumkarbonat eller et annet syreløselig materiale. For example, a weight material formed from particles having a specific gravity of at least 2.68 may allow wellbore fluids to be formulated to meet most density needs, yet have a particle volume fraction low enough for the fluid to be pumpable. However, other considerations can have an impact on the choice of product, such as cost, local availability, the power required for grinding, and whether the solid residue or filter cake can be easily removed from the well. In certain embodiments, the borehole fluid may be formulated with calcium carbonate or another acid-soluble material.

De faste vektmaterialer kan være av en hvilken som helst partikkelstørrelse (og partikkelstørrelsesfordeling), men noen utførelsesformer kan innbefatte vektmaterialer som har et mindre partikkelstørrelsesområde enn vektmaterialer av API-grad, som det generelt kan vises til som mikroniserte vektmaterialer. Slike vektmaterialer kan generelt være i mikronområdet (eller mindre), herunder submikronpartikler i The solid weights may be of any particle size (and particle size distribution), but some embodiments may include weights having a smaller particle size range than API grade weights, which may generally be referred to as micronized weights. Such weight materials can generally be in the micron range (or less), including submicron particles i

nanostørrelsesområdet. the nanosize range.

I noen utførelsesformer kan vektmaterialenes midlere partikkelstørrelse (d50) være i området fra en nedre grense på større enn 5 nm, 10 nm, 30 nm, 50 nm, 100 nm, 200 nm, 500 nm, 700 nm, 0,5 mikron, 1 mikron, 1,2 mikroner, 1,5 mikroner, 3 mikroner, 5 mikroner eller 7,5 mikroner, til en øvre grense på mindre enn 500 nm, 700 mikroner, 1 mikron, 3 mikroner, 5 mikroner, 10 mikroner, 15 mikroner, 20 mikroner, hvor partiklene kan være i et område fra en hvilken som helst nedre grense til en hvilken som helst øvre grense. I andre utførelsesformer kan vektmaterialenes d90 (den størrelse ved hvilken 90% av partiklene er mindre) være i området fra en nedre grense på større enn 20 nm, 50 nm, 100 nm, 200 nm, 500 nm, 700 nm, 1 mikron, 1,2 mikroner, 1,5 mikroner, 2 mikroner, 3 mikroner, 5 mikroner, 10 mikroner eller 15 mikroner, til en øvre grense på mindre enn 30 mikroner, 25 mikroner, 20 mikroner, 15 mikroner, 10 mikroner, 8 mikroner, 5 mikroner, 2,5 mikroner, 1,5 mikroner, 1 mikron, 700 nm, 500 nm, hvor partiklene kan være i et område fra en hvilken som helst nedre grense til en hvilken som helst øvre grense. De ovenfor beskrevne partikkelområder kan oppnås ved å finmale materialene til den ønskede partikkelstørrelse eller ved utfelling av materialet fra en sammenstillingstilnærming fra bunnen av. Utfelling av slike materialer er beskrevet i US-patentsøknadspublikasjon nr.2010/009874, som er tildelt rettsinnehaver av den foreliggende søknad, og som det hermed henvises til, og som i sin helhet skal betraktes som værende en del av foreliggende søknad. En fagmann vil forstå at avhengig av hvilken størrelsesbestemmende teknikk som anvendes, kan vektmaterialet ha en partikkelstørrelsesfordeling annet enn en monomodal fordeling. Det vil si at vektmaterialet kan ha en partikkelstørrelsesfordeling som i ulike utførelsesformer kan være monomodal, som kan eller kan ikke være gaussisk, bimodal eller polymodal. In some embodiments, the mean particle size (d50) of the weight materials may range from a lower limit of greater than 5 nm, 10 nm, 30 nm, 50 nm, 100 nm, 200 nm, 500 nm, 700 nm, 0.5 micron, 1 micron, 1.2 micron, 1.5 micron, 3 micron, 5 micron or 7.5 micron, to an upper limit of less than 500 nm, 700 micron, 1 micron, 3 micron, 5 micron, 10 micron, 15 micron , 20 microns, where the particles may range from any lower limit to any upper limit. In other embodiments, the d90 of the weight materials (the size at which 90% of the particles are smaller) may range from a lower limit of greater than 20 nm, 50 nm, 100 nm, 200 nm, 500 nm, 700 nm, 1 micron, 1 ,2 microns, 1.5 microns, 2 microns, 3 microns, 5 microns, 10 microns or 15 microns, to an upper limit of less than 30 microns, 25 microns, 20 microns, 15 microns, 10 microns, 8 microns, 5 microns, 2.5 microns, 1.5 microns, 1 micron, 700 nm, 500 nm, where the particles may range from any lower limit to any upper limit. The particle ranges described above can be achieved by finely grinding the materials to the desired particle size or by precipitation of the material from a scratch assembly approach. Precipitation of such materials is described in US patent application publication no. 2010/009874, which is assigned to the right holder of the present application, and to which reference is hereby made, and which is to be considered in its entirety as being part of the present application. A person skilled in the art will understand that depending on which sizing technique is used, the weight material may have a particle size distribution other than a monomodal distribution. That is, the weight material may have a particle size distribution which in various embodiments may be monomodal, which may or may not be Gaussian, bimodal or polymodal.

I én utførelsesform er et vektmateriale størrelsestilpasset slik at: partikler som har en diameter på mindre enn 1 mikron, utgjør 0 til 15 volumprosent; partikler som har en diameter på mellom 1 mikron og 4 mikroner, utgjør 15 til 40 volumprosent; partikler som har en diameter på mellom 4 mikroner og 8 mikroner, utgjør 15 til 30 volumprosent; partikler som har en diameter på mellom 8 mikroner og 12 mikroner, utgjør 5 til 15 volumprosent; partikler som har en diameter på mellom 12 mikroner og 16 mikroner, utgjør 3 til 7 volumprosent; partikler som har en diameter på mellom 16 mikroner og 20 mikroner, utgjør 0 til 10 volumprosent; partikler som har en diameter på mer enn 20 mikroner, utgjør 0 til 5 volumprosent. I en annen utførelsesform er vektmaterialet av en slik størrelse at den kumulative volumfordeling er: mindre enn 10 prosent av partiklene er mindre enn 1 mikron; mindre enn 25 prosent er i området 1 mikron til 3 mikroner; mindre enn 50 prosent er i området 2 mikroner til 6 mikroner; mindre enn 75 prosent er i området 6 mikroner til 10 mikroner; og mindre enn 90 prosent er i området 10 mikroner til 24 mikroner. In one embodiment, a weight material is sized such that: particles having a diameter of less than 1 micron comprise 0 to 15 percent by volume; particles having a diameter between 1 micron and 4 microns constitute 15 to 40 percent by volume; particles having a diameter between 4 microns and 8 microns constitute 15 to 30 percent by volume; particles having a diameter between 8 microns and 12 microns constitute 5 to 15 percent by volume; particles having a diameter between 12 microns and 16 microns constitute 3 to 7 percent by volume; particles having a diameter between 16 microns and 20 microns constitute 0 to 10 percent by volume; particles having a diameter greater than 20 microns constitute 0 to 5 percent by volume. In another embodiment, the weight material is of such a size that the cumulative volume distribution is: less than 10 percent of the particles are less than 1 micron; less than 25 percent are in the 1 micron to 3 micron range; less than 50 percent are in the range of 2 microns to 6 microns; less than 75 percent are in the range of 6 microns to 10 microns; and less than 90 percent are in the 10 micron to 24 micron range.

Anvendelsen av vektmaterialer som har slike størrelsesfordelinger er, beskrevet i US-patentsøknadspublikasjoner nr.2005/0277553 og 2010/0009874, som er tildelt rettsinnehaver av den foreliggende søknad, og som det hermed henvises til, og som i sin helhet skal betraktes som værende en del av foreliggende søknad. Partikler som har disse størrelsesfordelinger, kan oppnås ved hjelp av et hvilken som helst middel som er kjent innenfor teknikken. The use of weight materials that have such size distributions is described in US patent application publications no. 2005/0277553 and 2010/0009874, which are assigned to the right holder of the present application, and to which reference is hereby made, and which in its entirety shall be considered as being a part of the present application. Particles having these size distributions can be obtained by any means known in the art.

I noen utførelsesformer innbefatter vektmaterialene dispergerte faste kolloidale partikler med en vektmidlere partikkeldiameter (d50) på mindre enn 10 mikroner, som er belagt med et organofilt, polymert antiflokkuleringsmiddel eller dispergeringsmiddel. I andre utførelsesformer innbefatter vektmaterialene dispergerte faste kolIoidale partikler med en vektmidlere partikkeldiameter (d50) på mindre enn 8 mikroner, som er belagt med et polymert antiflokkulerende middel eller dispergeringsmiddel; mindre enn 6 mikroner i andre utførelsesformer; mindre enn 4 mikroner i andre utførelsesformer; og mindre enn 2 mikroner i atter andre utførelsesformer. Den fine partikkelstørrelse vil generere suspensjoner eller slurryer som vil utvise en redusert tendens til sediment eller siging, og det polymere dispergeringsmiddel på partikkelens overflate kan kontrollere interpartikkelinteraksjonene og vil således danne lavere reologiske profiler. Det er kombinasjonen av fin partikkelstørrelse og kontroll av kolloidale interaksjoner som forener de to formål med lavere viskositet og minimal siging. In some embodiments, the weight materials include dispersed solid colloidal particles having a weight average particle diameter (d50) of less than 10 microns, which are coated with an organophilic polymeric antiflocculating agent or dispersant. In other embodiments, the weight materials include dispersed solid colloidal particles having a weight average particle diameter (d50) of less than 8 microns, which are coated with a polymeric antiflocculating agent or dispersant; less than 6 microns in other embodiments; less than 4 microns in other embodiments; and less than 2 microns in still other embodiments. The fine particle size will generate suspensions or slurries that will exhibit a reduced tendency to sediment or seepage, and the polymeric dispersant on the particle's surface can control the interparticle interactions and will thus form lower rheological profiles. It is the combination of fine particle size and control of colloidal interactions that unites the two purposes of lower viscosity and minimal seepage.

