NO873531L - Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster. - Google Patents

Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster.

Info

Publication number
NO873531L
NO873531L NO87873531A NO873531A NO873531L NO 873531 L NO873531 L NO 873531L NO 87873531 A NO87873531 A NO 87873531A NO 873531 A NO873531 A NO 873531A NO 873531 L NO873531 L NO 873531L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
propanediol
liquids
water
preparation
fluid
Prior art date
Application number
NO87873531A
Other languages
English (en)
Other versions
NO873531D0 (no
Inventor
Bjoern Arild Ardoe
Terje Johan Toemmervik
Original Assignee
Sintef
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 Sintef filed Critical Sintef
Priority to NO87873531A priority Critical patent/NO873531L/no
Publication of NO873531D0 publication Critical patent/NO873531D0/no
Priority to AU22698/88A priority patent/AU2269888A/en
Priority to PCT/NO1988/000063 priority patent/WO1989001491A1/en
Publication of NO873531L publication Critical patent/NO873531L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/32Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • C09K8/34Organic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

En basisvæske bestående av 1,2-propandiol (propylenglykol) som, eventuelt i blanding med andre væsker, kan benyttes som utgangspunkt for tilberedelse av forskjellige væsker som har sin anvendelse ved boring, komplettering, overhaling og stimulering av brønner boret etter petroleumforekomster. Derved reduseres svellingen av leirmineraler i de penetrerte bergarter samtidig som uheldige miljømessige konsekvenser assosiert med bruk av andre vanlig benyttede væsker unngås.Basisvæsken består av 5-100, fortrinnsvis 25-70 vol% av 1,2-propandiol (propylenglykol).