I noen utførelsesformer kan vektmaterialene være ubelagte. I andre utførelsesformer kan vektmaterialene være belagt med et organofilt belegg, slik som et dispergeringsmiddel, herunder karboksylsyrer med molekylvekt på i det minste 150 Dalton, slik som oljesyre, stearinsyre og flerbasiske fettsyrer, alkylbenzensulfosyrer, alkansulfosyrer, lineær alfaolefinsulfosyre og jordalkalimetallsalter derav. Ytterligere eksempler på egnede dispergeringsmidler kan innbefatte en polymerforbindelse, slik som et polyakrylatester bestående av i det minste én monomer valgt blant stearylmetakrylat, butylakrylat og akrylsyremonomerer. Det illustrative polymerdispergeringsmiddel kan ha en midlere molekylvekt fra cirka 10000 Dalton til cirka 200000 Dalton, og i en annen utførelsesform fra cirka 17000 Dalton til cirka 30000 Dalton. Fagmannen vil innse at annet akrylat eller andre umettede karboksylsyremonomerer (eller estere derav) kan anvendes til å oppnå i det vesentlige de samme resultater som de heri beskrevne. In some embodiments, the weight materials may be uncoated. In other embodiments, the weight materials can be coated with an organophilic coating, such as a dispersing agent, including carboxylic acids with a molecular weight of at least 150 Daltons, such as oleic acid, stearic acid and polybasic fatty acids, alkylbenzenesulfonic acids, alkanesulfonic acids, linear alpha olefinsulfonic acid and alkaline earth metal salts thereof. Further examples of suitable dispersants may include a polymer compound, such as a polyacrylate ester consisting of at least one monomer selected from stearyl methacrylate, butyl acrylate and acrylic acid monomers. The illustrative polymer dispersant can have an average molecular weight from about 10,000 Daltons to about 200,000 Daltons, and in another embodiment from about 17,000 Daltons to about 30,000 Daltons. The person skilled in the art will realize that other acrylate or other unsaturated carboxylic acid monomers (or esters thereof) can be used to achieve essentially the same results as those described herein.

I utførelsesformer kan de belagte vektmaterialer tildannes ved hjelp av enten en tørr beleggingsprosess eller en våt beleggingsprosess. Vektmaterialer som egner seg til anvendelse i andre heri beskrevne utførelsesformer, kan innbefatte de som beskrives i US-patentsøknadspublikasjon nr.2004/0127366, 2005/0101493, 2006/0188651, 2008/0064613, og US-patent nr.6,586,372 og 7,176,165, idet det hermed henvises til disse, og de skal alle betraktes som værende en del av nærværende søknad. In embodiments, the coated weight materials can be formed using either a dry coating process or a wet coating process. Weight materials suitable for use in other embodiments described herein may include those described in US Patent Application Publication Nos. 2004/0127366, 2005/0101493, 2006/0188651, 2008/0064613, and US Patent Nos. 6,586,372 and 7,176,165, as reference is hereby made to these, and they shall all be considered as being part of the present application.

Partikkelmaterialene som beskrives heri (dvs. de belagte og/eller ubelagte vektmaterialer), kan tilsettes til et borehullsfluid som et vektmateriale i en tørr form eller konsentrert som slurry i enten et vandig medium eller som en organisk væske. Som er kjent, kan en organisk væske ha de miljømessige karakteristika som er påkrevet for additiver til oljeholdige borehullsfluider. Med dette i tankene kan det oljeaktige fluid ha en kinematisk viskositet på mindre enn 10 centistoke (10 mm2/s) ved 40°C og, av sikkerhetsmessige årsaker, et flammepunkt på over 60°C. Egnede oljeaktige væsker er for eksempel dieselolje, mineral- eller hvitoljer, n-alkaner eller syntetiske oljer, slik som alfaolefinoljer, esteroljer, blandinger av disse fluider, så vel som andre lignende fluider som er kjente for fagmannen innenfor boreteknikken, eller annen borehullsfluidformulering. I én utførelsesform oppnås den ønskede partikkelstørrelsesfordeling ved hjelp av våtmaling av de grovere materialer i det ønskede bærerfluid. The particulate materials described herein (ie the coated and/or uncoated weight materials) can be added to a borehole fluid as a weight material in a dry form or concentrated as a slurry in either an aqueous medium or as an organic liquid. As is known, an organic fluid can have the environmental characteristics required for additives to oily wellbore fluids. With this in mind, the oily fluid may have a kinematic viscosity of less than 10 centistokes (10 mm2/s) at 40°C and, for safety reasons, a flash point of over 60°C. Suitable oily fluids are, for example, diesel oil, mineral or white oils, n-alkanes or synthetic oils, such as alpha olefin oils, ester oils, mixtures of these fluids, as well as other similar fluids known to those skilled in the art of drilling, or other borehole fluid formulation. In one embodiment, the desired particle size distribution is achieved by means of wet milling of the coarser materials in the desired carrier fluid.

Slike faste vektmaterialer kan være særlig nyttige i borehullsfluider som er formulert med en fullt ut oljeaktig fluidfase. I en særlig utførelsesform kan et organofilt belagt vektmateriale som har en partikkelstørrelse innenfor hvilke som helst av de beskrevne områder, anvendes i et fluid som er fritt for eller i det vesentlige fritt for en vandig fase inneholdt deri. Faste vektmaterialer kan også anvendes i de direkte emulsjon emulsjoner ifølge den foreliggende offentliggjøring for å tilveiebringe ytterligere densitet utover det som tilveiebringes av den vandige fase, etter behov. Such solid weight materials can be particularly useful in borehole fluids that are formulated with a fully oily fluid phase. In a particular embodiment, an organophilic coated weight material having a particle size within any of the described ranges can be used in a fluid which is free of or substantially free of an aqueous phase contained therein. Solid weight materials may also be used in the direct emulsion emulsions of the present disclosure to provide additional density beyond that provided by the aqueous phase, as needed.

I en utførelsesform kan borehullsfluidet ha en densitet som er større enn cirka 8,0 pund per gallon (ppg), eller i det minste 10, 12 eller 14 ppg i en annen utførelsesform. I nok en annen utførelsesform er borehullsfluidets densitet i noen utførelsesformer i området fra cirka 6 til cirka 18 ppg, der vektmaterialet tilsettes i en mengde for å øke basefluidets densitet med i det minste 1 ppg eller med i det minste 2, 4 eller 6 ppg i andre utførelsesformer. In one embodiment, the wellbore fluid may have a density greater than about 8.0 pounds per gallon (ppg), or at least 10, 12 or 14 ppg in another embodiment. In yet another embodiment, the density of the wellbore fluid in some embodiments is in the range of from about 6 to about 18 ppg, wherein the weighting material is added in an amount to increase the density of the base fluid by at least 1 ppg or by at least 2, 4 or 6 ppg in other embodiments.

Borehullsfluidadditiver Downhole fluid additives

Andre additiver som kan innbefattes i de heri beskrevne borehullsfluider, innbefatter for eksempel fuktemidler, organofile leirer, viskositetsøkende midler, fluidtapskontrollmidler, surfaktanter, dispergeringsmidler, grenseflatespenningsreduksjonsmidler, pH-buffere, felles løsemidler, tynnere, fortynningsmidler og rengjøringsmidler. Tilsetningen av slike midler bør være velkjente for fagmannen innenfor teknikken av å formulere borehullsfluider og mud. Other additives which may be included in the borehole fluids described herein include, for example, wetting agents, organophilic clays, viscosity increasing agents, fluid loss control agents, surfactants, dispersants, interfacial tension reducing agents, pH buffers, common solvents, thinners, diluents and cleaning agents. The addition of such agents should be well known to those skilled in the art of formulating borehole fluids and muds.

I noen utførelsesformer kan additiver inkluderes i sammensetningen for å modifisere reologiske egenskaper, slik som viskositet og flow. Eksempelvis innbefatter organiske tiksotroper som egner seg for tilsetning til borehullsfluider ifølge den foreliggende offentliggjøring, alkyldiamider, slik som de som har den generelle formel: R1-HN-CO-(CH2)n-CO-NH-R2, hvor n er et heltall fra 1 til 20, fra 1 til 4 eller fra 1 til 2, og R1 er en alkylgruppe som har fra 1 til 20 karboner, fra 4 til 12 karboner, eller 5 til 8 karboner, og R2 er hydrogen eller en alkylgruppe som har fra 1 til 20 karboner, eller er hydrogen eller en alkylgruppe som har fra 1 til 4 karboner, hvor R1 og R2 kan eller kan ikke være identiske. Slike alkyldiamider kan for eksempel anskaffes fra M-I L.L.C. (Houston, TX) under handelsnavnet VERSAPAC™. Slike alkyldiamidviskositetsøkende midler kan være særlig egnet for anvendelse i et oljeholdig borehullsfluid som i det vesentlige er fritt for et vandig eller ikke-oljeaktig fluid, men kan også inkluderes i direkte emulsjoner. In some embodiments, additives may be included in the composition to modify rheological properties, such as viscosity and flow. For example, organic thixotropics suitable for addition to wellbore fluids according to the present disclosure include alkyl diamides, such as those having the general formula: R1-HN-CO-(CH2)n-CO-NH-R2, where n is an integer from 1 to 20, from 1 to 4 or from 1 to 2, and R1 is an alkyl group having from 1 to 20 carbons, from 4 to 12 carbons, or 5 to 8 carbons, and R2 is hydrogen or an alkyl group having from 1 to 20 carbons, or is hydrogen or an alkyl group having from 1 to 4 carbons, where R 1 and R 2 may or may not be identical. Such alkyl diamides can be obtained, for example, from M-I L.L.C. (Houston, TX) under the trade name VERSAPAC™. Such alkyl diamide viscosity increasing agents can be particularly suitable for use in an oily borehole fluid which is essentially free of an aqueous or non-oily fluid, but can also be included in direct emulsions.