Description

Ved utvinning av petroleumforekomster benyttes generelt en rekke forskjellige væsker med ulike funksjonelle betegnelser. Eksempler på slike betegnelser er: borevæske (boreslam),
sement, kompletteringsvæske, pakningsvæske, perforeringsvæske, gruskastningsvæske, syrebehandlingsvæske og oppsprekkingsvæske. Disse væskene består av en basisvæske, som vanligvis utgjør størstedelen av det totale volum, tilsatt forskjellige komponenter.
Som basismateriale for de ulike funksjonelle typer væsker anvendes i dag enten vann, olje eller emulsjoner mellom disse i varierende forhold.
Med vann menes her enten vann fra naturlig forekomst, så som ferskvann, brakkvann eller sjøvann, eller vann som er spesielt renset gjennom prosesser som eksempelvis filtrering, ionebytting eller destillasjon. Med olje menes her råolje eller ulike fraksjoner av denne, med eller uten modifikasjoner. Typiske produkter for de aktuelle anvendelser omfatter dieselolje ("Fuel Oil No. 2") og spesielt lav-aromatiske fraksjoner, enten overveiende paraffiniske eller overveiende nafteniske.
I tillegg er det kjent, fra Larson, D.E. & al.: "Nonpolluting Drilling Fluid Composition and Concentrate therefore", U.K. Pat. GB 2.084.632 A, at animalske og/eller vegetabilske oljer, som i overveiende grad utgjøres av triglyse-rider, kan anvendes som basismateriale for enkelte av de ulike funksjonelle typer væsker.
Av svakhetene som normalt opptrer i forbindelse med vannbaserte væskesystemer kan spesielt nevnes: Mange av de formasjoner som blir penetrert av en brønn boret etter petroleumforekomster inneholder mineraler som ikke er inerte overfor vann. Dette gjelder spesielt enkelte leirmineraler som går under fellesbetegnelsen svellende leire. Dette omfatter de fleste substituerte medlemmer av smektitt-gruppen.
Bergarter som inneholder slike mineraler vil vise tendens til svelling ved kontakt med vannbaserte væskesystemer. Dette gir seg utslag på to forskjellige måter:
Svelling av formasjonen i hullveggen.
Desintegrering av borekaks under transport til overflaten.
Et annet problem ved vannbaserte væsker kan være at det kreves stor innsats for å holde stabile egenskaper. Her kreves ofte betydelig bruk av kjemikalier for vedlikehold, noe som også bidrar til å øke omkostningene.
Vannbaserte væskesystemer som anvendes ved komplettering, overhaling og stimulering av hydrokarbonførende brønner kan videre gi svelling av leirmineraler i den omkringliggende formasjon. Dette vil kunne gi reduksjon i formasjonens permea-bilitet og derved også i brønnens produktivitet.
Oljebaserte slamtyper gir bedre stabilisering av hullveggen. Videre er slammet som oftest bedre med hensyn på filtrasjons-kontroll og egenskaper ved høye temperaturer.
Ulempene ved boreslam på oljebasis er i første rekke den høye pris pr. volumenhet. Et annet aspekt er at slikt slam og rester av dette kan ha ugunstig virkning på det marine miljø. Dette søkes delvis kompensert for ved overgang til lavaromatiske olj etyper.
Oljebasert slam krever generelt et større og mer komplisert anlegg for preparering og håndtering. Dette inkluderer utstyr for rensing av borekaks. Foruten omkostningene ved slike anlegg gir dette klare ulemper i form av ekstra vekt og økt plassbehov, noe som kan være kritisk ved offshore-installasjoner.
Væskesystemer basert på olje eller olje/vann-emulsjoner har, foruten uheldige virkninger på arbeidsmiljø, ugunstige sikkerhetsmessige aspekter i form av brann og eksplosjonsfare. Enkelte oljebaserte systemer inneholder også kjemikalier som
kan bidra til å endre fuktpreferansene i formasjonen nær brønnen i negativ retning sett ut fra fremtidig produktivitet.
Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en alternativ basisvæske for anvendelse ved tilberedelse av ulike brønnvæsker. Denne skal, i visse sammenhenger, utgjøre en forbedring i forhold til eksisterende væskesystemer.
Formålet oppnås ved at det som basisvæske for de ulike funksjonelle væsketyper anvendes 1,2-propandiol i en mengde som utgjør 5-100 vol% og fortrinnsvis overstiger 25 vol% og helst ligger i området 25-70 vol% av total mengde basisvæske. Denne basisvæske tilsettes deretter egnede tilsatsstoffer for å gi en funksjonell væske med deønskede egenskaper.
1,2-propandiol er en klar, viskøs væske. Den er lite flyktig og nesten luktfri. 1,2-propandiol er hygroskopisk og blandbar med vann i alle forhold. Den er lite brennbar, kjemisk og teknisk stabil, og regnes som ugiftig. Den er dessuten nedbrytbar i vann.
Fordeler som oppnås ved bruk av oppfinnelsen er at det oppnås væskesystemer som har forberede egenskaper i forhold til eksisterende systemer. I forhold til væskesystemer på vannbasis vil fordelene være følgende: Ved kontakt med svellende leirmineraler vil væske systemer med basisvæsker i henhold til oppfinnelsen gi mindre tendens til svelling. Dette vil redusere de problemer som er assosiert med denne prosess som
beskrevet ovenfor.
Den beskrevne basisvæske har egenskaper som medfører
at mindre mengder av tilsatsstoffer kreves for å frembringe ønsket reologi og aktivitet i væsken.