I andre utførelsesformer kan organofile leirer, slik som aminbehandlede leirer, være nyttige som viskositetsøkende midler i fluidsammensetningen ifølge den foreliggende offentliggjøring. VG-69<TM >og VG-PLUS<TM >er organoleirematerialer, tilgjengelige fra M-I L.L.C., Houston, Texas, som kan anvendes i de heri beskrevne utførelsesformer. Slike organofile leirer, så vel som vannbaserte leirer, kan være særlig nyttige i å bistå i formasjonen og stabiliseringen av en direkte emulsjon. Andre viskositetsøkende midler som kan anvendes, innbefatter delvis hydrolysert polyakrylamid (PHPA), biopolymerer (slik som guargummi, stivelse, xantangummi og lignende), bentonitt, attapulgitt, sepiolitt, polyamidharpikser, polyanionisk karboksymetylcellulose (PAC eller CMC), polyakrylater, lignosulfonater, så vel som andre vannløselige polymerer. Når en direkte emulsjon formuleres uten et emulgeringsmiddel, en surfaktant osv., kan det viskositetsøkende middel inkorporeres for å øke de to fasers viskositet og således blandbarhet, slik at en direkte (olje-i-vann) emulsjon dannes ved blanding i en high shear-blander, slik som det uttrykk forstås av fagfolk, idet den opererer ved minst 3500 rpm, eller i det minste 5000 eller 7000 rpm i andre utførelsesformer. In other embodiments, organophilic clays, such as amine treated clays, may be useful as viscosity increasing agents in the fluid composition of the present disclosure. VG-69<TM> and VG-PLUS<TM> are organoclay materials, available from M-I L.L.C., Houston, Texas, which can be used in the embodiments described herein. Such organophilic clays, as well as water-based clays, can be particularly useful in assisting in the formation and stabilization of a direct emulsion. Other viscosity increasing agents that may be used include partially hydrolyzed polyacrylamide (PHPA), biopolymers (such as guar gum, starch, xanthan gum, and the like), bentonite, attapulgite, sepiolite, polyamide resins, polyanionic carboxymethyl cellulose (PAC or CMC), polyacrylates, lignosulfonates, as well as like other water-soluble polymers. When a direct emulsion is formulated without an emulsifier, a surfactant, etc., the viscosity increasing agent can be incorporated to increase the viscosity of the two phases and thus miscibility, so that a direct (oil-in-water) emulsion is formed by mixing in a high shear mixer, as that term is understood by those skilled in the art, operating at at least 3500 rpm, or at least 5000 or 7000 rpm in other embodiments.

I andre utførelsesformer kan pyrogene silika og/eller utfelt silika anvendes som et viskositetsøkende middel. I atter andre utførelsesformer kan utfelte silika med fordel anvendes for å tilveiebringe både vektøkning og viskosifisering av det oljeaktige basefluid. Når anvendt for å tilveiebringe vekt og viskosifisering, kan de utfelte silika anvendes i tillegg til eller i stedet for de ovenfor beskrevne vektmaterialer. Alternativt kan de relative mengder av vektmaterialet og det utfelte silika i borehullsfluidformuleringen justeres slik at borehullsfluidet har både den ønskede densitet og de ønskede flowegenskaper. In other embodiments, fumed silica and/or precipitated silica can be used as a viscosity-increasing agent. In yet other embodiments, precipitated silica can advantageously be used to provide both weight gain and viscosification of the oily base fluid. When used to provide weight and viscosification, the precipitated silicas can be used in addition to or in place of the weight materials described above. Alternatively, the relative amounts of the weight material and the precipitated silica in the borehole fluid formulation can be adjusted so that the borehole fluid has both the desired density and the desired flow properties.

Utfelte silika har en porøs struktur og kan fremstilles fra reaksjonen av en alkalisilikatløsning med en mineralsyre. Alkalisilikater kan for eksempel velges fra én eller flere av natriumsilikat, kaliumsilikat, litiumsilikat og kvaternære ammoniumsilikater. Utfelte silikaer kan fremstilles ved hjelp av destabiliseringen og utfellingen av silika fra løselige silikater ved tilsetning av en mineralsyre og/eller syregasser. Reaktantene innbefatter således et alkalimetallsilikat og en mineralsyre, slik som svovelsyre, eller et forsurende middel, slik som karbondioksid. Utfelling kan utføres under alkaliske betingelser, for eksempel ved tilsetning av en mineralsyre og en alkalisilikatløsning til vann med konstant agitering. Valget av agitering, utfellingsvarighet, tilsetningshastighet av reaktanter, temperatur, konsentrasjon og pH kan endre de resulterende silikapartiklers egenskaper. Precipitated silica has a porous structure and can be produced from the reaction of an alkali silicate solution with a mineral acid. Alkali silicates can, for example, be selected from one or more of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate and quaternary ammonium silicates. Precipitated silicas can be produced by means of the destabilization and precipitation of silica from soluble silicates by the addition of a mineral acid and/or acid gases. The reactants thus include an alkali metal silicate and a mineral acid, such as sulfuric acid, or an acidifying agent, such as carbon dioxide. Precipitation can be carried out under alkaline conditions, for example by adding a mineral acid and an alkali silicate solution to water with constant agitation. The choice of agitation, precipitation duration, rate of addition of reactants, temperature, concentration and pH can change the properties of the resulting silica particles.

Utfelte silika som er nyttige i utførelsesformene heri, kan innbefatte fintfordelte faste partikkelmaterialer, slik som pulvere, silt eller sand, så vel som forsterkede flokker eller agglomerater av mindre partikler av silisiumholdig materiale. I noen utførelsesformer kan det utfelte silika (eller agglomerater derav) ha en midlere partikkelstørrelse (D50) på mindre enn 50 mikroner; mindre enn 20 mikroner i andre utførelsesformer; og i området fra cirka 1 mikron til cirka 10 mikroner, slik som cirka 4 til cirka 6 mikroner i atter andre utførelsesformer. I noen utførelsesformer kan utfelte silikaer som har en større initial midlere partikkelstørrelse anvendes, hvor skjær eller andre betingelser kan føre til findeling av slike partikler, slik som oppbrytning av agglomeratene, hvilket fører til en silikapartikkel som har en nyttig midlere partikkelstørrelse. Precipitated silicas useful in the embodiments herein may include finely divided solid particulate materials, such as powders, silts, or sands, as well as reinforced flocs or agglomerates of smaller particles of siliceous material. In some embodiments, the precipitated silica (or agglomerates thereof) may have an average particle size (D50) of less than 50 microns; less than 20 microns in other embodiments; and in the range of about 1 micron to about 10 microns, such as about 4 to about 6 microns in still other embodiments. In some embodiments, precipitated silicas having a larger initial average particle size may be used, where shear or other conditions may cause comminution of such particles, such as breaking up the agglomerates, resulting in a silica particle having a useful average particle size.

Utfelte silika kan inneholde varierende mengder av restalkalimetallsalter som er et resultat av assosiasjonen av det samsvarende silikatmotion med tilgjengelige anioner som syrekilden bidrar med. Restsalter kan ha grunnformelen MX, hvor M er et gruppe 1-alkalimetall valgt blant Li, Na, K, Cs, et gruppe 2-metall valgt blant Mg, Ca og Ba, eller organiske kationer såsom ammonium, tetraalkylammonium, imidazolium, alkylimidazolium og lignende; og X er et anion valgt blant haloider slik som F, Cl, Br, I, og/eller sulfater, sulfonater, fosfonater, perklorater, borater og nitrater. I en utførelsesform kan restsaltene velges blant én eller flere av Na2SO4 og NaCl, og det utfelte silika kan ha et restsaltinnhold (ekvivalent Na2SO4) på mindre enn cirka 2 vekt%. Mens pH-en til de resulterende utfelte silikaer kan variere, kan utførelsesformer av silikaene som er nyttige i de heri beskrevne utførelsesformer, ha en pH på i området fra cirka 6,5 til cirka 9, slik som i området fra cirka 6,8 til cirka 8. Precipitated silica can contain varying amounts of residual alkali metal salts which are the result of the association of the corresponding silicate motion with available anions contributed by the acid source. Residual salts can have the basic formula MX, where M is a group 1 alkali metal selected from Li, Na, K, Cs, a group 2 metal selected from Mg, Ca and Ba, or organic cations such as ammonium, tetraalkylammonium, imidazolium, alkylimidazolium and the like ; and X is an anion selected from halides such as F, Cl, Br, I, and/or sulfates, sulfonates, phosphonates, perchlorates, borates, and nitrates. In one embodiment, the residual salts can be selected from one or more of Na2SO4 and NaCl, and the precipitated silica can have a residual salt content (equivalent to Na2SO4) of less than approximately 2% by weight. While the pH of the resulting precipitated silicas may vary, embodiments of the silicas useful in the embodiments described herein may have a pH in the range of from about 6.5 to about 9, such as in the range of from about 6.8 to approximately 8.

I andre utførelsesformer kan overflatemodifiserte utfelte silikaer anvendes. Det overflatemodifiserte utfelte silika kan innbefatte for eksempel et lipofilt belegg. In other embodiments, surface-modified precipitated silicas can be used. The surface-modified precipitated silica may include, for example, a lipophilic coating.

Overflatemodifiseringen kan tilsettes til silikaet etter utfelling. Alternativt kan silikaet utfelles i nærvær av ett eller flere av de ovenfor beskrevne overflatemodifiseringsmidler. The surface modification can be added to the silica after precipitation. Alternatively, the silica can be precipitated in the presence of one or more of the surface modifiers described above.

Det har vist seg at overflatemodifiserte utfelte silikaer ifølge utførelsesformene heri med fordel kan tilveiebringe både vektøkning og viskosifisering av det oljeaktige basefluid. Utfelte silikaer ifølge utførelsesformene heri er nyttige for å tilveiebringe borehullsfluider som har forbedret termisk stabilitet i temperaturekstremer, mens de over tid utviser en i det vesentlige konstant reologisk profil. It has been shown that, according to the embodiments herein, surface-modified precipitated silicas can advantageously provide both weight gain and viscosification of the oily base fluid. Precipitated silicas according to the embodiments herein are useful for providing wellbore fluids that have improved thermal stability at temperature extremes, while exhibiting a substantially constant rheological profile over time.

I noen utførelsesformer kan silikapartiklenes overflate modifiseres kjemisk ved hjelp av et antall syntetiske teknikker. Partiklenes overflatefunksjonalitet kan skreddersys for å forbedre løselighet, dispersjonsevne eller introdusere reaktive funksjonelle grupper. Dette kan oppnås ved å bringe de utfelte silikapartikler til å reagere med organosilaner eller siloksaner, hvori reaktive silangrupper som er til stede på molekylet, kan bli kovalent bundet til silikagitteret som utgjør partiklene. Ikke-begrensende eksempler på forbindelser som kan anvendes til å funksjonalisere de utfelte silikapartiklers overflate, innbefatter aminoalkylsilaner, slik som aminopropyltrietoksysilan, aminometyltrietoksysilan, trimetoksy[3-(fenylamino)propyl]silan og trimetyl[3-(trietoksysilyl)propyl]ammoniumklorid; alkoksyorganomerkaptosilaner, slik som bis(3-(trietoksysilylpropyl) tetrasulfid, bis(3-(trietoksysilylpropyl)disulfid, vinyltrimetoksysilan, vinyltrietoksysilan, 3-merkaptopropyltrimetoksysilan; 3-merkaptopropyltrietoksysilan; 3aminopropyltrietoksysilan og 3-aminopropyltrimetoksysilan; og alkoksysilaner. In some embodiments, the surface of the silica particles can be chemically modified using a number of synthetic techniques. The surface functionality of the particles can be tailored to improve solubility, dispersibility or introduce reactive functional groups. This can be achieved by causing the precipitated silica particles to react with organosilanes or siloxanes, in which reactive silane groups present on the molecule can be covalently bound to the silica lattice that makes up the particles. Non-limiting examples of compounds that can be used to functionalize the surface of the precipitated silica particles include aminoalkylsilanes, such as aminopropyltriethoxysilane, aminomethyltriethoxysilane, trimethoxy[3-(phenylamino)propyl]silane and trimethyl[3-(triethoxysilyl)propyl]ammonium chloride; alkoxyorganomercaptosilanes, such as bis(3-(triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(3-(triethoxysilylpropyl)disulfide, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 3-mercaptopropyltriethoxysilane; 3aminopropyltriethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane; and alkoxysilanes.

I annen utførelsesform kan organosilikonmaterialer som inneholder reaktive endegrupper, være kovalent koplet til silikapartiklenes overflate. Reaktive polysiloksaner kan innbefatte for eksempel dietyldiklorsilan, fenyletyldietoksysilan, metylfenyldiklorsilan, 3,3,3-trifluorpropylmetyldiklorsilan, trimetylbutoksysilan, sym –difenyltetrametyldisiloksan, oktametyltrisiloksan, oktametylsyklotetrasiloksan, heksametyldisiloksan, pentametyldiklorsilan, trimetylklorsilan, trimetylmetoksysilan, trimetyletoksysilan, metyltriklorsilan, metyltrietoksysilan, metyltrimetoksysilan, heksametylsyklotrisiloksan, heksametyldisiloksan, heksaetyldisiloksan, dimetyldiklorsilan, dimetyldimetoksysilan, dimetyldietoksysilan, polydimetylsiloksaner omfattende 3 til 200 dimetylsiloksyenheter, trimetylsiloksy eller hydroksydimetylsiloksy endeblokkerte poly(dimetylsiloksan) polymerer (silikonoljer) som har en tilsynelatende viskositet innenfor området på fra 1 til 1000 mPascal ved 25°C, vinylsilan, gamm-metakryloksypropyltrimetoksysilan, polysiloksaner, f.eks. polysiloksansfærer, og blandinger av slike organosilikonmaterialer. In another embodiment, organosilicone materials containing reactive end groups can be covalently linked to the surface of the silica particles. Reaktive polysiloksaner kan innbefatte for eksempel dietyldiklorsilan, fenyletyldietoksysilan, metylfenyldiklorsilan, 3,3,3-trifluorpropylmetyldiklorsilan, trimetylbutoksysilan, sym –difenyltetrametyldisiloksan, oktametyltrisiloksan, oktametylsyklotetrasiloksan, heksametyldisiloksan, pentametyldiklorsilan, trimetylklorsilan, trimetylmetoksysilan, trimetyletoksysilan, metyltriklorsilan, metyltrietoksysilan, metyltrimetoksysilan, heksametylsyklotrisiloksan, heksametyldisiloksan, hexaethyldisiloxane, dimethyldichlorosilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, polydimethylsiloxanes comprising 3 to 200 dimethylsiloxy units, trimethylsiloxy or hydroxydimethylsiloxy end-blocked poly(dimethylsiloxane) polymers (silicone oils) having an apparent viscosity within the range of from 1 to 1000 mPascal at 25°C, vinyl silane, gamm-methacryloxypropyltrimethoxysilane , polysiloxanes, e.g. polysiloxane spheres, and mixtures of such organosilicone materials.

De overflatemodifiserte utfelte silikaer kan ha et BET-5 nitrogenoverflateområde på mindre enn cirka 200 m<2>/g. I noen utførelsesformer kan det overflatemodifiserte utfelte silikas overflateområde være mindre enn cirka 150 m<2>/g. I andre utførelsesformer kan overflateområdet være i området fra cirka 20 m<2>/g til cirka 70 m<2>/g. The surface modified precipitated silicas may have a BET-5 nitrogen surface area of less than about 200 m<2>/g. In some embodiments, the surface area of the surface modified precipitated silica may be less than about 150 m<2>/g. In other embodiments, the surface area can be in the range from about 20 m<2>/g to about 70 m<2>/g.

I én eller flere utførelsesformer har det utfelte silika et BET-5 nitrogenoverflateområde på 20 m<2>/g til 70 m<2>/g, som beregnet ut fra overflateadsorpsjonen av N2 under anvendelse av BET-1-punktmetoden, en pH i området på pH 7,5 til pH 9, og en midlere partikkeldiameter i området på 20 nm til 100 nm. In one or more embodiments, the precipitated silica has a BET-5 nitrogen surface area of 20 m<2>/g to 70 m<2>/g, as calculated from the surface adsorption of N2 using the BET-1 point method, a pH of the range of pH 7.5 to pH 9, and an average particle diameter in the range of 20 nm to 100 nm.

I noen utførelsesformer kan utfelte silikaer som er nyttige i utførelsesformer heri, innbefatte de som beskrives i US-patentsøknadspublikasjoner nr.2010/0292386, 2008/0067468, 2005/0131107, 2005/0176852, 2006/0225615, 2006/0228632 og 2006/0281009, som det alle hermed henvises til, og som hver og en skal betraktes som en del av nærværende søknad. In some embodiments, precipitated silicas useful in embodiments herein may include those described in US Patent Application Publication Nos. 2010/0292386, 2008/0067468, 2005/0131107, 2005/0176852, 2006/0225615, 2006/022863062, and 2006/02286309. , all of which are hereby referred to, and each of which is to be considered as part of the present application.

Et annet additiv til oljeaktige borehullsfluider som valgfritt kan inkluderes i de heri beskrevne oljeaktige borehullsfluider, er et fluidtapskontrollmiddel. Another additive to oily wellbore fluids that can optionally be included in the oily wellbore fluids described herein is a fluid loss control agent.

Fluidtapskontrollmidler kan virke for å forhindre tap av fluid til den omgivende formasjon ved å redusere permeabiliteten til barrieren av stivnet borehullsfluid. Egnede fluidtapskontrollmidler kan innbefatte slike som modifiserte lignitter, asfaltforbindelser, gilsonitt, organofile humussure salter fremstilt ved å bringe huminsyre til å reagere med amider eller polyalkylenpolyaminer, og øvrige fluidtapsadditiver, slik som en metylstyren/akrylatkopolymer. Slike fluidtapskontrollmidler kan benyttes i en mengde som er i det minste fra cirka 0,5 til cirka 15 pund per barrel. Det fluidtapsreduserende middel bør være motstandsdyktig overfor forhøyede temperaturer, og inert eller biologisk nedbrytbart. ECOTROL RD<TM>, et oljeløselig polymert fluidtapskontrollmiddel som kan anvendes i borehullsfluidet, er kommersielt tilgjengelig fra M-I L.L.C., Houston, Texas. Fluid loss control agents can act to prevent loss of fluid to the surrounding formation by reducing the permeability of the barrier of congealed wellbore fluid. Suitable fluid loss control agents may include such as modified lignites, asphalt compounds, gilsonite, organophilic humic acid salts prepared by reacting humic acid with amides or polyalkylene polyamines, and other fluid loss additives, such as a methylstyrene/acrylate copolymer. Such fluid loss control agents may be used in an amount that is at least from about 0.5 to about 15 pounds per barrel. The fluid loss reducing agent should be resistant to elevated temperatures, and inert or biodegradable. ECOTROL RD<TM>, an oil-soluble polymeric fluid loss control agent that can be used in the wellbore fluid, is commercially available from M-I L.L.C., Houston, Texas.

For å illustrere en utførelsesform av en brønnkomplettering med et svellbart packersystem, utplasseres et ringformet tetningselement (packer) i et borehull. Figur 1 viser en utførelsesform av et ringformet tetningselement 100 innbefattende avsnitt fremstilt av den svellbare sammensetning. Tetningselementet 100 kan innbefatte et støtteelement 110 som har et ytre svellbart element 120 anordnet omkring en ytre diameter derav. Støtteelementet 110 kan også ha et indre svellbart element 130 anordnet omkring en indre diameter derav. Støtteelementet 110 kan ha åpninger 115 tildannet derigjennom, idet det ytre svellbare element 120 tillates å utgjøre en enhet med det indre svellbare element 130. To illustrate an embodiment of a well completion with a swellable packer system, an annular sealing element (packer) is deployed in a borehole. Figure 1 shows an embodiment of an annular sealing element 100 including sections made of the swellable composition. The sealing element 100 may include a support element 110 which has an outer swellable element 120 arranged around an outer diameter thereof. The support element 110 can also have an inner swellable element 130 arranged around an inner diameter thereof. The support element 110 may have openings 115 formed therethrough, the outer swellable element 120 being allowed to form a unit with the inner swellable element 130.

Det ytre svellbare element 120 kan anordnes omkring støtteelementet 110, og kan konfigureres til å gå i inngrep med en vegg av et borehull eller annen struktur som er anordnet omkring det ytre svellbare element 120. Det indre svellbare element 130 kan konfigureres til å svelle inne i støtteelementet 110 omkring et rørelement eller annet objekt som er i det minste delvis anordnet inne i støtteelementet 110. De svellbare elementer 120 og 130 bringes til å utgjøre en enhet, idet tetningselementet 100 tillates å motstå differensialtrykk. De svellbare elementer 120 og 130 kan fremstilles av den svellbare sammensetning. The outer swellable member 120 may be disposed around the support member 110, and may be configured to engage a wall of a borehole or other structure disposed around the outer swellable member 120. The inner swellable member 130 may be configured to swell within the support element 110 around a pipe element or other object which is at least partially arranged inside the support element 110. The swellable elements 120 and 130 are made to form a unit, the sealing element 100 being allowed to withstand differential pressure. The swellable elements 120 and 130 can be made from the swellable composition.