I forhold til olje eller olje/vann-emulsjoner vil fordelene med den beskrevne basisvæske være følgende: Væskesystemer fremstilt med basisvæsken i henhold til oppfinnelsen vil være mindre giftige, både ut fra
hensyn til marint miljø og arbeidshygiene.
En konsekvens av ovenstående er at borekaks, utboret
med en væske på denne basis, ikke vil trenge ytter-
ligere rensing før den kan dumpes over bord fra offshore-plattformer. Dette medfører at behovet for utstyr for slik rensing bortfaller, noe som gir besparelser i form av innkjøp og drift av utstyret
samt innsparinger av plass og vekt på plattformen. Generelt vil nevnte basisvæske benyttet til de ulike
typer funksjonelle væsker være enklere og mindre utstyrskrevende med hensyn til tilberedelse, vedlikehold, håndtering og lagring.
Væsker fremstilt av nevnte basisvæske vil være mindre brann- og eksplosjonsfårlig. Eventuelle branner kan bekjempes med vann.
Det er utført forsøk for å belyse egenskaper ved 1,2-propandiol som basisvæske ved tilberedelse av brønnvæsker. En beskrivelse av de foretatte forsøk samt oppnådde resultater er gitt nedenfor i form av et eksempel.
EKSEMPEL
For å teste 1,2-propandiols evne til å hindre svelling av leire ble en fast mengde smektitt (Wyoming Bentonitt) tilsatt løsninger av vann/l,2-propandiol med varierende blandingsforhold. De reologiske egenskaper ble testet på disse løsninger før tilsats av bentonitt, etter tilsats, etter henstand over natten og til slutt iblandet en liten mengde mettet saltvannsløsning.
Blandingen av prøvene og de etterfølgende viskositets-målinger ble utført i henhold til API standard ("API Specification for Oil-Well Drilling Fluid-Materials", API Spee 13 A, Eight Ed., American Petroleum Institute, Dallas, mars 1981, og "API Recommended Practice: Standard Procedure for Testing Drilling Fluids", API RP 13B, Ninth Ed., American Petroleum Institute, Dallas, mai 1982) og kan sammenfattes som følger: Standardisert mengde bentonitt (22,5 g) tilsettes vann/l,2-propandiol-blandingen (350 ml) og blandes i 20 min. ved hjelp av en Hamilton Beach Mixer (middels
hastighet, 11000 o.p.m.).
Prøvens reologi bestemmes ved 40°C med et Fann VG-
meter (Modell 35 SA 12 R) og en termokopp (Baroid).
Etter henstand ved rombetingelser i 18 timer blandes
prøven i 1 min. med samme utstyr og viskositet, og
gelstyrke bestemmes.
Mettet koksaltløsning (5 ml) tilsettes og mikses i
1 min., hvoretter reologien igjen måles.
I forsøket ble XC-polymer tilsatt for å gi viskositet,
idet samme fremgangsmåte for tilberedning og testing av prøven ble benyttet.
For utfyllende beskrivelse av de tekniske, kjemiske og fysiologiske egenskaper vises det til datablad angående 1,2-propandiol ("Techniches Merkblatt 1,2-propandiol (propylenglykol)", BASF, mai 1982).
Resultatene fra reologimålinger foretatt på prøver bestående av vann, 1,2-propandiol og bentonitt er sammenfattet i tabellform. Alle prøver er tilberedt og testet i henhold til forannevnte metode. I tabellene er det benyttet følgende betegnelser:
A = kun løsningsmidlet (vann/l,2-propandiol)
B = etter tilsats av bentonitt
C = etter henstand over natten ved romtemperatur
D = etter tilsats av koksalt-løsning
N.T. = ikke testet
EGENSKAP: Tilsynelatende viskositet ua (mPa.s)
EGENSKAP: Plastisk viskositet, pP (mPa.s)
EGENSKAP: Flytegrense (Pa) EGENSKAP: Flytindeks, n (dimensjonsløs)
EGENSKAP: Konsistensindeks, K (Pa.s")
EGENSKAP: Spontan Gelstyrke, Go (Pa) EGENSKAP: Endelig gelstyrke, Gi o (Pa)
Målinger utført på vann/l,2-propandiol i forholdet 50/50 tilsatt polymer er presentert nedenfor. Blandemetode og forsøksbetingelser er som for prøvene tilsatt bentonitt. Det er benyttet XC-polymer ("Kelzan") i en konsentrasjon av 286 g/l. Bokstavene A-D har samme betydning som tidligere.
Det fremgår av vedlagte figur at viskositeten etter
tilsats av bentonitt (B) stiger noe fra 0 til 25 vol% 1,2-propandiol. Denneøkning kan skyldes den forholdsmessige økningen til viskositeten av basisvæsken (A) samtidig som konsentrasjonen av 1,2-propandiol (propylenglykol) er for liten til å gi en svellehindrende effekt. Det samme forhold observeres også for viskositeten etter tilsats av saltvann (D).
For 1,2-propandiol i konsentrasjon 37,1% og større viser viskositeten et betydelig fall. Kurvene tyder på at svelling av bentonitt opphører for verdier over 50%. Dette bestyrkes av at viskositetene før og etter tilsats av saltvann blir tilnærmet sammenfallende.
Væskenes ikke-Newton'ske karakter uttrykt gjennom n-verdiene viser en tilsvarende tendens. Fra klart plastiske væsker ved lave mengder av 1,2-propandiol går prøvene over til tilnærmet Newton'ske væsker for konsentrasjoner over ca. 65%. Dette gjelder både før og etter tilsats av saltvann.
Gelstyrken for prøvene viser også at bentonitten foreligger i dispergert tilstand ved lave konsentrasjoner av 1,2-propandiol. Mest dramatisk gir dette seg uttrykk ved tilsats av saltvann. Foruten størrelsen på gelstyrken er det observert at denne blir ikke-progressiv ved høye konsentrasjoner av 1,2-propandiol. Dette innebærer at verdiene etter henholdsvis 10 sek. og
10 min. henstand er tilnærmet like.
Forsøket med XC-polymer som viskositetsgivende middel i en 50/50 vann/l,2-propandiol-blanding viser at dette er et mulig alternativ.