Etter at tetningselementet 100 er plassert i borehullet omkring en rørstreng eller borestreng (sammen med eventuelt annet kompletteringsutstyr), tildannes et oljeholdig borehullsfluid (slik som et hvilket som helst av de ovenfor beskrevne) ved å blande et basefluid med et vektmateriale (slik som et mikronisert vektmateriale) sammen med additiver som tilveiebringer de riktige reologiske egenskaper som er påkrevet for brønnen. Borehullsfluidet pumpes deretter nedihulls (enten direkte inn i ringrommet eller gjennom en rørstreng), og tillates å komme i kontakt med de svellbare elementer som er plassert i borehullet (tidligere eller etterfølgende plassert deri). I en bestemt utførelsesform kan det oljeholdige borehullsfluid fortrenge et vannbasert borehullsfluid anvendt til å bore i det minste en del av borehullet. Slik fortrengning kan finne sted med eller uten anvendelse av spacer-fluider, som kjent innenfor teknikken, men uten noen vaske- eller breaker-fluider. Alternativt, i andre utførelsesformer, kan det vannbaserte borefluid først fortrenges med en behandlet mud, en faststoffri mud eller en saltoppløsning forut for innføring til det oljeholdige fluid ifølge den foreliggende offentliggjøring. Således kan det oljeholdige fluid pumpes inn i et borehull som har en vannbasert filterkake på veggene derav, uten at den vannbaserte filterkake fjernes og brønnen på annen måte rengjøres. Det oljeholdige fluid kan diffundere inn i de oljesvellbare elementer 120 og 130, som kan svelle helt til de indre spenninger inne i polymeren når likevekt. Det vil si at svelletrykket øker helt til diffusjon ikke lenger kan finne sted. På dette punkt skapes en differensialt tettende ringformet barriere mellom brønnens øvre og nedre avsnitt. I noen utførelsesformer innføres det oljeholdige fluid ifølge den foreliggende offentliggjøring inn i et ufôret avsnitt av brønnen, under packerelementet. Andre utførelsesformer kan involvere innføring av det oljeholdige fluid over packerelementet eller både over og under packerelementet. After the sealing element 100 is placed in the borehole around a pipe string or drill string (along with any other completion equipment), an oily borehole fluid (such as any of those described above) is formed by mixing a base fluid with a weight material (such as a micronized weight material) together with additives that provide the correct rheological properties required for the well. The borehole fluid is then pumped downhole (either directly into the annulus or through a pipe string), and is allowed to contact the swellable elements placed in the borehole (previously or subsequently placed therein). In a particular embodiment, the oily borehole fluid may displace a water-based borehole fluid used to drill at least part of the borehole. Such displacement can take place with or without the use of spacer fluids, as known in the art, but without any washing or breaker fluids. Alternatively, in other embodiments, the water-based drilling fluid may first be displaced with a treated mud, a solids-free mud, or a saline solution prior to introduction into the oily fluid of the present disclosure. Thus, the oily fluid can be pumped into a borehole which has a water-based filter cake on the walls thereof, without the water-based filter cake being removed and the well being otherwise cleaned. The oily fluid can diffuse into the oil-swellable elements 120 and 130, which can swell until the internal stresses within the polymer reach equilibrium. That is, the swelling pressure increases until diffusion can no longer take place. At this point, a differentially sealing ring-shaped barrier is created between the upper and lower sections of the well. In some embodiments, the oily fluid of the present disclosure is introduced into an unlined section of the well, below the packer element. Other embodiments may involve introducing the oily fluid above the packer element or both above and below the packer element.

Som anvendt heri, innbefatter en "brønn" i det minste ett borehull boret inn i en undergrunnsformasjon, som kan være et reservoar eller tilstøtende et reservoar. Et borehull kan ha vertikale og horisontale avsnitt, og det kan være rett, kurvet eller forgrenet. Borehullet kan være et åpent borehull eller et fôret borehull. I et borehull med åpent borehull plasseres en rørstreng, som tillater fluider å bli plassert inn i eller fjernet fra borehullet, inn i borehullet. I et fôret borehull plasseres et fôringsrør i borehullet, og en rørstreng kan plasseres i fôringsrøret. Et ringrom er det område mellom to konsentriske objekter, slik som mellom borehullet og fôringsrøret eller mellom fôringsrør og rørstreng, hvor fluid kan strømme. As used herein, a "well" includes at least one borehole drilled into a subsurface formation, which may be a reservoir or adjacent to a reservoir. A borehole can have vertical and horizontal sections, and it can be straight, curved or branched. The borehole can be an open borehole or a lined borehole. In an open-hole wellbore, a tubing string, which allows fluids to be placed into or removed from the wellbore, is placed into the wellbore. In a cased borehole, a casing pipe is placed in the borehole, and a pipe string can be placed in the casing pipe. An annulus is the area between two concentric objects, such as between the borehole and casing or between casing and pipe string, where fluid can flow.

Ringformede tetningselementer som egner seg for anvendelse i andre heri beskrevne utførelsesformer, kan innbefatte, men er ikke begrenset til, de som er beskrevet i US-patentsøknadspublikasjoner nr.2007/0151724, 2007/0205002, 2008/0308283, og US-patenter nr.7,143,832 og 7,849,930, idet det hermed henvises til disse, og de skal alle betraktes som værende en del av nærværende søknad. Tetningselementer kan også anvendes i kombinasjon med hvilke som helst andre redskaper hvor isolasjon av borehullssegmenter er ønsket. Annular sealing elements suitable for use in other embodiments described herein may include, but are not limited to, those described in US Patent Application Publication Nos. 2007/0151724, 2007/0205002, 2008/0308283, and US Patent Nos. 7,143,832 and 7,849,930, as reference is hereby made to these, and they shall all be considered as being part of the present application. Sealing elements can also be used in combination with any other tools where isolation of borehole segments is desired.

Selv om den illustrerte utførelsesform er ett eksempel av mange potensielle anvendelser, tilveiebringes det av forklaringshensyn. Mange andre typer anvendelser som benytter et mangfold av kompletteringsutstyr, gruspakkingsteknikker og borehullsorienteringer, kan dra nytte av det beskrevne svellbare packersystem. I en annen utførelsesform av en brønnkomplettering kan packeren inkorporeres i en siktesammenstillingspacker til en åpen borehull-komplettering for å benytte den svellbare packer til å oppnå soneisolering og til å blokkere potensiell uønsket fluidinntrengen, som beskrevet i US-patentsøknadspublikasjon nr.2007/0151724, som det hermed henvises til, og som i sin helhet skal betraktes som værende en del av nærværende patentsøknad. Although the illustrated embodiment is one example of many potential applications, it is provided for purposes of explanation. Many other types of applications utilizing a variety of completion equipment, gravel packing techniques and borehole orientations can benefit from the swellable packer system described. In another embodiment of a well completion, the packer can be incorporated into a screening assembly packer for an open well completion to utilize the swellable packer to achieve zone isolation and to block potential unwanted fluid intrusion, as described in US Patent Application Publication No. 2007/0151724, which is hereby referred to, and which in its entirety shall be considered as being part of the present patent application.

Eksempler Examples

Som nevnt ovenfor kan de oljeholdige fluider ifølge den foreliggende offentliggjøring anvendes til å svelle en oljesvellbar packersammensetning som anvendes i et borehull som har blitt boret med et vannbasert borefluid, hvor det er resterende vannbasert fluid i form av en vannbasert filterkake gjenværende i brønnen. Slike fluider kan innbefatte et hvilket som helst vannbasert borehullsfluid som er kjent innenfor teknikken, hvilket kan inneholde et vandig fluid (slik som de som beskrives ovenfor) som utgjør i det vesentlige alt av fluidets fluiddel, én eller flere faste partikler, herunder bromidler eller vektmaterialer som er kjent innenfor teknikken, fluidtapskontroll og/eller viskositetsøkende midler, slik som xantan eller andre naturlige eller syntetiske polymerer, så vel som andre additiver som er kjente innenfor borefluidteknikken. As mentioned above, the oily fluids according to the present publication can be used to swell an oil-swellable packer composition that is used in a borehole that has been drilled with a water-based drilling fluid, where there is residual water-based fluid in the form of a water-based filter cake remaining in the well. Such fluids may include any water-based borehole fluid known in the art, which may contain an aqueous fluid (such as those described above) constituting substantially all of the fluid portion of the fluid, one or more solid particles, including bridging agents or weight materials known in the art, fluid loss control and/or viscosity increasing agents, such as xanthan or other natural or synthetic polymers, as well as other additives known in the drilling fluid art.

Eksempel 1 Example 1

For å måle de oljeholdige borehullsfluiders effektivitet med hensyn til å aktivere en oljesvellbar packer, ble det fremstilt fire borehullsfluidformuleringer. Blandet i de ulike mengdeforhold innbefattet prøvene de følgende komponenter: diesel, vann, tørt kalsiumklorid, kalk; SAFE-CARB<TM >2, et kalsiumkarbonat-vektmateriale; ECOTROL RD<TM>, en oljeløselig metylstyren/akrylatkopolymer; kalk; VG-PLUS<TM>, et organofilt leireviskositetsøkende middel; VERSCOAT<TM>, et modifisert amidoamin utledet fra fettsyreemulgator og fuktemiddel; VERSAWET<TM>, en oksidert fettsyresurfaktant; To measure the effectiveness of the oil-containing wellbore fluids in activating an oil-swellable packer, four wellbore fluid formulations were prepared. Mixed in the various proportions, the samples included the following components: diesel, water, dry calcium chloride, lime; SAFE-CARB<TM >2, a calcium carbonate weighting material; ECOTROL RD<TM>, an oil-soluble methylstyrene/acrylate copolymer; lime; VG-PLUS<TM>, an organophilic clay viscosity increasing agent; VERSCOAT<TM>, a modified amidoamine derived fatty acid emulsifier and wetting agent; VERSAWET<TM>, an oxidized fatty acid surfactant;

VERSAMUL<TM>, en blanding av fettsyrer og talloljeemulgator til oljebaserte mud; ECF-2184, en alkoksylert fettalkohol terminert med en karboksylsyreemulgator; VERSAMUL<TM>, a mixture of fatty acids and tall oil emulsifier for oil-based muds; ECF-2184, an carboxylated fatty alcohol terminated with a carboxylic acid emulsifier;

VERSAPAC<TM>, et alkyldiamid; og EMI-2180, et mikronisert kalsiumkarbonatvektmateriale som har en d90 på cirka 10 mikroner, en d50 på cirka 4 mikroner, og en d10 på cirka 1,5 belagt med et organofilt belegg fremstilt av stearylmetakrylat, butylakrylat og akrylsyremonomerer, hvorav alle er tilgjengelige fra M-I LLC (Houston, Texas). Fluidformuleringene er som følger: VERSAPAC<TM>, an alkyl diamide; and EMI-2180, a micronized calcium carbonate weight material having a d90 of about 10 microns, a d50 of about 4 microns, and a d10 of about 1.5 coated with an organophilic coating made from stearyl methacrylate, butyl acrylate, and acrylic acid monomers, all of which are available from M-I LLC (Houston, Texas). The fluid formulations are as follows:

Tabell 1 Formuleringer for oljesvellbare packerfluider Table 1 Formulations for oil-swellable packer fluids

Dieselolje ble anvendt som en kontroll i prøve 1. Et konvensjonelt omvendt system med olje-til-vann-forhold (OWR) på 60:40 ble blandet til prøve 2 under anvendelse av VERSCOAT<TM>, VERSAWET<TM >for å oljevæte systemet og opprettholde en omvendt emulsjon med saltoppløsningsfase, og SAFE-CARB<TM >2 som vektmaterialet. I tillegg ble en HIPR-emulsjon (high internal phase ratio-emulsjon) fremstilt til prøve 3, som ikke inneholdt noen faste stoffer, og en spesiell emulgator som opprettholder et vann-i-oljesystem ved svært lav OWR som ikke er mulig under anvendelse av konvensjonell kjemi. Endelig er prøve 4 et heloljesystem fremstilt med det organiske alkyldiamidviskositetsøkende middel for å oppnå suspensjon av det organofilt belagte kalsiumkarbonatvektmateriale, som kan redusere eller fjerne behovet for en emulgator eller et fuktemiddel i fluidet. Diesel oil was used as a control in sample 1. A conventional reverse system with an oil-to-water ratio (OWR) of 60:40 was mixed into sample 2 using VERSCOAT<TM>, VERSAWET<TM> to oil-wet the system and maintaining an inverted emulsion with saline phase, and SAFE-CARB<TM >2 as the weight material. In addition, a high internal phase ratio (HIPR) emulsion was prepared for sample 3, which contained no solids, and a special emulsifier that maintains a water-in-oil system at very low OWR that is not possible using conventional chemistry. Finally, sample 4 is an all-oil system prepared with the organic alkyl diamide viscosity increasing agent to achieve suspension of the organophilic coated calcium carbonate weight material, which can reduce or eliminate the need for an emulsifier or a wetting agent in the fluid.

Svelleanalyser ble utført hvor deler av prøve 1-4, referert til som "bløtefluid" i tabell 2, ble lastet inn i trykksatte celler med en kupong av et oljesvellbart packermateriale, og plassert i en ovn for statisk aldring ved 225°F (107<o>C) i 24 timer. Påfølgende den statiske inkubasjonstid ble celler fjernet, luftkjølt og målt. Prøve 1, dieseloljekontrollen, ble helt i et glass som inneholdt en kupongprøve, og aldret i 24 timer ved romtemperatur, da det av sikkerhetsmessige årsaker ikke var mulig å teste fluidet ved forhøyet temperatur. Swelling analyzes were performed in which portions of samples 1-4, referred to as "soak fluid" in Table 2, were loaded into pressurized cells with a coupon of an oil-swellable packer material, and placed in an oven for static aging at 225°F (107< o>C) for 24 hours. Following the static incubation time, cells were removed, air cooled and measured. Sample 1, the diesel oil control, was poured into a glass containing a coupon sample and aged for 24 hours at room temperature, as for safety reasons it was not possible to test the fluid at an elevated temperature.

Resultatene er vist i tabell 2 og figur 1. The results are shown in table 2 and figure 1.

Tabell 2 Beregnet endring i oljesvellbar packerkupongstørrelse etter eksponering for ulike oljebaserte fluider. Table 2 Calculated change in oil-swellable packer coupon size after exposure to various oil-based fluids.

Eksempel 2 Example 2

For å bestemme økningen i fluidegenskaper til packersvellefluidet i helolje under høytemperaturbetingelser nedihulls, ble to forskjellige varianter av 9,6 lb/gal-volumer av prøve 4 blandet som vist i tabell 3. Fluidet ble skåret på en Silverson-blander, idet assosiert varme ble kontrollert med et kjølebad for å holde temperaturen under 150°F (66<o>C). Viskositetsdata for begge formuleringer er vist i tabell 4. I begge prøver av prøve 4 ble en økning i reologien observert etter statisk aldring ved 225°F (107<o>C) i 24 timer. To determine the increase in fluid properties of the packer swell fluid in whole oil under high temperature downhole conditions, two different varieties of 9.6 lb/gal volumes of sample 4 were mixed as shown in Table 3. The fluid was sheared on a Silverson mixer, the associated heat being controlled with a cooling bath to keep the temperature below 150°F (66<o>C ). Viscosity data for both formulations are shown in Table 4. In both samples of Sample 4, an increase in rheology was observed after static aging at 225°F (107<o>C ) for 24 hours.

Tabell 3 Formuleringer for Prøve 4 Variasjonssystemer Table 3 Formulations for Sample 4 Variation systems

Tabell 4 Reologi for 9,6 lb/gal Prøve 4 Variasjonssystemer Table 4 Rheology for 9.6 lb/gal Sample 4 Variation Systems

Eksempel 3 Example 3

For å påvise det oljeholdige packersvellefluidets kompatibilitet Prøve 4 i forhold til et konvensjonelt omvendt emulsjon-fluid, ble en filterkake generert under anvendelse av et vannbasert reservoar-drill-in-fluid på en aloksittskive ved 220°F (104<o>C). Cellen ble tømt for borefluid og erstattet med prøve 4-1 (tabell 3), i kontakt av den vannbaserte filterkake. Denne prosedyre ble gjentatt for en andre celle, idet det ble anvendt en konvensjonell omvendt emulsjon, dvs. prøve 2. Cellene ble trykksatt til 100 psi og oppvarmet til 150°F i 24 timer. Cellene ble deretter fjernet og latt kjøle til romtemperatur. To demonstrate the compatibility of the oily packer swelling fluid Sample 4 with respect to a conventional reverse emulsion fluid, a filter cake was generated using an aqueous reservoir drill-in fluid on an aloxite disc at 220°F (104<o>C ). The cell was emptied of drilling fluid and replaced with sample 4-1 (table 3), in contact with the water-based filter cake. This procedure was repeated for a second cell, using a conventional inverted emulsion, i.e. sample 2. The cells were pressurized to 100 psi and heated to 150°F for 24 hours. The cells were then removed and allowed to cool to room temperature.

Celler ble disassemblert og filterkakene fjernet og fotografert. En emulsjon ble observert på den vannbaserte filterkake eksponert for omvendt emulsjon-fluidet (rute B, figur 3), hvilket kan tilskrives degraderingen av filterkaken ved hjelp av emulgatorer anvendt til å stabilisere den omvendte emulsjonen. Filterkaken eksponert for et heloljesystem (og fri for alle emulgatorer og fuktemidler) i prøve 4 (rute A, figur 3), utviste ikke tegn på emulsjondannelse. Cells were disassembled and the filter cakes removed and photographed. An emulsion was observed on the water-based filter cake exposed to the reverse emulsion fluid (lane B, Figure 3), which can be attributed to the degradation of the filter cake by emulsifiers used to stabilize the reverse emulsion. The filter cake exposed to an all-oil system (and free of all emulsifiers and wetting agents) in sample 4 (route A, Figure 3) showed no signs of emulsion formation.

Eksempel 4 Example 4

Et oljeholdig borehullsfluid formulert med et silikaadditiv, ble testet for evne til viskositet og aktivere et oljesvellbart element. ECF-2723, et amorft utfelt silika med en d50 på cirka 5 mikroner, er tilgjengelig fra M-I SWACO (Houston, Texas). Fluidformuleringene er som følger: An oily borehole fluid formulated with a silica additive was tested for the ability to viscosity and activate an oil-swellable element. ECF-2723, an amorphous precipitated silica with a d50 of approximately 5 microns, is available from M-I SWACO (Houston, Texas). The fluid formulations are as follows:

Tabell 5 Formuleringer for oljesvellbare packerfluider Table 5 Formulations for oil-swellable packer fluids

Reologien (målt ved 120F) for prøve 5 ble testet for initiale egenskaper etter blanding, så vel som etter 18 timers statisk aldring ved 180F, som vist i tabell 6. Selv om et lite fall i reologi ble observert, som vist i tabell 6, var det ingen tegn på vektmaterialebunnfelling etter statisk aldring. En toppoljeseparasjon på ca.2mm ble målt. The rheology (measured at 120F) of sample 5 was tested for initial properties after mixing, as well as after 18 hours of static aging at 180F, as shown in Table 6. Although a small drop in rheology was observed, as shown in Table 6, there was no evidence of weight material precipitation after static aging. A top oil separation of approx. 2mm was measured.

Tabell 6 Reologi for 9,6 lb/gal Prøve 5 System Table 6 Rheology for 9.6 lb/gal Sample 5 System

For å evaluere den faststofflastede prøve 5's siktepluggende potensiale, ble en produksjonssiktetest (PST, production screen test) utført. Produksjonssiktetesten består av en 1,2 liters trykksatt celle hvor fluid las passere gjennom en sandkontrollsiktekupong. Feil ved testen kan være indikasjoner på plugging fra en endring i hastigheten ved hvilken fluid passerer gjennom kupongen bemerkes, eller plugging stopper fluidstrømningen fullstendig. PST-en ble utført under anvendelse av 1 liter fluidvolum ved 20 psi gjennom en viklet maskesil, mål 6. Det var ingen tegn på plugging, idet fluidet fritt passerte gjennom på 6,53 sekunder. Viklet maskesil-kupongen ble fjernet, forsiktig renset i løsemiddel for å kontrollere for synlige tegn på faststoffer innfanget i kupongen. Kupongen fremstod ren, uten tegn på innfangne materialer. To evaluate the screen plugging potential of the solids loaded sample 5, a production screen test (PST) was performed. The production sieve test consists of a 1.2 liter pressurized cell where fluid is passed through a sand control sieve coupon. Failure of the test may be indicative of plugging from a change in the rate at which fluid passing through the coupon is noted, or plugging stops fluid flow completely. The PST was performed using 1 liter fluid volume at 20 psi through a wound mesh screen, size 6. There was no evidence of plugging as the fluid passed freely through in 6.53 seconds. The wrapped mesh strainer coupon was removed, carefully cleaned in solvent to check for visible signs of solids trapped in the coupon. The coupon appeared clean, with no sign of trapped materials.