Claims (2)

1. Basisvæske for tilberedelse av forskjellige væsker for anvendelse under boring, komplettering, overhaling og stimulering av brønner for produksjon av hydrokarboner, karakterisert ved at den inneholder 1,2-propandiol (propylenglykol) i en mengde av 5-100 volumprosent, regnet på basisvæsken.
2. Basisvæske som angitt i krav 1, karakterisert ved at den inneholder 25-70 volumprosent 1,2-propandiol, regnet på basisvæsken.
NO87873531A 1987-08-21 1987-08-21 Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster. NO873531L (no)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO87873531A NO873531L (no) 1987-08-21 1987-08-21 Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster.
AU22698/88A AU2269888A (en) 1987-08-21 1988-08-18 Base fluid for the preparation of fluids applicable in connection with exploitation of petroleum reservoirs
PCT/NO1988/000063 WO1989001491A1 (en) 1987-08-21 1988-08-18 Base fluid for the preparation of fluids applicable in connection with exploitation of petroleum reservoirs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO87873531A NO873531L (no) 1987-08-21 1987-08-21 Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO873531D0 NO873531D0 (no) 1987-08-21
NO873531L true NO873531L (no) 1989-02-22

Family

ID=19890178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO87873531A NO873531L (no) 1987-08-21 1987-08-21 Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2269888A (no)
NO (1) NO873531L (no)
WO (1) WO1989001491A1 (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911238A1 (de) * 1989-04-07 1990-10-11 Henkel Kgaa Oleophile alkohole als bestandteil von invert-bohrspuelungen
DE3915875A1 (de) * 1989-05-16 1990-11-22 Henkel Kgaa Verwendung ausgewaehlter oleophiler alkohole in wasser-basierten bohrspuelungen vom o/w-emulsionstyp sowie entsprechende bohrspuelfluessigkeiten mit verbesserter oekologischer vertraeglichkeit
US5057234A (en) * 1990-06-11 1991-10-15 Baker Hughes Incorporated Non-hydrocarbon invert emulsions for use in well drilling operations
GB2252993B (en) * 1991-02-23 1994-09-28 David Brankling Drilling fluid composition
DE69614555T2 (de) 1995-09-11 2002-04-11 Mi Llc Auf glykol basierende bohrflüssigkeit
US6589917B2 (en) 1996-08-02 2003-07-08 M-I Llc Invert emulsion drilling fluids and muds having negative alkalinity and elastomer compatibility
US5905061A (en) * 1996-08-02 1999-05-18 Patel; Avind D. Invert emulsion fluids suitable for drilling
US5990050A (en) * 1998-01-08 1999-11-23 M-I L.L.C. Water soluble invert emulsions
US6308788B1 (en) 1998-01-08 2001-10-30 M-I Llc Conductive medium for openhole logging and logging while drilling
US6029755A (en) * 1998-01-08 2000-02-29 M-I L.L.C. Conductive medium for openhole logging and logging while drilling
US6828279B2 (en) 2001-08-10 2004-12-07 M-I Llc Biodegradable surfactant for invert emulsion drilling fluid

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2573960A (en) * 1949-04-22 1951-11-06 Union Oil Co Drilling fluid concentrates
US3639233A (en) * 1969-03-18 1972-02-01 Dresser Ind Well drilling
US4280915A (en) * 1977-06-23 1981-07-28 Nl Industries, Inc. Salt stable lubricant for water base drilling fluids
DD157467A1 (de) * 1981-03-19 1982-11-10 Manfred Roellig Zusaetze fuer bohrspuelungen

Also Published As

Publication number Publication date
AU2269888A (en) 1989-03-09
WO1989001491A1 (en) 1989-02-23
NO873531D0 (no) 1987-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Agwu et al. A comparative study of diesel oil and soybean oil as oil-based drilling mud
Montgomery Fracturing fluids
US5057234A (en) Non-hydrocarbon invert emulsions for use in well drilling operations
US2698833A (en) Drilling fluid composition and method
NO176360B (no) Oljebasert borevæske med kontinuerlig oljefase
EA003685B1 (ru) Способы очистки глинистой корки и гравийной набивки для буровых растворов на масляной основе или водяной основе
Said et al. The use of palm oil fatty acid methyl ester as a base fluid for a flat rheology high-performance drilling fluid
GB2077327A (en) Process for conditioning well fluid to reduce drag
CA2434142C (en) Spotting fluid for differential sticking
NO873531L (no) Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster.
EP0770661A1 (en) Lubricant for drilling mud
Bland Quality criteria in selecting glycols as alternatives to oil-based drilling fluid systems
Bennett New drilling fluid technology mineral oil mud
NZ302873A (en) Well-bore base oil; comprises n-alkanes having 11-16 carbon atoms and having a pour point of less than -2 degrees c
Growcock et al. Physicochemical properties of synthetic drilling fluids
CA2924591C (en) Methods of designing an invert emulsion fluid having high associative stability
Sauki et al. Application of Ester based drilling fluid for shale gas drilling
EP0610393A1 (en) Thermally stable oil-base drilling fluid
Ihenacho et al. 50/50 oil-water ratio invert emulsion drilling mud using vegetable oil as continuous phase
GB2090308A (en) Stabilized solutions of modified cellulose in brine and their use as completion and workover fluids
WO2009127589A1 (en) Drilling and well treatment fluids
CN110225956A (zh) 用于烃开采应用的油基流体组合物
Jeswani et al. Experimental based investigation for rheological characteristics of vegetable oil base mud
Amorin et al. Evaluating the rheological properties of antioxidated local pseudo oil base muds for geothermal drilling environment
US3223621A (en) Oil well drilling fluid spoilage inhibitors