Prøve 5 ble også underkastet en svelletest, hvor en prøve av oljesvellbart elastomermateriale ble plassert i en celle som inneholdt et volum av prøve 5. Sample 5 was also subjected to a swelling test, where a sample of oil-swellable elastomeric material was placed in a cell containing a volume of sample 5.

Elastomerkupongen ble statisk aldret i fluidprøven i 18 timer ved 180F, og deretter målt under anvendelse av en digital krumpasser innledningsvis og etter aldring for å sammenligne kupongen med hensyn til svelleytelse. De registrerte målinger innbefatter toppbredde, bunnbredde, høyde og tykkelse, som vist i figur 7 nedenfor. En sammenligning (en økning i svelling som et lengdemål) av den i prøve 5 bløtlagte kupong med en elastomerkupong bløtlagt i diesel i 18 timer ved romtemperatur (av sikkerhetsårsaker) er presentert i figur 4. The elastomer coupon was statically aged in the fluid sample for 18 hours at 180F, and then measured using a digital caliper initially and after aging to compare the coupon for swelling performance. The recorded measurements include top width, bottom width, height and thickness, as shown in figure 7 below. A comparison (an increase in swelling as a measure of length) of the sample 5 soaked coupon with an elastomeric coupon soaked in diesel fuel for 18 hours at room temperature (for safety reasons) is presented in Figure 4.

Tabell 7 Resultater av svelletest Table 7 Results of swelling test

Utførelsesformer ifølge den foreliggende offentliggjøring angår et borehullsfluid som kan anvendes i kompletteringen av en brønn. For brønner som har blitt boret med et vannbasert fluid, kan den foreliggende offentliggjøring med fordel tillate anvendelsen av en oljesvellbar packer som kan ha bedre tetningskarakteristika enn en vannsvellbar packer. Videre kan utførelsesformer ifølge den foreliggende offentliggjøring også tillate anvendelsen av et oljeholdig fluid som kan vektes til ønsket densitet (med henblikk på brønnkontroll) uten risiko for partikkelbunnfall. Videre, i en utførelsesform som anvender et heloljesystem eller en direkte emulsjon, som beskrevet heri, kan elimineringen eller den reduserte mengde av emulgatoren, surfaktantene eller fuktemidlene være ønskelig for å minimere interaksjonen mellom den vannbaserte filterkake og det oljeholdige borehullsfluid, idet fortrengningslogistikk mellom vann- og oljeholdige fluider således forenkles. Embodiments according to the present disclosure relate to a borehole fluid that can be used in the completion of a well. For wells that have been drilled with a water-based fluid, the present disclosure may advantageously allow the use of an oil-swellable packer which may have better sealing characteristics than a water-swellable packer. Furthermore, embodiments according to the present publication can also allow the use of an oily fluid which can be weighted to the desired density (for the purpose of well control) without the risk of particle precipitation. Furthermore, in an embodiment using an all-oil system or a direct emulsion, as described herein, the elimination or reduced amount of the emulsifier, surfactants or wetting agents may be desirable to minimize the interaction between the water-based filter cake and the oily wellbore fluid, as displacement logistics between water- and oily fluids are thus simplified.

Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med hensyn til et begrenset antall utførelsesformer, vil fagmenn som drar nytte av denne offentliggjøring, innse at det kan tenkes ut andre utførelsesformer som ikke avviker fra oppfinnelsens omfang som angitt heri. Følgelig skal oppfinnelsens omfang kun begrenses av de medfølgende krav. Although the invention has been described with respect to a limited number of embodiments, those skilled in the art having the benefit of this disclosure will recognize that other embodiments may be devised which do not depart from the scope of the invention as set forth herein. Accordingly, the scope of the invention shall only be limited by the accompanying claims.

Selv om noen få eksempler på utførelsesformer har blitt detaljert beskrevet i det ovenstående, vil fagmannen lett forstå at mange modifikasjoner er mulige i eksemplene på utførelsesformer uten at det i vesentlig grad avvikes fra den foreliggende oppfinnelses omfang. Følgelig er det hensikten at alle slike modifikasjoner skal være innbefattet av omfanget av denne offentliggjøring som definert av de medfølgende krav. I kravene er midler pluss funksjon-setninger ment å dekke de heri beskrevne strukturer som utførende den anførte funksjon og ikke kun strukturelle ekvivalenter, men også ekvivalente strukturer. Selv om en spiker og en skrue ikke er strukturelle ekvivalenter ved at en skrue anvender en sylindrisk overflate for å feste sammen deler av tre, mens en skrue benytter en helisk overflate, kan således en spiker og en skrue være ekvivalente strukturer i sammenhengen av å feste sammen deler av tre. Although a few examples of embodiments have been described in detail in the above, the person skilled in the art will easily understand that many modifications are possible in the examples of embodiments without significantly deviating from the scope of the present invention. Accordingly, it is intended that all such modifications be included within the scope of this disclosure as defined by the accompanying claims. In the claims, means plus function sentences are intended to cover the structures described herein as performing the stated function and not only structural equivalents, but also equivalent structures. Thus, although a nail and a screw are not structurally equivalent in that a screw uses a cylindrical surface to fasten together pieces of wood, while a screw uses a helical surface, a nail and a screw can be equivalent structures in the context of fastening together parts of wood.

Claims (26)

PATENTKRAVPATENT CLAIMS 1. Fremgangsmåte for komplettering av et borehull, hvilken fremgangsmåte omfatter:1. Procedure for completing a borehole, which procedure includes: å innføre et oljeholdig borehullsfluid inn i et borehull som har en vannbasert filterkake på vegger derav, idet det oljeholdige borehullsfluid er i det vesentlige fritt for ikke-assosierte surfaktanter, emulgatorer, fuktemidler eller dispergeringsmidler, og omfatter:introducing an oily borehole fluid into a borehole having a water-based filter cake on walls thereof, the oily borehole fluid being substantially free of unassociated surfactants, emulsifiers, wetting agents or dispersants, and comprising: et oljeaktig fluid; ogan oily fluid; and et vektmateriale; oga weight material; and å bringe det oljeholdige borehullsfluid i kontakt med et oljesvellbart element i borehullet; ogcontacting the oil-containing wellbore fluid with an oil-swellable element in the wellbore; and å tillate svelling av det oljesvellbare element.to allow swelling of the oil-swellable element. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, som ytterligere omfatter: å bore borehullet med et vannbasert borehullsfluid for å danne den vannbaserte filterkake på vegger derav;2. Method according to claim 1, which further comprises: drilling the borehole with a water-based borehole fluid to form the water-based filter cake on walls thereof; 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, som ytterligere omfatter å fortrenge det vannbaserte borehullsfluid med det oljeholdige borehullsfluid.3. Method according to claim 2, which further comprises displacing the water-based borehole fluid with the oil-containing borehole fluid. 4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det oljesvellbare element er anordnet på en rørformet komponents ytre omkrets.4. A method according to any one of the preceding claims, wherein the oil-swellable element is arranged on the outer circumference of a tubular component. 5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, som ytterligere omfatter å posisjonere det oljesvellbare element i et ufôret intervall av borehullet.5. A method according to any one of the preceding claims, further comprising positioning the oil swellable element in an unlined interval of the borehole. 6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det oljeholdige borehullsfluid er i det vesentlige fritt for et vandig fluid.6. Method according to any one of the preceding claims, wherein the oil-containing borehole fluid is essentially free of an aqueous fluid. 7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det oljeaktige fluid danner i det vesentlige alt av det oljeholdige borehullsfluids fluidfase. 7. Method according to any one of the preceding claims, wherein the oily fluid forms essentially all of the fluid phase of the oily borehole fluid. 8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det oljeholdige borehullsfluid videre omfatter et alkyldiamid som har den generelle formel: R<1>-HN-CO-(CH2)n-CO-NH-R<2>, hvor n er et heltall fra 1 til 20, R<1 >er en alkylgruppe som har fra 1 til 20 karboner, og R<2 >er hydrogen eller en alkylgruppe som har fra 1 til 20 karboner, hvor R<1 >og R<2 >kan eller kan ikke være identiske.8. Method according to any one of the preceding claims, wherein the oily borehole fluid further comprises an alkyl diamide having the general formula: R<1>-HN-CO-(CH2)n-CO-NH-R<2>, where n is an integer from 1 to 20, R<1>is an alkyl group having from 1 to 20 carbons, and R<2>is hydrogen or an alkyl group having from 1 to 20 carbons, where R<1>and R <2 >may or may not be identical. 9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det oljeholdige borehullsfluid har en densitet som er større enn 8,0 ppg (ca.9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the oily borehole fluid has a density greater than 8.0 ppg (approx. 958,6 kg/m<3>).958.6 kg/m<3>). 10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor vektmaterialet velges blant i det minste én av barytt, kalsiumkarbonat, dolomitt, ilmenitt, hematitt, olivin, sideritt, manganoksid, hausmannitt og strontiumsulfat.10. Method according to any one of the preceding claims, where the weight material is selected from at least one of barite, calcium carbonate, dolomite, ilmenite, hematite, olivine, siderite, manganese oxide, hausmannite and strontium sulfate. 11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor vektmaterialet har en partikkelstørrelse d90 på mindre enn cirka 20 mikrometer.11. A method according to any one of the preceding claims, wherein the weight material has a particle size d90 of less than approximately 20 micrometres. 12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor vektmaterialet har en partikkelstørrelse d90 på mindre enn cirka 10 mikrometer.12. Method according to any one of the preceding claims, wherein the weight material has a particle size d90 of less than approximately 10 micrometers. 13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor vektmaterialet har en partikkelstørrelse d90 på mindre enn cirka 5 mikrometer.13. A method according to any one of the preceding claims, wherein the weight material has a particle size d90 of less than approximately 5 micrometers. 14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor vektmaterialet har et organofilt belegg derpå.14. A method according to any one of the preceding claims, wherein the weight material has an organophilic coating thereon. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor det organofile belegg omfatter i det minste én valgt blant oljesyre, stearinsyre, flerbasiske fettsyrer, alkylbenzensulfosyrer, alkansulfosyrer, lineære alfaolefinsulfosyrer, jordalkalimetallsalter derav, polyakrylatestere og fosfolipider.15. Method according to claim 14, where the organophilic coating comprises at least one selected from oleic acid, stearic acid, polybasic fatty acids, alkylbenzenesulfonic acids, alkanesulfonic acids, linear alphaolefinsulfonic acids, alkaline earth metal salts thereof, polyacrylate esters and phospholipids. 16. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor borehullsfluidet videre omfatter et silika.16. Method according to any one of the preceding claims, wherein the borehole fluid further comprises a silica. 17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor borehullsfluidet videre omfatter i det minste én av et pyrogent silika og et utfelt silika.17. Method according to claim 16, wherein the borehole fluid further comprises at least one of a pyrogenic silica and a precipitated silica. 18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, hvor borehullsfluidet videre omfatter et overflatemodifisert utfelt silika.18. Method according to claim 17, wherein the borehole fluid further comprises a surface-modified precipitated silica. 19. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor oljeholdig fluid videre omfatter en vandig kontinuerlig fase, hvor det oljeaktige fluid danner en diskontinuerlig fase i den vandige kontinuerlige fase.19. Method according to any one of the preceding claims, wherein the oily fluid further comprises an aqueous continuous phase, wherein the oily fluid forms a discontinuous phase in the aqueous continuous phase. 20. Fremgangsmåte for aktivering av et oljesvellbart packersystem, hvilken fremgangsmåte omfatter:20. Method for activating an oil-swellable packer system, which method comprises: å innføre i et borehull som har en vannbasert filterkake på veggene derav, et oljeholdig borehullsfluid, idet det oljeholdige borehullsfluid omfatter:introducing into a borehole which has a water-based filter cake on the walls thereof, an oily borehole fluid, the oily borehole fluid comprising: en oljeaktig kontinuerlig fase, hvor den oljeaktige kontinuerlige fase danner i det vesentlige alt av det oljeholdige borehullsfluids fluidfase,an oily continuous phase, where the oily continuous phase forms substantially all of the fluid phase of the oily borehole fluid, et alkyldiamid, ogan alkyl diamide, and et organofilt belagt vektmateriale som har en partikkelstørrelse d90 på mindre enn cirka 20 mikrometer;an organophilic coated weight material having a particle size d90 of less than about 20 micrometers; å bringe det oljeholdige borehullsfluid i kontakt med et oljesvellbart element i borehullet; ogcontacting the oil-containing wellbore fluid with an oil-swellable element in the wellbore; and å tillate svelling av det oljesvellbare element.to allow swelling of the oil-swellable element. 21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor alkyldiamidet har den generelle formel: R<1>-HN-CO-(CH2)n-CO-NH-R<2>, hvor n er et heltall fra 1 til 20, R<1 >er en alkylgruppe som har fra 1 til 20 karboner, og R<2 >er hydrogen eller en alkylgruppe som har fra 1 til 20 karboner, hvor R<1 >og R<2 >kan eller kan ikke være identiske.21. Method according to claim 20, where the alkyl diamide has the general formula: R<1>-HN-CO-(CH2)n-CO-NH-R<2>, where n is an integer from 1 to 20, R<1 >is an alkyl group having from 1 to 20 carbons, and R<2>is hydrogen or an alkyl group having from 1 to 20 carbons, where R<1>and R<2>may or may not be identical. 22. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 20 til 21, hvor det organofile belegg omfatter i det minste ett dispergeringsmiddel valgt blant oljesyre, flerbasiske fettsyrer, alkylbenzensulfosyrer, alkansulfosyrer, lineære alfaolefinsulfosyrer, jordalkalimetallsalter derav, polyakrylatestere og fosfolipider. 22. Method according to any one of claims 20 to 21, wherein the organophilic coating comprises at least one dispersant selected from oleic acid, polybasic fatty acids, alkylbenzenesulfonic acids, alkanesulfonic acids, linear alpha olefinsulfonic acids, alkaline earth metal salts thereof, polyacrylate esters and phospholipids. 23. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 20 til 22, hvor det oljeaktige borehullsfluid er fritt for eventuelle ikke-assosierte surfaktanter, dispergeringsmidler eller emulgatorer.23. A method according to any one of claims 20 to 22, wherein the oily borehole fluid is free of any unassociated surfactants, dispersants or emulsifiers. 24. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 20 til 23, hvor borehullsfluidet videre omfatter et silika.24. Method according to any one of claims 20 to 23, wherein the borehole fluid further comprises a silica. 25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, hvor borehullsfluidet videre omfatter i det minste én av et pyrogent silika og et utfelt silika.25. Method according to claim 24, wherein the borehole fluid further comprises at least one of a pyrogenic silica and a precipitated silica. 26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, hvor borehullsfluidet videre omfatter et overflatemodifisert utfelt silika. 26. Method according to claim 25, wherein the borehole fluid further comprises a surface-modified precipitated silica.
NO20141016A 2012-01-25 2013-01-24 Borehole fluids used with oil swellable elements NO346916B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261590502P 2012-01-25 2012-01-25
US201261669379P 2012-07-09 2012-07-09
PCT/US2013/022971 WO2013112725A1 (en) 2012-01-25 2013-01-24 Wellbore fluids used with oil-swellable elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20141016A1 NO20141016A1 (en) 2014-08-29
NO346916B1 true NO346916B1 (en) 2023-02-27

Family

ID=48873909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20141016A NO346916B1 (en) 2012-01-25 2013-01-24 Borehole fluids used with oil swellable elements

Country Status (7)

Country Link
BR (1) BR112014018383B1 (en)
CO (1) CO7151481A2 (en)
EC (1) ECSP14015889A (en)
GB (1) GB2513773A (en)
MY (1) MY176972A (en)
NO (1) NO346916B1 (en)
WO (1) WO2013112725A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2018001195A (en) * 2015-07-29 2018-04-24 Mi Llc Methods of formulating wellbore fluids.
US10253234B2 (en) * 2015-07-29 2019-04-09 M-I L.L.C. Wellbore fluids for use downhole
WO2020023401A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 Halliburton Energy Services, Inc. Emulsifiers for direct emulsion drilling fluids

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070074869A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 M-I Llc In-situ solidification of invert emulsion fluids to form gas tight annular barrier
US20080041589A1 (en) * 1996-07-24 2008-02-21 M-I Llc Method of completing a well with sand screens
US20100009874A1 (en) * 2006-09-11 2010-01-14 M-I L.L.C. Precipitated weighting agents for use in wellbore fluids
US20110036573A1 (en) * 2009-08-11 2011-02-17 Weaver Jimmie D Methods for Swelling Swellable Elements in a Portion of a Well Using a Water-in-Oil Emulsion

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7373991B2 (en) * 2005-07-18 2008-05-20 Schlumberger Technology Corporation Swellable elastomer-based apparatus, oilfield elements comprising same, and methods of using same in oilfield applications
EA013347B1 (en) * 2006-06-20 2010-04-30 Эм-Ай Эл. Эл. Си. Highly branched polymeric materials as coating on weighting agents
US20100323933A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-23 Fuller Michael J Hydrocarbon-Based Filtercake Dissolution Fluid

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080041589A1 (en) * 1996-07-24 2008-02-21 M-I Llc Method of completing a well with sand screens
US20070074869A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 M-I Llc In-situ solidification of invert emulsion fluids to form gas tight annular barrier
US20100009874A1 (en) * 2006-09-11 2010-01-14 M-I L.L.C. Precipitated weighting agents for use in wellbore fluids
US20110036573A1 (en) * 2009-08-11 2011-02-17 Weaver Jimmie D Methods for Swelling Swellable Elements in a Portion of a Well Using a Water-in-Oil Emulsion

Also Published As

Publication number Publication date
MY176972A (en) 2020-08-28
CO7151481A2 (en) 2014-12-29
GB2513773A (en) 2014-11-05
BR112014018383B1 (en) 2021-09-08
GB201414176D0 (en) 2014-09-24
BR112014018383A2 (en) 2017-06-20
WO2013112725A1 (en) 2013-08-01
NO20141016A1 (en) 2014-08-29
BR112014018383A8 (en) 2017-07-11
ECSP14015889A (en) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2836582C (en) Wellbore fluid used with swellable elements
EP3577187B1 (en) Invert emulsion based drilling fluid and methods of using same
US10000984B2 (en) Wellbore fluid used with oil-swellable elements
US10273400B2 (en) Colloidal silica and polymer system for insulating packer fluids
US10590338B2 (en) Wrinkled capsules for treatment of subterranean formations
US20120245058A1 (en) Graphene-Containing Fluids for Oil and Gas Exploration and Production
US11339318B2 (en) Thermal stability of high temperature oil based system enhanced by organophilic clay
US20150197998A1 (en) Process for recovery of oleaginous fluids from wellbore fluids
NO340746B1 (en) Method of using drilling fluid containing biodegradable, organophilic clay
NO20161092A1 (en) Viscosifier for treatment of a subterranean formation
WO2015122889A1 (en) Temperature-triggered viscosifier for treatment of a subterranean formation
NO20141016A1 (en) Borehole fluids used with oil swellable elements
WO2016186663A1 (en) Alkylpolyglucoside derivative fluid loss control additives for wellbore treatment fluids
AU2015202446B2 (en) Wellbore fluid used with swellable elements
US20210131201A1 (en) Oil swellable material for low temperature lost circulation material application
AU2012259128A1 (en) Wellbore fluid used with swellable elements
WO2022010502A1 (en) Stimuli responsive polymers for lost circulation applications
AU2015204270A1 (en) Methods of using oleaginous fluids for completion operations

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: HAMSOE PATENTBYRA AS, POSTBOKS 171, 4301 SANDNES

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: SCHLUMBERGER TECHNOLOGY B.V., NL